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*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第九章,圆柱螺纹公差与检测,1 概述,一、,螺纹的种类及使用要求,种类,使用要求,紧固螺纹,良好的旋合性，一定的连接强度。,传动螺纹,传递动力的可靠性，传递位移的准确性，具有一定的间隙。,管螺纹,结合紧密，有一定的过盈。,*本章主要讨论,普通螺纹,的公差配合与检测,二、普通螺纹的基本牙型和主要几何参数,H,H,H,/4,H/,8,大径,小径,轴线,轴线,轴向剖面的,原始三角形,(等边三角形),轴向剖面,基本牙型,的形成,小径,D,1,、d,1,大径,D、d,中径,D,2,、,d,2,轴线,H/8,H3/8,H/4,P/2,P/2,/2,H,P,螺纹的几何参数,牙型原始三角形高度,与螺距值有关,牙高（牙型高度）：,5/8H,H=0.866025404P,经验计算公式：,中径=大径-0.6495P,小径=大径-1.0825P,螺距和导程的关系,单线螺纹：,P=L,螺距,=导程,多线螺纹：,P=L/n,螺距,导程,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（,D,1,、,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（,D,2,、,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。,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。,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。,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。,二、,螺距误差的影响,螺距误差的中径当量：f,p,（或,F,P,）1.732,P,（,P,往往以um为单位）,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,）之差。,1,1,30,2,2,30,（,（,1,2,内螺纹为理想螺纹,外螺纹存在 牙侧角偏差,左牙侧角偏差,1,0,右牙侧角偏差,2,0,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,。,牙侧角偏差的中径当量：,f,(或,F,)=0.073,P,(,K,1,|,1,|+,K,2,|,2,|),单位,：,P,mm,；,分（,）,；,f,、,F,m,。,牙侧角正负：,顶径干涉为负，底径干涉为正,系数取值：,牙侧角偏差可以折算为中径当量，即,f,(,或,F,)=0.073,P,(,K,1,|,1,|+,K,2,|,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,f,p,（或,F,P,）,1.732,P,四、,螺纹的单一中径和作用中径,中径（,D,2,、,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（,D,2s、,d,2s,）,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（,d,2m,、,D,2m,）,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。,单一中径,作用中径,螺纹作用中径的计算公式,外螺纹：,d,2m,=,d,2s,+(,f,P,+,f,),内螺纹：,D,2m,=,D,2s,(,F,P,+,F,),四、普通,螺纹的合格性判断,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,。,对于,外螺纹,：,d,2m,d,2max,且,d,2s,d,2min,对于,内螺纹,：,D,2m,D,2min,且,D,2s,D,2max,3 普通螺纹的公差与配合,沿基本牙型分布；,位置和大小在垂直于螺纹轴线方向计值.,1.螺纹尺寸公差带的特点：,基本牙型,D,D,2,D,1,T,D1,/2,T,D2,/2,0,|,G,内螺纹公差带位置-,G,|,H,基本牙型,T,d,/2,T,d2,/2,D,D,2,D,1,内螺纹公差带位置-,H,基本牙型,es,d,d,2,d,1,d,1max,T,T,d2,/2,T,d,/2,ei,e,f,g,外螺纹公差带位置-,e、f、g,|,外螺纹公差带位置,h,h,基本牙型,T,d,/2,T,d2,/2,d,1max,d,1,d,2,d,ei,es=0,T,|,2公差带的大小和公差等级,GB197-81规定了普通螺纹,中径和顶径,的公差等级：,螺纹直径,公差等级,内螺纹小径,D,4,、,5,、,6,、,7,、,8,内螺纹中径,D,2,4,、,5,、,6,、,7,、,8,外螺纹大径,d,4,、,6,、,8,外螺纹中径,d,2,3,、,4,、,5,、,6,、,7,、,8,、,9,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,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,而又,受力较大,的零件螺纹，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,三、,螺纹,的公差精度及公差带的选用,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,径,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。,公差等级,旋合长度,螺纹质量,一般用途的螺纹多采用中等级,4.普通螺纹的选用公差带,(8h),8g,8H,(8G),7H,(7G),粗糙级,(7h6h),(7g6g),6e,6f,*6g,6h,(5h6h),(5g6g),7H,(7G),*6H,6G,5H,(5G),中等级,(5h4h,),4h,(3h4h),5H6H,4H5H,4H,精密级,L,N,S,L,N,S,外螺纹公差带,内螺纹公差带,精度等级,普通螺纹的选用公差带（GB197-81,）,5.普通螺纹的配合选择,为了保证连接强度、接触高度和装拆方便，国标推荐,优先采用H/g，H/h或G/h的配合。,对于大批量生产的螺纹，为了装拆方便，,应选用H/g或G/h,组成配合。,对,单件小批生产,的螺纹，,可用 H/h,组成配合，以适应手工拧紧和装配速度不高等使用特性。,6.普通螺纹的标注,外螺纹,记住：,螺纹公差带代号,与尺寸,公差带代号相反,！,公差带代号5g?,左旋,大径d40mm,螺距P=7mm,导程=14 线数=2,顶径公差带代号,M 40,7(14/2),-5g 6g-,s,-LH,普通螺纹,中径公差带代号,短旋合长度,简化标记：,1.粗牙螺纹的螺距可省略不标注，,2.（螺纹）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。,螺纹标注,：,M 202,7h,L,中，“,7h”,表示（）,A.中径和大径公差带 B.中径公差带 C.小径公差带 D.中径和小径公差带,思考：,四、,应用举例,有一普通外螺纹M121，加工后测得单一中径,d,2s,=11.275mm，螺距累积误差,P,3m，左、右牙侧角偏差,1,+40，,2,30。试计算该螺纹的作用中径,d,2m,，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）。,由附表,9-1,d,2,11.350mm,；,由附表,9-3、,附表,9-2，T,d,2,118m，es26m。,d,2max,d,2,es11.3500.02611.324,d,2min,d,2max,T,d,2,11.3240.11811.206,2.计算作用中径,f,p,1.732|,P,|1.7320.030.052mm,f,0.073,P,(,K,1,|,1,|+,K,2,|,2,)12.3m,d,2m,d,2s,+(,f,p,+,f,)11.339,3.判断中径合格性,d,2s,=11.275mm,d,2min,=11.206mm，,但,d,2m,=11.339mm,d,2max,=11.324mm，所以不合格,。,2.用螺纹千分尺测量外螺纹中径,3.影像法测量螺纹各几何参数,影像法测量螺纹,是指用工具显微镜将被测螺纹的牙型轮廓,放大成像,，按被测螺纹的影像来测量其螺距、牙侧角和中径，也可测量其大径和小径。,螺纹量规分为,“通规”和“止规”,，,通规,具有完整牙型，并且螺纹长度应等于被测螺纹的旋合长度；,止规,采用截短牙型，并且只有23个螺距的螺纹长度。,检验,内螺纹,的是,塞规,，,外螺纹,的是,环规,。,检验时，,“通规”能顺利与工件旋合，“止规”不能 旋合或不完全旋合，则螺纹为合格,。反之，“通 规”不能旋合，则说明螺母过小，螺栓过大，螺 纹应返修。当“止规”能通过工件，则表示螺母 过大，螺栓过小，螺纹是废品,
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