七螺纹结合的公差与检测课件

第七章第七章 螺纹结合的公差与检测螺纹结合的公差与检测 第一节第一节 概述概述第二节第二节 螺纹的几何参数误差对螺纹互换性的影响螺纹的几何参数误差对螺纹互换性的影响第三节第三节 普通螺纹的公差与配合普通螺纹的公差与配合第五节第五节 螺纹的检测螺纹的检测螺栓联接举例：螺栓联接举例：本章所涉及到的国家标准：本章所涉及到的国家标准：GB/T 1922003普通螺纹普通螺纹 基本牙型基本牙型；GB/T 1932003普通螺纹普通螺纹 直径与螺距系列直径与螺距系列；GB/T 1962003普通螺纹普通螺纹 基本尺寸基本尺寸；GB/T 1972003普通螺纹普通螺纹 公差公差；GB/T 2516 2003普通螺纹普通螺纹 基极限偏差基极限偏差；GB/T 914491462003普通螺纹普通螺纹 优选系列优选系列等。等。第一节第一节 概述概述 螺纹的种类及使用要求螺纹的种类及使用要求：按照螺纹的按照螺纹的结合性质和使用结合性质和使用要求，螺纹可分为：要求，螺纹可分为：1.1.连接螺纹连接螺纹用于用于连接和紧固连接和紧固零件所用。零件所用。使用要求：可旋转，连接可靠。使用要求：可旋转，连接可靠。2.2.传动螺纹传动螺纹用以传递用以传递力和运动及位移力和运动及位移。使用要求：使用要求：传递可靠，可旋转传递可靠，可旋转3.3.密封螺纹密封螺纹用于用于密封和不经常拆卸密封和不经常拆卸的螺纹连接的螺纹连接 。使用要求：足够的紧密性，连接可靠使用要求：足够的紧密性，连接可靠三角螺纹三角螺纹梯型螺纹梯型螺纹锯齿型螺纹锯齿型螺纹方型螺纹方型螺纹按照螺纹的按照螺纹的牙型结构牙型结构，螺纹可分为：，螺纹可分为：6按照螺纹的按照螺纹的受力方式受力方式，螺纹可分为：，螺纹可分为：一、普通螺纹结合的基本要求 普通螺纹在机械设备、仪器仪表中常用于普通螺纹在机械设备、仪器仪表中常用于连接和紧固连接和紧固零零部件，为使其达到规定的使用功能要求，并保证螺纹结合的部件，为使其达到规定的使用功能要求，并保证螺纹结合的互换性，必须满足互换性，必须满足可旋合性和连接可靠性可旋合性和连接可靠性这两个基本要求。这两个基本要求。1.1.可旋合性可旋合性 可旋合性是指不经任何选择和修配可旋合性是指不经任何选择和修配 且无须特别施加外且无须特别施加外力力,内、外螺纹件在装配时就能在给定的轴向长度内全部旋内、外螺纹件在装配时就能在给定的轴向长度内全部旋合合.连接可靠性连接可靠性 连接可靠性是指内、外螺纹旋合后连接可靠性是指内、外螺纹旋合后,牙侧接触均匀牙侧接触均匀,及有及有足够的接触高度足够的接触高度,且在长期使用中有足够可靠的连接力且在长期使用中有足够可靠的连接力.二、二、普通螺纹的基本牙型和主要几何参数普通螺纹的基本牙型和主要几何参数1.1.原始三角形原始三角形高度高度（H H）；）；2.2.大径大径 （D,dD,d）；）；3.3.小径小径(D(D1 1，d d1 1)；4.4.中径（中径（D D2 2，d d2 2）；）；5.5.螺距（螺距（P P）；）；6.6.单一中径；单一中径；7.7.牙型角（牙型角（）与牙型半角（）与牙型半角（/2/2）和牙侧角）和牙侧角1 1和和2 2；H 1/8HD(d)1/4HD1(d1)D2(d2)PP21 8.螺纹接触高度；螺纹接触高度；9.螺纹旋合长度。螺纹旋合长度。第二节第二节 螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响 螺螺纹纹几几何何参参数数较较多多,加加工工过过程程中中都都会会产产生生误误差差,都都将将不不同同程程度度地地影影响响螺螺纹纹的的互互换换性性。其其中中，大大径径和和小小径径误误差差、中中径径误误差、螺距误差差、螺距误差和和牙型半角误差牙型半角误差是影响是影响互换性互换性的主要因素。的主要因素。一、螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响一、螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响1.螺纹大、螺纹大、小径误差对互换性的影响小径误差对互换性的影响 从从加加工工工工艺艺和和互互换换性性、使使用用强强度度上上考考虑虑：规规定定内内螺螺纹纹的的大大、小小径径的的实实际际尺尺寸寸分分别别大大于于外外螺螺纹纹的的大大、小小径径的的实实际际尺尺寸寸。但但是是，内内螺螺纹纹的的小小径径过过大大或外螺纹的大径过小，或外螺纹的大径过小，会减小螺纹的会减小螺纹的接触高度，接触高度，从而影响螺纹从而影响螺纹的连接可靠性，的连接可靠性，因此也必须加因此也必须加以限制。以限制。2 螺距误差对螺距互换性的影响螺距误差对螺距互换性的影响影响螺纹旋合长度影响螺纹旋合长度螺距误差分为螺距误差分为:单个螺距的局部误差单个螺距的局部误差P 旋合长度内螺距累积误差旋合长度内螺距累积误差P3.牙型半角误差对互换性的影响牙型半角误差对互换性的影响影响旋合性影响旋合性螺螺纹纹牙牙型型半半角角误误差差是是指指实实际际牙牙型型半半角角与与理理论论牙牙型型半半角角之之差差，用用 表示。表示。图图6-2-2 6-2-2 螺纹的牙型半角误差螺纹的牙型半角误差 图图6-2-3 6-2-3 半角误差对螺纹旋合性的影响半角误差对螺纹旋合性的影响 4.中径误差对螺纹互换性的影响中径误差对螺纹互换性的影响 由于螺纹在牙侧面接触由于螺纹在牙侧面接触,因此中径的大小直接影响牙侧因此中径的大小直接影响牙侧相对轴线的径向位置。相对轴线的径向位置。外螺纹中径大于内螺纹中径外螺纹中径大于内螺纹中径，影响，影响旋合性；旋合性；外螺纹中径过小外螺纹中径过小，影响联接强度，影响联接强度。因此必须。因此必须对内、对内、外螺纹中径误差加以控制。外螺纹中径误差加以控制。二、二、作用中径的意作用中径的意义及保及保证螺螺纹互互换性的条件性的条件 1.1.普通螺纹作用中径的概念普通螺纹作用中径的概念 螺纹牙型的沟槽和凸起宽度相等处假想圆柱的直径称螺纹牙型的沟槽和凸起宽度相等处假想圆柱的直径称为为中径中径（D D2 2、d d2 2）。螺纹的牙槽宽度等于螺距一半处假想）。螺纹的牙槽宽度等于螺距一半处假想圆柱的直径称为圆柱的直径称为单一中径单一中径（D D2 2单一、单一、d d2 2单一单一）。）。没有螺距没有螺距误差，单一中径和中径数值一致，否则不一致。误差，单一中径和中径数值一致，否则不一致。显然，为使外螺纹与内螺纹能自由旋合，必显然，为使外螺纹与内螺纹能自由旋合，必须满足下列条件：须满足下列条件：内、外螺内、外螺纹旋合旋合时，实际起作用的起作用的中径中径称称为作用中径作用中径（D D2 2作用作用、d d2 2作用作用）。）。内螺纹：内螺纹：外螺纹：外螺纹：2.保证螺纹互换性的条件保证螺纹互换性的条件 泰勒原则：泰勒原则：对于外螺于外螺纹：作用中径作用中径不大于中径最大极限尺寸；任意位不大于中径最大极限尺寸；任意位置的置的实际中径不小于中径最小极限尺寸。中径不小于中径最小极限尺寸。（外）（外）作用中径作用中径外螺纹中径最大极限尺寸：外螺纹中径最大极限尺寸：（外）实际中径（外）实际中径外螺纹中径最小极限尺寸：外螺纹中径最小极限尺寸：对于于内内螺螺纹：作作用用中中径径不不小小于于中中径径最最小小极极限限尺尺寸寸；任任意意位位置的置的实际中径不大于中径最大极限尺寸。中径不大于中径最大极限尺寸。（内）（内）作用中径作用中径内螺纹中径最小极限尺寸：内螺纹中径最小极限尺寸：（内）实际中径（内）实际中径内螺纹中径最大极限尺寸内螺纹中径最大极限尺寸：第三节第三节 普通螺纹的公差与配合普通螺纹的公差与配合 要要保保证螺螺纹的的互互换性性，必必须对螺螺纹的的几几何何精精度度提提出出要要求求。国国家家标准准GB GB 1971978181普普通通螺螺纹公公差差与与配配合合中中，对普普通通螺螺纹规定定了了供供选用用的的螺螺纹公公差差、螺螺纹配配合、旋合合、旋合长度及精度等度及精度等级。一、一、螺纹公差标准的结构螺纹公差标准的结构 螺螺纹纹公公差差制制的的基基本本结结构构是是由由公公差差等等级级系系列列和和基基本本偏偏差差系系列列组组成成的的，公公差差等等级级确确定定公公差差带带的的大大小小，基基本本偏偏差差确确定定公差带的位置，两者组合可得到各种螺纹公差带。公差带的位置，两者组合可得到各种螺纹公差带。普普通通螺螺纹纹的的公公差差带带由由基基本本偏偏差差决决定定其其位位置置，公公差差等等级级决决定定其其大大小小，普普通通螺螺纹纹的的公公差差带带是是沿沿着着螺螺纹纹的的基基本本牙牙型型分分布的布的(图图7-13)二、二、普通普通螺纹的公差带螺纹的公差带1.公公差差带带的的位位置和基本偏差置和基本偏差 螺螺纹纹公公差差带带以以基基本本牙牙型型为为零零线线，沿沿着着螺螺纹纹牙牙型型 的的 牙牙 侧侧、牙牙顶顶和和牙牙底底布布置置，在在垂垂直直于于螺螺纹纹轴轴线线的的方方向向上上计量。计量。对对内内螺螺纹纹规规定定了了两两种种基基本本偏偏差差，代代号号为为H、G,这这两两个个本本偏差所决定的内螺纹公差带均在偏差所决定的内螺纹公差带均在基本牙型之上基本牙型之上。对对外外螺螺纹纹规规定定了了四四种种基基本本偏偏差差，代代号号为为h、g、f、e。这这四种基本偏差所决定的外螺纹公差带均在四种基本偏差所决定的外螺纹公差带均在基本牙型之下。基本牙型之下。规规定定诸诸如如、这这些些基基本本偏偏差差、主主要要是是考考虑虑应应给给螺螺纹纹配配合合留留有有最最小小保保证证间间隙隙、以以及及为为一一些些有有表表面面镀镀涂涂要要求求的的螺螺纹纹提提供供镀镀涂涂层层余余量量、或或为为一一些些高高温温条条件件下下工工作作的的螺螺纹纹提提供供热热膨膨胀胀余余地地，内内、外外螺螺纹纹的的基基本本偏偏差差值值见见表表 7-2.2.公差带的大小和公差等级公差带的大小和公差等级 国国家家标标准准规规定定了了内内、外外螺螺纹纹的的公公差差等等级级，它它的的含含义义和和孔孔、轴轴公公差差等等级级相相似似，但但是是螺螺纹纹有有规规定定的的系系列列和和数数值值(表表)，普普通通螺螺纹纹公公差差带带的的大大小小由由公公差差值值决决定定。公公差差值值除除与与公差等级有关外，还与基本螺距有关公差等级有关外，还与基本螺距有关。三、三、螺纹旋合长度、螺纹公差带和配合选用螺纹旋合长度、螺纹公差带和配合选用螺纹精度螺纹精度由由螺纹公差带螺纹公差带和和旋合长度旋合长度构构成成。螺螺纹纹的的旋旋合合长长度度分分短短旋旋合合长长度度（以以S表表示示）、中中等等旋旋合合长长度度（以以N表表示示）、长长旋旋合合长长度度（以以L表表示示）三种。三种。螺纹精度螺纹精度分为分为精密精密、中中等等和和粗糙粗糙三个三个级别。级别。图图 螺纹公差、旋合长度与螺纹精度的关系螺纹公差、旋合长度与螺纹精度的关系 1 1、螺纹旋合长度、螺纹旋合长度2、螺纹公差带的选用螺纹公差带的选用（1）.螺纹公差带的选用螺纹公差带的选用（2）.配合的选用配合的选用 国家标准要求，完工后的螺纹配合国家标准要求，完工后的螺纹配合最好是最好是H/g、H/h或或G/h的配合的配合。为了保证螺纹旋合后有。为了保证螺纹旋合后有良好良好的同轴度和的同轴度和足够足够的的联结强度，可选用联结强度，可选用H/h配合配合。要。要装拆方便装拆方便，一般选用，一般选用H/g配合。配合。四四 螺纹在图样上的标记螺纹在图样上的标记1.单个螺纹的标记单个螺纹的标记 （1 1）螺螺纹纹的的完完整整标标记记由由普普通通螺螺纹纹特特征征代代号号(M)(M)、尺尺寸寸代代号号（公公称称直直径径螺螺距距，单单位位mmmm）、螺螺纹纹公公差差带带代代号号、旋旋合长度代号合长度代号（或数值）和（或数值）和旋向代号旋向代号组成。组成。（2 2）当螺纹是粗牙螺纹时，粗牙螺距省略标注。）当螺纹是粗牙螺纹时，粗牙螺距省略标注。（3 3）当螺纹为）当螺纹为右旋螺纹右旋螺纹时，时，不注旋向不注旋向；（4 4）当螺纹）当螺纹为左旋螺纹时，在相应位置写为左旋螺纹时，在相应位置写“LH”字样字样；（5 5）当螺纹中径、大径公差带相同时，合写为一个；）当螺纹中径、大径公差带相同时，合写为一个；（6 6）当螺纹旋合长度为中等时，省略标注旋合长度。）当螺纹旋合长度为中等时，省略标注旋合长度。例例6-1 解释螺纹标记解释螺纹标记M202 7g6g 24 LH 的含义的含义解：解：M 普通螺纹的代号；普通螺纹的代号；20 螺纹公称直径；螺纹公称直径；2 细牙螺纹螺距（细牙螺纹螺距（粗牙螺距不注粗牙螺距不注）；）；7g 7g 螺纹中径公差带代号，字母小写表示外螺纹；螺纹中径公差带代号，字母小写表示外螺纹；6g 6g 螺纹大径公差带代号，字母小写表示外螺纹；螺纹大径公差带代号，字母小写表示外螺纹；24 24 旋合长度数值。旋合长度数值。LH 左旋（右旋不注）；左旋（右旋不注）；例例6-2 解释螺纹标记解释螺纹标记M10 10 5H6H 5H6H L L 的含的含义解解:M10 10 普通螺普通螺纹代号及公称直径，粗牙；代号及公称直径，粗牙；5H6H 5H6H 螺螺纹中径、大径公差中径、大径公差带代号，大写字母表示内螺代号，大写字母表示内螺纹；L L 长旋合旋合长度代号（度代号（中等旋合中等旋合长度可不注度可不注）。）。例例6-3 解释螺纹标记解释螺纹标记M101101 6g6g 的含义的含义解：解：M101101 普通螺纹代号、公称直径及细牙螺距；普通螺纹代号、公称直径及细牙螺距；6g6g 外螺纹中径和大径公差带代号外螺纹中径和大径公差带代号 2.螺纹配合在图样上的标记螺纹配合在图样上的标记 标标注注螺螺纹纹配配合合时时，内内、外外螺螺纹纹的的公公差差带带代代号号用用斜斜线线分分开开，左边为内螺纹公差带代号，右边为外螺纹公差带代号。左边为内螺纹公差带代号，右边为外螺纹公差带代号。例如：例如：M2022026H/6g6H/6g M2022026H/5g6g6H/5g6gLHLH 五五 螺螺纹的表面粗糙度要求的表面粗糙度要求 螺纹牙型表面粗糙度螺纹牙型表面粗糙度主要根据主要根据中径公差等级中径公差等级来确定。来确定。具体见表具体见表7-7.表中列出了螺纹牙侧表面粗糙度参数表中列出了螺纹牙侧表面粗糙度参数Ra的推的推荐值。荐值。表表7-7 螺纹牙侧表面粗糙度参数螺纹牙侧表面粗糙度参数Ra值值 单位：单位：m 33第五节第五节 普通螺纹的检测普通螺纹的检测 测量螺纹的方法有两类：测量螺纹的方法有两类：单项测量和综合检验单项测量和综合检验。单单项项测测量量是是指指用用指指示示量量仪仪测测量量螺螺纹纹的的实实际际值值，每每次次只只测测量量螺螺纹纹的的一一项项几几何何参参数数，并并以以所所得得的的实实际际值值来来判判断断螺螺纹纹的合格性。的合格性。综综合合检检验验是是指指一一次次同同时时检检验验螺螺纹纹的的几几个个参参数数，以以几几个个参参数数的的综综合合误误差差来来判判断断螺螺纹纹的的合合格格性性。生生产产上上广广泛泛应应用用螺螺纹极限量规纹极限量规综合检验螺纹的合格性。综合检验螺纹的合格性。2.螺纹量规螺纹量规 螺纹量规按极限尺寸判断原则设计，它的螺纹量规按极限尺寸判断原则设计，它的通规通规用于检验内、用于检验内、外螺纹的外螺纹的作用中径及小径作用中径及小径的合格性，它的的合格性，它的止规止规用于检验螺纹的用于检验螺纹的单一中径单一中径。检验检验内螺纹内螺纹用的螺纹量规称为用的螺纹量规称为螺纹塞规螺纹塞规。检验。检验外螺纹用外螺纹用的的螺纹量规称为螺纹量规称为螺纹环规螺纹环规。对对螺螺纹纹进进行行综综合合检检验验时时使使用用的的是是光光滑滑极极限限量量规规和和螺螺纹纹量量规规，它们都是由它们都是由通规（通规（通端）和通端）和止规止规（止端）组成。（止端）组成。1.光滑极限量规光滑极限量规 光滑极限量规用于光滑极限量规用于检验内、外螺纹大径尺寸检验内、外螺纹大径尺寸的合格性。的合格性。一、一、普通螺纹的综合检验普通螺纹的综合检验35螺纹塞规螺纹塞规螺纹环规螺纹环规图图 外螺纹的综合检验外螺纹的综合检验 用卡规先检验外螺纹顶径的合格性，再用螺纹环规的用卡规先检验外螺纹顶径的合格性，再用螺纹环规的通端检验，若外螺纹的作用中径合格，且底径（外螺纹小通端检验，若外螺纹的作用中径合格，且底径（外螺纹小径）没有大于其最大极限尺寸，通端应能在旋合长度内与径）没有大于其最大极限尺寸，通端应能在旋合长度内与被检螺纹旋合。若被检螺纹的单一中径合格，螺纹环规的被检螺纹旋合。若被检螺纹的单一中径合格，螺纹环规的止端不应通过被检螺纹，但允许旋进止端不应通过被检螺纹，但允许旋进23牙。牙。图图 内螺纹的综合检验内螺纹的综合检验 用光滑极限量规（塞规）检验内螺纹顶径的合格性。再用光滑极限量规（塞规）检验内螺纹顶径的合格性。再用螺纹塞规的通端检验内螺纹的作用中径和底径，若作用用螺纹塞规的通端检验内螺纹的作用中径和底径，若作用中径合格且内螺纹的底径（内螺纹大径）不小于其最小极中径合格且内螺纹的底径（内螺纹大径）不小于其最小极限尺寸，通规应能在旋合长度内与内螺纹旋合。若内螺纹限尺寸，通规应能在旋合长度内与内螺纹旋合。若内螺纹的单一中径合格，螺纹塞规的止端就不通过，但允许旋进的单一中径合格，螺纹塞规的止端就不通过，但允许旋进23牙。牙。二、二、普通螺纹的单项测量普通螺纹的单项测量1用螺纹千分尺测量螺纹中径用螺纹千分尺测量螺纹中径 该方法该方法测量精度较测量精度较低，低，主要适用于主要适用于单件小单件小批量生产批量生产中对较低精度中对较低精度的的外螺纹零件外螺纹零件进行测量。进行测量。2用三针量法测量螺纹中径用三针量法测量螺纹中径 该方法该方法只能测量外螺纹只能测量外螺纹，属于间接测量法。是利用三根直径，属于间接测量法。是利用三根直径相同的精密圆柱量针放入被测螺纹直径方向的两边沟槽中，一边相同的精密圆柱量针放入被测螺纹直径方向的两边沟槽中，一边放一个，另一边放两个，量针与沟槽两侧面接触，然后用放一个，另一边放两个，量针与沟槽两侧面接触，然后用测量仪测量仪测量这三根量针外侧母线之间的距离测量这三根量针外侧母线之间的距离（跨针距），再通过几何计（跨针距），再通过几何计算得出被测螺纹的单一中径。算得出被测螺纹的单一中径。3用影像法测量外螺纹几何参数用影像法测量外螺纹几何参数 该该方方法法是是利利用用工工具具显显微微镜镜将将被被测测螺螺纹纹的的牙牙型型轮轮廓廓放放大大成成像像，然然后后测测量量其其螺螺距距、牙牙侧侧角角、中中径径，也可测量其大径和小径。也可测量其大径和小径。p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日