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1、关于螺纹结合的互换性第一页，本课件共有36页9 9.2 2螺纹联接的公差与检测螺纹联接的公差与检测一、螺纹种类及使用要求一、螺纹种类及使用要求一、螺纹种类及使用要求一、螺纹种类及使用要求1 1 1 1、紧固螺纹、紧固螺纹、紧固螺纹、紧固螺纹其基本牙型是三角形其基本牙型是三角形 用途：用途：紧固或连接零件，以防止其相对转动。紧固或连接零件，以防止其相对转动。如公制普通螺纹。如公制普通螺纹。要求：要求：可旋合性和连接的可靠性，可旋合性和连接的可靠性，小间隙配合小间隙配合。第二页，本课件共有36页2 2、传动螺纹、传动螺纹其基本牙型有梯形、矩形、锯齿形其基本牙型有梯形、矩形、锯齿形 用途：用途：传递
2、动力或精确位移。如传递动力或精确位移。如传递动力或精确位移。如传递动力或精确位移。如丝杆丝杆、测微螺纹测微螺纹。要求：要求：传递动力的可靠性、传动比的正确性和稳定传递动力的可靠性、传动比的正确性和稳定 性，传动灵活，有一定的强度和最小间隙。性，传动灵活，有一定的强度和最小间隙。3 3、紧密螺纹、紧密螺纹管螺纹，管螺纹，其基本牙型是三角形其基本牙型是三角形 用途：用途：密封连接，用于中、小尺寸的管路连接。密封连接，用于中、小尺寸的管路连接。要求：要求：结合紧密，不漏油、不漏水、不漏气，结合紧密，不漏油、不漏水、不漏气，结合紧密，不漏油、不漏水、不漏气，结合紧密，不漏油、不漏水、不漏气，要有一定的
3、过盈要有一定的过盈。第三页，本课件共有36页能自锁，用于联接能自锁，用于联接效率高，用于传动，无标准效率高，用于传动，无标准用于传动，应用普遍用于传动，应用普遍单向大力传动单向大力传动（螺旋千斤顶螺旋千斤顶）适于管路联接适于管路联接高温高压系统的管高温高压系统的管件联接件联接第四页，本课件共有36页螺纹的形成：螺纹的形成：将一倾斜角为将一倾斜角为 的直的直线绕在圆住体上便形成一条线绕在圆住体上便形成一条螺旋线螺旋线。如用平面图形三角形沿螺旋线运动如用平面图形三角形沿螺旋线运动（运动时保持图形平面通过圆柱体的（运动时保持图形平面通过圆柱体的轴线）就得到三角形螺纹。轴线）就得到三角形螺纹。第五页，
4、本课件共有36页二、螺纹的基本牙型和几何参数二、螺纹的基本牙型和几何参数普通螺纹的基本牙型普通螺纹的基本牙型普通螺纹的基本牙型普通螺纹的基本牙型经过螺纹轴线的剖面上的螺经过螺纹轴线的剖面上的螺纹轮廓形状。它是在原始三角形中削去顶部（纹轮廓形状。它是在原始三角形中削去顶部（H/8H/8）和和底部（底部（H/4H/4）所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。第六页，本课件共有36页 1）大径（）大径（D，d）大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径。
5、国标规定，普通螺纹大径的基本假想圆柱的直径。国标规定，普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹的公称直径尺寸。尺寸为螺纹的公称直径尺寸。牙底牙底牙底牙底牙顶牙顶牙顶牙顶小径小径大径大径第七页，本课件共有36页 2）小径）小径（d1，D1）小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱体的直径，称为小径。的假想圆柱体的直径，称为小径。牙底牙底牙底牙底牙顶牙顶牙顶牙顶小径小径大径大径第八页，本课件共有36页 3）中径）中径（d2，D2）中径是指一个假想圆柱的直径，该圆柱的母中径是指一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽宽度等于螺距基本尺寸一半的线通过牙型上沟槽宽
6、度等于螺距基本尺寸一半的地方。地方。外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹牙底牙底牙底牙顶牙顶大径大径 D、d小径小径D1、d1中径中径D2、d2第九页，本课件共有36页 4）牙型角与牙型半角）牙型角与牙型半角 （，/2/2）牙型角是指在螺纹牙型上，相邻两牙侧之间的夹角。普通螺牙型角是指在螺纹牙型上，相邻两牙侧之间的夹角。普通螺纹的理论牙型角为纹的理论牙型角为60。牙型半角是指某一牙侧与螺纹轴线的。牙型半角是指某一牙侧与螺纹轴线的垂线之间的夹角。普通螺纹的牙型半角为垂线之间的夹角。普通螺纹的牙型半角为30。实际螺纹的实际螺纹的牙型角正确并不一定说明牙型半角正确牙型角正确并不一定说明牙型半角正确。/2/2第十
7、页，本课件共有36页5）螺距和导程螺距和导程螺距：螺距：螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向 距离距离P P称为螺距。称为螺距。导程：导程：同一条螺旋线上同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点之间相邻两牙在中径线上对应两点之间 的轴向距离的轴向距离P Ph h称为导程。称为导程。单线螺纹：单线螺纹：P=PP=Ph h多线螺纹：多线螺纹：P=PP=Ph h/n/n=导程导程螺距螺距 螺距螺距导程导程 螺距螺距=导程导程线数线数第十一页，本课件共有36页6）螺纹升角螺纹升角：中径中径d2圆柱上，圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线螺旋线的切线与垂直
8、于螺纹轴线的平面的夹角。的平面的夹角。第十二页，本课件共有36页7）螺纹旋合长度）螺纹旋合长度 螺纹旋合长度是指两个互相配合的螺纹，沿螺纹轴线方向螺纹旋合长度是指两个互相配合的螺纹，沿螺纹轴线方向上相互旋合部分的长度。如下图所示。上相互旋合部分的长度。如下图所示。旋合长度旋合长度L第十三页，本课件共有36页螺纹几何参数误差对互换性的影响螺纹几何参数误差对互换性的影响 螺纹联接要实现其互换性螺纹联接要实现其互换性,必须保证良好的必须保证良好的旋合性和一旋合性和一定的联接强度定的联接强度。影响螺纹互换性的主要几何参数有五个。影响螺纹互换性的主要几何参数有五个:大大径、小径、中径、螺距和牙型半角径、
9、小径、中径、螺距和牙型半角。这几个参数在加工。这几个参数在加工过程中不可避免地会产生一定的加工误差过程中不可避免地会产生一定的加工误差,不仅会影响不仅会影响螺纹的旋合性、接触高度、配合松紧、还会影响联接螺纹的旋合性、接触高度、配合松紧、还会影响联接的可靠性的可靠性,从而影响螺纹的互换性。从而影响螺纹的互换性。内、外螺纹加工后内、外螺纹加工后,外螺纹的大径和小径要分别小于外螺纹的大径和小径要分别小于内螺纹的大径和小径，才能内螺纹的大径和小径，才能保证旋合性保证旋合性。由于螺纹旋合后主要是依靠螺牙侧面工作，如果内、由于螺纹旋合后主要是依靠螺牙侧面工作，如果内、外螺纹的牙侧接触不均匀，就会造成负荷分
10、布不均，势必外螺纹的牙侧接触不均匀，就会造成负荷分布不均，势必降低螺纹的配合均匀性和联接强度。因此降低螺纹的配合均匀性和联接强度。因此对螺纹互换性影对螺纹互换性影响较大的参数是中径、螺距和牙型半角响较大的参数是中径、螺距和牙型半角。第十四页，本课件共有36页1中径偏差的影响中径偏差的影响 中径偏差是指中径的实际尺寸与基本尺寸之代数差中径偏差是指中径的实际尺寸与基本尺寸之代数差。就外螺纹而言就外螺纹而言，中径若比内螺纹大，必然影响旋合性；若过小，中径若比内螺纹大，必然影响旋合性；若过小，则会使牙侧间的间隙增大，联接强度降低。则会使牙侧间的间隙增大，联接强度降低。第十五页，本课件共有36页2 螺距
11、偏差的影响螺距偏差的影响 螺距偏差可分为局部偏差和螺距累积偏差螺距偏差可分为局部偏差和螺距累积偏差P两两种。种。螺距的局部偏差螺距的局部偏差P在螺纹的全长上，任意单在螺纹的全长上，任意单个实际螺距对公称螺距的差值。个实际螺距对公称螺距的差值。螺距累积偏差螺距累积偏差P在规定长度内，任意个实际螺在规定长度内，任意个实际螺距对其公称值的最大差值。距对其公称值的最大差值。前者与旋合长度无关，后者与旋合长度有关，前者与旋合长度无关，后者与旋合长度有关，而且后者对螺纹的旋合性影响最大，因此必须加以而且后者对螺纹的旋合性影响最大，因此必须加以限制。限制。现假设内螺纹有理想的中径，半角，螺距，而外现假设内螺
12、纹有理想的中径，半角，螺距，而外螺纹有正螺距误差。螺纹有正螺距误差。第十六页，本课件共有36页螺距偏差的中径当量螺距偏差的中径当量f fp p 当外螺纹有累积误差当外螺纹有累积误差P时，会造成理想内螺纹在牙侧时，会造成理想内螺纹在牙侧部位发生干涉，则螺纹不能旋合。为保证旋合性，可将外螺纹的中部位发生干涉，则螺纹不能旋合。为保证旋合性，可将外螺纹的中径减小径减小fp，或将内螺纹增大一个数值，或将内螺纹增大一个数值fp，这个，这个fp就是补偿螺距就是补偿螺距偏差折算到中径上的数值，称为偏差折算到中径上的数值，称为螺距偏差的中径当量螺距偏差的中径当量。螺距偏差的中径当量螺距偏差的中径当量第十七页，本
13、课件共有36页 当当=60时：时：fp=1.732|P|mm P为螺距累积误差，之所以取绝对值，是由于为螺距累积误差，之所以取绝对值，是由于P不论是正值或负值，影响旋合性的性质不变，不论是正值或负值，影响旋合性的性质不变，只是改变牙侧干涉的位置。只是改变牙侧干涉的位置。第十八页，本课件共有36页3 牙型半角偏差的影响牙型半角偏差的影响 螺纹的牙型角正确，牙型半角不一定正确螺纹的牙型角正确，牙型半角不一定正确，而牙，而牙型半角偏差直接影响螺纹的旋合性和牙侧接触面积，型半角偏差直接影响螺纹的旋合性和牙侧接触面积，因此，对其也应加以限制。设内螺纹具有理想牙形，因此，对其也应加以限制。设内螺纹具有理想
14、牙形，外螺纹的中径和螺距与内螺纹相同，仅有牙型半角外螺纹的中径和螺距与内螺纹相同，仅有牙型半角偏差，阴影部分就是干涉部分。偏差，阴影部分就是干涉部分。第十九页，本课件共有36页外外螺螺纹纹：外外螺螺纹纹存存在在牙牙型型半半角角偏偏差差时时，必必须须将将外外螺螺纹纹牙牙型型沿沿垂垂直直螺螺纹纹轴轴线线的的方方向向下下移移，从从而而使使外外螺螺纹纹的的中径减小一个数值中径减小一个数值f/2。内内螺螺纹纹：内内螺螺纹纹存存在在牙牙型型半半角角偏偏差差时时，必必须须将将内内螺螺纹纹中中径径增增大大一一个个数数值值f/2，该该值值称称为为牙牙型型半半角角偏偏差差的的中径当量。中径当量。第二十页，本课件共
15、有36页螺纹作用中径和螺纹中径合格性的判断原则螺纹作用中径和螺纹中径合格性的判断原则 1螺纹中径（综合）公差螺纹中径（综合）公差 螺纹中径公差综合了螺纹中径加工误差，牙型半角螺纹中径公差综合了螺纹中径加工误差，牙型半角偏差的中径补偿值和螺距误差的中径补偿值三项因素。对偏差的中径补偿值和螺距误差的中径补偿值三项因素。对普通螺纹，不再给定螺距和牙型半角偏差的公差值，中径普通螺纹，不再给定螺距和牙型半角偏差的公差值，中径公差同时控制中径、螺距及牙型角三项参数的偏差。公差同时控制中径、螺距及牙型角三项参数的偏差。第二十一页，本课件共有36页 2作用中径（作用中径（D2fe，d2fe）作用中径作用中径在
16、规定的旋合长度内，正好包容实际轮廓的在规定的旋合长度内，正好包容实际轮廓的一个理想螺纹的中径。一个理想螺纹的中径。螺纹作用中径和螺纹中径合格性的判断原则螺纹作用中径和螺纹中径合格性的判断原则螺纹作用中径与单一中径螺纹作用中径与单一中径第二十二页，本课件共有36页作用中径可按下式计算：作用中径可按下式计算：外螺纹：外螺纹：d2fe=d2a+（fp+fa）内螺纹：内螺纹：D2fe=D2a-（fp+fa）式中：式中：d2a 外螺纹的单一中径（代替实际中径）外螺纹的单一中径（代替实际中径）D2a内螺纹的单一中径（代替实际中径）内螺纹的单一中径（代替实际中径）第二十三页，本课件共有36页泰勒原则泰勒原则
17、 3中径合格性的判断原则中径合格性的判断原则泰勒原则泰勒原则 泰勒原则泰勒原则实际螺纹作用中径应不超越最大实体实际螺纹作用中径应不超越最大实体中径，实际螺纹的单一中径不超越最小实体中径。中径，实际螺纹的单一中径不超越最小实体中径。用公式表示为：用公式表示为：对外螺纹：对外螺纹：d2fed2max d2ad2min 即即 外螺纹中径最大极限尺寸控制作用中径，外螺纹外螺纹中径最大极限尺寸控制作用中径，外螺纹中径最小极限尺寸控制实际中径中径最小极限尺寸控制实际中径。第二十四页，本课件共有36页对内螺纹：对内螺纹：D2feD2min D2aD2max即即 内螺纹中径最小极限尺寸控制作用中径，内螺纹中径
18、最小极限尺寸控制作用中径，内螺纹中径最大极限尺寸控制实际中径内螺纹中径最大极限尺寸控制实际中径第二十五页，本课件共有36页10.3 普通螺纹公差普通螺纹公差 GBT 197-2003普通螺纹普通螺纹 公差公差只对只对中径和顶径规定了公差中径和顶径规定了公差，而对底径，而对底径(内螺纹大径和内螺纹大径和外螺纹小径外螺纹小径)没给公差，要求由加工的刀具控制。没给公差，要求由加工的刀具控制。在螺纹加工过程中，由于旋合长度的不同，在螺纹加工过程中，由于旋合长度的不同，加工难易程度也不同。通常短旋合长度容易加工加工难易程度也不同。通常短旋合长度容易加工和装配；长旋合长度加工较难保证精度，也难保和装配；长
19、旋合长度加工较难保证精度，也难保证配合性质，因此，螺纹公差精度由证配合性质，因此，螺纹公差精度由公差带公差带及及旋旋合长度合长度构成。构成。第二十六页，本课件共有36页普通螺纹公差带普通螺纹公差带 普通螺纹公差带是在通过螺纹轴线平面上沿基本普通螺纹公差带是在通过螺纹轴线平面上沿基本牙型的牙侧、牙顶和牙底分布的牙型公差带，由牙型的牙侧、牙顶和牙底分布的牙型公差带，由公差公差(公差带大小公差带大小)和和基本偏差基本偏差(公差带位置公差带位置)两个要素构两个要素构成，在垂直于螺纹轴线方向上计量其基本大、中、成，在垂直于螺纹轴线方向上计量其基本大、中、小径的极限偏差和公差。小径的极限偏差和公差。标准规
20、定：公差带的代号为标准规定：公差带的代号为T；内螺纹的上、；内螺纹的上、下偏差代号为下偏差代号为ES，EI；外螺纹的上、下偏差代号为；外螺纹的上、下偏差代号为es，ei。第二十七页，本课件共有36页 1.普通螺纹的公差普通螺纹的公差 普通螺纹公差带大小由公差值确定，而公差值大普通螺纹公差带大小由公差值确定，而公差值大小取决于公差等级和公称直径。内、外螺纹的中径和小取决于公差等级和公称直径。内、外螺纹的中径和顶径的公差等级如表顶径的公差等级如表9-10所示，所示，3级公差值最小，级公差值最小，精度最高；精度最高；9级公差值最大，精度最低，其中级公差值最大，精度最低，其中6级级为基本级。为基本级。
21、第二十八页，本课件共有36页 2.普通螺纹的基本偏差普通螺纹的基本偏差 普通螺纹公差带的位置由其基本偏差确定。基本偏普通螺纹公差带的位置由其基本偏差确定。基本偏差为公差带两极限偏差中靠近零线的那个极限偏差，它差为公差带两极限偏差中靠近零线的那个极限偏差，它确定了公差带相对基本牙型的位置。确定了公差带相对基本牙型的位置。国标规定，内螺纹基本偏差是下偏差国标规定，内螺纹基本偏差是下偏差EI，有，有G、H 两种两种基本偏差，见下图。基本偏差，见下图。内螺纹的公差带位置内螺纹的公差带位置第二十九页，本课件共有36页 外螺纹基本偏差是上偏差外螺纹基本偏差是上偏差es，规定有，规定有h、g、f和和e四种基
22、本偏差，见下图：四种基本偏差，见下图：第三十页，本课件共有36页螺纹的旋合长度与公差精度等级螺纹的旋合长度与公差精度等级 国标中对螺纹旋合长度规定了短旋合长度国标中对螺纹旋合长度规定了短旋合长度(S)、中等、中等旋合长度旋合长度(N)和长旋合长度和长旋合长度(L)三组。三组。国标按螺纹公差带和旋合长度规定了三种公差精度等级，从国标按螺纹公差带和旋合长度规定了三种公差精度等级，从高到低分别为精密级、中等级和粗糙级。高到低分别为精密级、中等级和粗糙级。精密级精密级：用于精密螺纹：用于精密螺纹 中等级中等级：广泛用于一般的螺纹。：广泛用于一般的螺纹。粗糙级粗糙级：用于不重要的螺纹以及制造困难的螺纹：
23、用于不重要的螺纹以及制造困难的螺纹 为了减少螺纹刀具和螺纹量规的规格和数量，必须对螺纹公为了减少螺纹刀具和螺纹量规的规格和数量，必须对螺纹公差等级和基本偏差组合的种类加以限制。国标规定了普通螺纹的差等级和基本偏差组合的种类加以限制。国标规定了普通螺纹的选用公差带如表选用公差带如表9-14所示。所示。第三十一页，本课件共有36页 螺纹公差带与配合的选择螺纹公差带与配合的选择 对于大量生产的紧固螺纹推荐采用表对于大量生产的紧固螺纹推荐采用表9-14中带方框的粗体字公差带，其次选用一般字中带方框的粗体字公差带，其次选用一般字体公差带，加括号的公差带尽量不用。体公差带，加括号的公差带尽量不用。配合的选
24、择，从保证足够的接触高度出发，配合的选择，从保证足够的接触高度出发，完工后的螺纹最好组成完工后的螺纹最好组成Hg、Hh、Gh配合。配合。第三十二页，本课件共有36页螺纹的标记螺纹的标记 普通螺纹的完整标记由螺纹特征代号、尺普通螺纹的完整标记由螺纹特征代号、尺寸代号、公差带代号、旋合长度代号和旋向代寸代号、公差带代号、旋合长度代号和旋向代号组成。例如号组成。例如:第三十三页，本课件共有36页螺纹标注示例螺纹标注示例完整的螺纹标注示例完整的螺纹标注示例1)M60.75-5h6h-S-LH：表示表示:公称直径为公称直径为6mm的普通外螺纹，的普通外螺纹，螺距为螺距为0.75mm，中径公差带为中径公差带为5h，顶径公差带为顶径公差带为6h，短旋合长度，短旋合长度，左旋单线细牙。左旋单线细牙。第三十四页，本课件共有36页螺纹标注示例螺纹标注示例2)M14Ph6P2-7H-L-LH 或或M14Ph6P2(three starts)-7H-L-LH表示：表示：公称直径为公称直径为14mm普通内螺纹，普通内螺纹，导程为导程为6mm，螺距为螺距为2mm，中径和顶径公差带为中径和顶径公差带为7H，长旋合，长旋合，左旋三线普通内螺纹。左旋三线普通内螺纹。第三十五页，本课件共有36页感谢大家观看第三十六页，本课件共有36页