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1、第九章 圆柱螺纹的公差与检测,1 概述 螺纹的种类及使用要求 普通螺纹的基本牙型和主要参数2 普通螺纹几何参数误差对互换性的影响 3 普通螺纹的公差与配合,1 概述,一、螺纹的种类及使用要求根据螺纹的螺牙形状，常用螺纹有以下两种。,梯形螺纹,三角形螺纹,根据螺纹的用途，可将其分为以下三类：,1 概述,1紧固螺纹2传动螺纹3管螺纹,用于连接和紧固各种机械零件 使用要求：保证旋合性和连接强度,用于传递动力和位移使用要求：传递动力可靠，传递位移准确,用于管道系统中的管件连接 使用要求：保证连接强度和密封性,1 概述,二、普通螺纹的基本牙型和主要参数,普通螺纹的牙型是指在通过螺纹轴线的剖面上螺纹的轮廓
2、形状，由等边原始三角形形成。,1 概述,基本牙型是将原始三角形的顶部和底部削去后所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。它是规定螺纹极限偏差的基础。,根据螺纹的基本牙型，可以定义它的几个主要参数,大径(D、 d） 与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想 圆柱的直径。是公称直径 。,小径（D1、 d 1） 与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的 假想圆柱的直径。,中径（D2、d 2） 螺纹牙型上沟槽和凸起宽度相等的 地方假想圆柱的直径。,螺距相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离。 螺距基本值P。,牙型角（ ） 在螺纹牙型上，相邻两牙侧间的夹角。,牙侧角（ 1和2） 在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线 的垂线间的夹角 。
3、,旋合长度两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相 互旋合部分的长度。,1 概述,螺纹接触高度 在两个相互配合螺纹的牙型上，它们的牙侧重合部分的径向距离 等于H/。,螺纹旋合长度两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向 相互旋合部分的长度。,2 螺纹几何参数误差对互换性的影响,要实现普通螺纹的互换性，必须保证: 1. 内、外螺纹自由旋合； 2. 具有足够的连接强度。,对互换性有影响的因素是螺纹加工过程中几何参数产生误差，这些误差包括：螺纹直径偏差、螺距误差、牙侧角偏差。,2 螺纹几何参数误差对互换性的影响,一、螺纹直径偏差的影响,直径偏差螺纹大、中、小径的实际尺寸 分别与其对应基本尺寸之差。 若外螺纹直径比
4、内螺纹大，则影响旋合 性；若外螺纹直径比内螺纹小得过多， 则会使联接强度降低。由于螺纹的配合面是牙侧面，故中径偏差 对螺纹互换性的影响最大。,螺距误差分为螺距偏差P和螺距累积误差P。螺距偏差P ：是指单个螺距的实际值与其基本值之差，它与旋合长度无关。螺距累积偏差P ：在规定的螺纹长度内，任意两同名牙侧的实际轴向距离与其基本值的最大差值，它与旋合长度有关。,2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响,二、螺距误差的影响,2 普通螺纹几何参数误差对互换 性的影响,fp（或FP）1.732P,2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响,三、牙侧角偏差的影响,牙侧角偏差是指牙侧角的实际值与其基 本值（30
5、）之差。 1 1 30 2 2 30,2 普通螺纹几何参数误差对互换 性的影响,内螺纹为理想螺纹外螺纹存在 牙侧角偏差,左牙侧角偏差10 右牙侧角偏差20,把外螺纹螺牙沿螺纹径向移至蓝线处，可避开干涉区，螺纹的中径减小f 。,f(或F) = 0.073P(K1|1|+K2|2| ),单位：Pmm ； （ ）； f、 F m 。,2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响,牙侧角偏差可以折算为中径当量，即f(或F) = 0.073P(K1| 1|+K2| 2| ),中径偏差直接影响螺纹的互换性，既影响旋合性 又影响连接强度。,螺距累积误差可以折算为中径当量，即 fp（或FP）1.732P,K1、K
6、2的取值：外螺纹：正2 负3 ；内螺纹：正3 负2,2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响,四、螺纹的单一中径和作用中径,中径（D2、d 2） 螺纹牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方假想圆柱的直径。,单一中径（D2s、d2s）实际螺纹牙型上沟槽宽度 等于螺距基本值一半（P/2）的假想圆柱的直径。,作用中径（d2m、D2m） 在规定的旋合长度内，恰好包容实际外（内）螺纹的假想内（外）螺纹的中径，称为该外（内）螺纹的作用中径 。,2 普通螺纹几何参数误差对互换 性的影响,2 普通螺纹几何参数误差对互换 性的影响,螺纹作用中径的计算公式外螺纹： d2m=d2s+(fP+f)内螺纹： D2m=D2s(F
7、P+F),2 普通螺纹几何参数误差对互换 性的影响,四、普通螺纹的合格性判断,2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响,判断螺纹的合格性是指判断大、中、小径和螺距误差、牙侧角偏差的合格性。,由于螺距累积误差和牙侧角偏差可以折算到中径上，这样，中径偏差和螺距误差、牙侧角偏差的综合结果可按泰勒原则判断，判断螺纹的作用中径和单一中径的合格性。,泰勒原则： 实际螺纹的作用中径不允许超出最大实体牙型的中径，并且实际螺纹任何部位的单一中径不允超出最小实体牙型的中径。,2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响,对于外螺纹： d2md2max 且 d2sd2min对于内螺纹： D2mD2min 且 D2sD2
8、max,2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响,对普通螺纹的公差与配合要求主要是确定螺纹的公差带和公差精度。螺纹公差带与孔、轴公差带类似，由螺纹基本偏差和螺纹公差等级所决定。螺纹的公差精度取决于螺纹公差等级和旋合长度，分为精密、中等和粗糙三种。,3 普通螺纹的公差与配合,3 普通螺纹的公差与配合,基本偏差（确定公差带位置）,螺纹公差（确定公差带大小）,螺纹公差带,公差精度（精密、中等、粗糙）,螺纹旋合长度（S、N、L）,3 普通螺纹的公差与配合,一、螺纹公差带,1. 螺纹的基本偏差,螺纹的基本偏差用来确定螺纹公差带相对于基本牙 型的位置。基本偏差的种数和代号如下。,螺纹公差带由基本偏差和公差
9、两个要素构成。,内螺纹：G、H两种,外螺纹：e、f、g、h四种,3 普通螺纹的公差与配合,2. 螺纹的公差,螺纹公差用来确定螺纹公差带的大小，它表示允许螺纹直径的尺寸变动范围。标准对螺纹中径和顶径规定的公差等级如下：,内螺纹中径D2 4、5、6、7、8内螺纹小径D1 4、5、6、7、8外螺纹中径d2 3、4、5、6、7、8、9外螺纹大径d 4、6、8,将螺纹公差等级代号和基本偏差代号组合，就构成了螺纹公差带代号，例如： 5H6H表示内螺纹中径公差带代号为5H、顶径（小径）公差带代号为6H。 6f表示外螺纹中径与顶径（大径）公差带代号相同，均为6f。 标注时，中径公差带代号在前，顶径公差带代号在
10、后。,3 普通螺纹的公差与配合,螺纹公差带是以基本牙型为零线，沿牙侧、牙 顶和牙底分布的公差带。,大、中、小径的极限偏差和公差值一律沿直径 方向度量。,3 普通螺纹的公差与配合,螺纹公差带的特点:,螺纹公差带只对中径和顶径规定公差等级。,标准规定了三组旋合长度：短旋合长度组S中等旋合长度组N和长旋合长度组L,3 普通螺纹的公差与配合,二、螺纹的旋合长度,设计时通常采用中等旋合长度；强度较低零件上的螺纹，应选择长旋合长度；对空间位置受限制或受力不大的螺纹，可选择短旋合长度；对于调整用的螺纹，可根据调整行程的长短选择旋合长度。,螺纹的公差精度及其选用,3 普通螺纹的公差与配合,三、螺纹的公差精度及
11、公差带的选用,螺纹的公差精度分为 精密级、中等级 、粗糙级 。,公差精度和公差等级有何关系呢？,公差等级仅反映了中经和顶径尺寸精度的高低，但要综合评价螺纹质量，还应考虑旋合长度，因为旋合长度越长的螺纹，产生的螺距累积误差就越大。,一般用途的螺纹多采用中等级,3 普通螺纹的公差与配合,螺纹公差带与配合的选用,3 普通螺纹的公差与配合,四、螺纹标记,简化标记：1. 粗牙螺纹的螺距可省略不标注， 2. 公差带H和g不标注， 3. 中等旋合长度组代号N不标注； 4. 右旋螺纹不标注旋向代号。,3 普通螺纹的公差与配合,四、应用举例,有一普通外螺纹M121 ，加工后测得单一中径d2s=11.275mm
12、，螺距累积误差P3m，左、右牙侧角偏差1+40， 230。试计算该螺纹的作用中径d2m，并按泰勒原则判别该螺纹中径的合格性。,解： 1. 确定中径的极限尺寸 该螺纹公差带为6g（省略标注）。,3 普通螺纹的公差与配合,由附表9-1,d211.350mm；由附表9-3 、附表9-2，Td2118m，es26m。d2max d2es11.3500.02611.324d2mind2maxTd211.3240.11811.206,2. 计算作用中径 fp1732|P|1.7320.030.052mm f0.073P(K1| 1|+K2| 2)12.3m d2md2s+(fp+f) 11.339,3.判断中径合格性d2s=11.275mm d2min=11.206mm ，但d2m =11.339mmd2max=11.324mm，所以不合格。,2003,2003,2003,
