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1、关于普通螺纹的公差与配合第一页，讲稿共二十八页哦 普通螺纹各参数对互换性的影响普通螺纹各参数对互换性的影响普通螺纹各参数对互换性的影响普通螺纹各参数对互换性的影响概述概述概述概述普通螺纹公差与配合普通螺纹公差与配合第二页，讲稿共二十八页哦普通螺纹：通常也称紧固螺纹通常也称紧固螺纹，主要用于联接和紧固各种机械零件主要用于联接和紧固各种机械零件。这类螺纹联接的使用要求是这类螺纹联接的使用要求是可旋合性可旋合性(便于装配和拆换便于装配和拆换)和和联接的可靠性联接的可靠性。在在机机械械制制造造中中，螺螺纹纹联联接接和和传传动动的的应应用用有有很很多多，占占有有很很重重要要的的地地位位。根根据据其其用用
2、途途可可分分为为三三类类:普通螺纹、传动螺纹和紧密螺纹普通螺纹、传动螺纹和紧密螺纹 一概述第三页，讲稿共二十八页哦紧密螺纹：这这类类螺螺纹纹用用于于密密封封联联接接。螺螺纹纹的的使使用用要要求求是是结结合合紧紧密密，不不漏水、不漏气和不漏油。漏水、不漏气和不漏油。这类螺纹通常用于传递运动或动力。螺纹联接的使用要求是这类螺纹通常用于传递运动或动力。螺纹联接的使用要求是传递动力的可靠性或传递位移的准确性传递动力的可靠性或传递位移的准确性2.传动螺纹第四页，讲稿共二十八页哦普通螺纹基本牙型普通螺纹基本牙型：图8-1第五页，讲稿共二十八页哦1大径(D，d)：大大径径是是指指与与内内螺螺纹纹牙牙底底或或
3、外外螺螺纹纹牙牙顶顶相相切切的的假假想想圆圆柱柱或或圆圆锥锥的的直直径径。相相结结合合的的内内、外外螺螺纹纹的的大大径径基基本本尺尺寸寸相相等等，即即D=d D=d。内内螺螺纹纹的的大大径径D D又又称称 底底径径,外外螺螺纹纹的的大大径径d d又又称称 顶顶径径。普普通螺纹通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公称直径尺寸大径的基本尺寸为螺纹公称直径尺寸。普通螺纹的主要几何参数第六页，讲稿共二十八页哦小径(D1，d1)：小小径径是是指指与与内内螺螺纹纹牙牙顶顶或或外外螺螺纹纹牙牙底底相相切切的的假假想想圆圆柱柱或或圆圆锥锥的的直直径径。相相结结合合的的内内、外外螺螺纹纹的的小小径径基基本本尺尺寸寸相相等
4、等,即即D=d1。内内螺螺纹纹的的小小径径D1又又称称顶顶径径,外外螺螺纹纹的的小小径径d1又又称称底底径径。中径(D，d)：中中径径是是指指一一个个假假想想圆圆柱柱或或圆圆锥锥的的直直径径，该该圆圆柱柱或或圆圆锥锥的的母母线线通通过过螺螺纹纹牙牙型型上上沟沟槽槽和和凸凸起起宽宽度度相相等等的的地地方方，此此假假想想圆圆柱柱称称为为中中径径圆圆柱柱。中中径径圆圆柱柱的的母母线线称称为为中中径径线线，其其轴轴线线即即为为螺螺纹纹轴轴线线,相相结结合合的的内内、外外螺螺纹纹中中径径的的基基本本尺尺寸寸相等，即相等，即D D=d=d。第七页，讲稿共二十八页哦4螺距(P)：螺距螺距是指相邻两牙在中径线
5、上对应两点间的轴向距离。5单一中径(D2s，d2s)：单一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地方的直径。用用以以表表示示螺螺纹中径的实际尺寸。纹中径的实际尺寸。第八页，讲稿共二十八页哦牙型半角（/2）：牙牙型型半半角角是是指指在在螺螺纹纹牙牙型型上上牙牙侧侧与与螺螺纹纹轴轴线线的的垂垂直直线线间间的的夹夹角。普通螺纹的牙型半角为角。普通螺纹的牙型半角为3030。螺纹旋合长度：螺螺纹纹旋旋合合长长度度是是指指内内外外螺螺纹纹旋旋合合时时螺螺旋旋面面接接触触部部分分的的轴轴向向长度长度。第九页，讲稿共二十八页哦二普通螺纹各参数对互换性的影响：螺螺纹纹联联
6、接接要要实实现现其其互互换换性性,必必须须保保证证良良好好的的旋旋合合性性和和一一定定的的联联接接强强度度。影影响响螺螺纹纹互互换换性性的的主主要要几几何何参参数数有有五五个个:大大径径、小小径径、中中径径、螺螺距距和和牙牙型型半半角角。这这几几个个参参数数在在加加工工过过程程中中不不通通可可避避免免地地会会产产生生一一定定的的加加工工误误差差,不不仅仅会会影影响响螺螺纹纹的的旋旋合合性性、接接触触高高度度、配配合合松松紧紧、还还会会影影响联接的可靠性响联接的可靠性,从而影响螺纹的互换性。从而影响螺纹的互换性。由由于于螺螺纹纹旋旋合合后后主主要要是是依依靠靠螺螺牙牙侧侧面面工工作作，如如果果内
7、内外外螺螺纹纹的的牙牙侧侧接接触触不不均均匀匀，就就会会造造成成负负荷荷分分布布不不均均，势势必必降降低低螺螺纹纹的的配配合合均均匀匀性性和和联联接接强强度度。因因此此对对螺螺纹纹互换性影响较大的参数是中径、螺距和牙型半角。互换性影响较大的参数是中径、螺距和牙型半角。第十页，讲稿共二十八页哦1中径偏差的影响：中径偏差是指中径的实际尺寸中径偏差是指中径的实际尺寸(以单一中径体现以单一中径体现)与基本尺寸与基本尺寸之代数差之代数差。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；，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。若过小，则会使牙侧间的间隙
8、增大，联接强度降低。要控制螺纹的中径偏差。要控制螺纹的中径偏差。国标中规定了普通螺纹的中径公国标中规定了普通螺纹的中径公差。差。第十一页，讲稿共二十八页哦2螺距偏差的影响（1）：螺距偏差可分为单个螺距偏差和螺距累积偏差两种。螺距偏差可分为单个螺距偏差和螺距累积偏差两种。单单个个螺螺距距偏偏差差：是是指指单单个个螺螺距距的的实实际际值值与与其其基基本本值值之之代代数数差，差，它与旋合长度无关。它与旋合长度无关。螺螺距距累累积积偏偏差差：是是指指在在规规定定的的螺螺纹纹长长度度内内，任任意意两两同同名名牙牙侧侧与与中中径径线线交交点点间间的的实实际际轴轴向向距距离离与与其其基基本本值值的的最最大大
9、差差值值，它它与与旋旋合合长长度度有有关关。螺螺距距累累积积偏偏差差对对互互换换性性的的影影响响更为明显更为明显。第十二页，讲稿共二十八页哦2螺距偏差的影响（2）：如图如图8-28-2所示，假设内螺纹具有基本牙型，仅与存在螺所示，假设内螺纹具有基本牙型，仅与存在螺距偏差的外螺纹结合。外螺纹距偏差的外螺纹结合。外螺纹N N个螺距的累积误差为个螺距的累积误差为PP(m)(m)。内、外螺纹牙侧产生干涉而不能旋合。为防止。内、外螺纹牙侧产生干涉而不能旋合。为防止干涉，为使具有干涉，为使具有PP的外螺纹旋入理想的内螺纹的外螺纹旋入理想的内螺纹,就就必须使必须使外螺纹的中径减小一个数值外螺纹的中径减小一个
10、数值fp(m)fp(m)。第十三页，讲稿共二十八页哦螺距累积偏差对旋合性的影响示例：螺距累积偏差对旋合性的影响示例：图8-2第十四页，讲稿共二十八页哦2螺距偏差的影响（3）：同理，假设外螺纹具有基本牙型，与仅存在螺距偏差的内螺同理，假设外螺纹具有基本牙型，与仅存在螺距偏差的内螺纹与其结合。设在纹与其结合。设在N N个螺牙的旋合长度内，内螺纹存在个螺牙的旋合长度内，内螺纹存在PP。为。为保证旋合性，就必须将内螺纹中径增大一个数值保证旋合性，就必须将内螺纹中径增大一个数值fpfp。fpfp就是就是为补偿螺距累积误差而折算到中径上的数值，称为螺距误差的中为补偿螺距累积误差而折算到中径上的数值，称为螺
11、距误差的中径当量。两种情况下的当量计算公式为：径当量。两种情况下的当量计算公式为：第十五页，讲稿共二十八页哦3牙型半角偏差的影响（1）：牙牙型型半半角角偏偏差差是是指指牙牙型型半半角角的的实实际际值值对对公公称称值值的的代代数数差差，是是螺螺纹纹牙牙侧侧相相对对于于螺螺纹纹轴轴线线的的位位置置误误差差。对对螺螺纹纹的的旋旋合合性性和和联联接接强强度度均均有有影影响响。牙牙型型半半角角偏偏差差对对旋旋合合性性的的影影响响如如图图8-38-3所示。所示。第十六页，讲稿共二十八页哦牙型半角偏差对旋合性影响示例：牙型半角偏差对旋合性影响示例：图8-3第十七页，讲稿共二十八页哦3牙型半角偏差的影响（2）
12、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中径径减减小小一一个个数值数值f f/2/2。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个数值一个数值f f/2/2，该值称为牙型半角偏差的中径当量。该值称为牙型半角偏差的中径当量。第十八页，讲稿共二十八页哦作用中径：作用中径：作用中径：在旋合时，在旋合长度内实际起作用的中径。在旋合时，在旋合长度内实际起作用的中径。作作用用中中径径的的度度量量：在在规规定定
13、的的旋旋合合长长度度内内，恰恰好好包包容容实实际际外外（内内）螺螺纹纹的的一一个个理理想想内内（外外）螺螺纹纹的的中中径径称称为为外外（内内）螺螺纹纹作作用用中中径径d d2m2m（D D2m2m），它可以表达为：），它可以表达为：外螺纹：外螺纹：内螺纹：内螺纹：第十九页，讲稿共二十八页哦中径公差：对对于于普普通通螺螺纹纹，影影响响其其互互换换性性的的主主要要参参数数是是中中径径、螺螺距距和和牙牙型型半半角角。由由于于螺螺距距偏偏差差和和牙牙型型半半角角偏偏差差对对螺螺纹纹互互换换性性的的影影响响均均可可以以折折算算成成中中径径当当量量，并并与与中中径径尺尺寸寸偏偏差差形形成成作作用用中中径径
14、。考考虑虑到到作作用用中中径径的的存存在在，可可以以不不单单独独规规定定螺螺距距公公差差和和牙牙型型半半角角公公差差，而而仅仅规规定定一一项项中中径径公公差差，用用以以控控制制中中径径本本身身的的尺尺寸寸偏偏差差、螺螺距距偏偏差差和和牙牙型型半半角角偏偏差差的的综综合影响。合影响。第二十页，讲稿共二十八页哦螺纹中径合格性判断原则：由于作用中径的存在以及螺纹中径公差的综合性，因此由于作用中径的存在以及螺纹中径公差的综合性，因此中径合中径合格与否是衡量螺纹互换性的主要依据格与否是衡量螺纹互换性的主要依据。判断中径的合格性应。判断中径的合格性应遵循泰勒原则遵循泰勒原则:实际螺纹的作用中径不允许超出最
15、大实体牙型的中径，任何部实际螺纹的作用中径不允许超出最大实体牙型的中径，任何部位的单一中径不允许超出最小实体牙型的中径位的单一中径不允许超出最小实体牙型的中径。用表达式即。用表达式即为：为：外螺纹：外螺纹：内螺纹：内螺纹：第二十一页，讲稿共二十八页哦d2min Td2 d2max d2m d2s fp F/2 TD2 D2s D2m fp F/2 D2，d2 D2max D2min 内螺纹外螺纹螺纹中径合格性判断示例：螺纹中径合格性判断示例：图8-4第二十二页，讲稿共二十八页哦1、螺纹公差带:公公差差带带的的大大小小和和公公差差等等级级：公公差差带带的的大大小小由由公公差差值值确确定定，表表示
16、示螺纹中径尺寸的允许变动量。其中螺纹中径尺寸的允许变动量。其中6 6级为基本级。级为基本级。三、普通螺纹公差与配合三、普通螺纹公差与配合 公公差差带带的的位位置置和和基基本本偏偏差差 :公公差差带带的的位位置置是是指指公公差差带带相相对对与与基基本本牙牙型型的的距距离离，该该距距离离由由基基本本偏偏差差决决定定。规规定定内内螺螺纹纹的的下下偏偏差差（EIEI）和和外外螺螺纹纹的的上上偏偏差差（eses）为为基基本本偏偏差差。对对内内螺螺纹纹规规定定代代号号为为H H和和G G的的两两种种基基本本偏偏差差，如如图图8-58-5所所示示；对对外外螺螺纹纹规规定定代代号号为为e e、f f、g g、
17、h h四种基本偏差四种基本偏差，如图，如图8-68-6所示所示.第二十三页，讲稿共二十八页哦螺纹中径和顶径的基本偏差螺纹中径和顶径的基本偏差：图8-5图8-6第二十四页，讲稿共二十八页哦2、螺纹公差等级与旋合长度(1)：螺螺纹纹结结合合的的精精度度不不仅仅与与螺螺纹纹公公差差带带大大小小有有关关，还还与与螺螺纹纹的的旋旋合合长长度度有有关关。旋旋合合长长度度愈愈长长，螺螺距距的的累累积积误误差差愈愈大大，较较难难旋旋合合，且且加加工工长长螺螺纹纹比比短短螺螺纹纹难难以以保保证证精精度度。因因此此对对不不同同的的旋旋合合长长度度规规定定不不同同大大小小的的公公差差带带，旋旋合合长长度度是是螺螺纹
18、纹精精度度设计中必须考虑的因素。设计中必须考虑的因素。2、螺纹公差等级与旋合长度(2)：国国标标中中规规定定了了不不同同直直径径和和螺螺距距所所对对应应的的旋旋合合长长度度，分分为为短短（S S）、中（）、中（N N）、长（）、长（L L）三种旋合长度）三种旋合长度。国国标标按按螺螺纹纹公公差差等等级级和和旋旋合合长长度度规规定定了了三三种种类类型型的的公公差差带带，分分别别是是精精密密级级、中中等等级级和和粗粗糙糙级级，代代表表着着不不同同的的加加工工难度。难度。第二十五页，讲稿共二十八页哦3、螺纹精度设计结合精度的确定：结合精度的确定：精密级精密级用于精密联结螺纹。用于精密联结螺纹。中等级
19、中等级用于一般用途联结。用于一般用途联结。粗糙级粗糙级用于要求不高及制造困难的螺纹。用于要求不高及制造困难的螺纹。旋合长度的确定：旋合长度的确定：一般多用一般多用N N组组。根据公称直径和螺距选择。根据公称直径和螺距选择。公公差差带带的的确确定定：是是螺螺纹纹公公差差等等级级和和基基本本偏偏差差的的组组合合。表表示示方方法法是是公公差差等等级级后后加加上上基基本本偏偏差差代代号号。如如外外螺螺纹纹：6f6f；内内螺纹：螺纹：6H6H。与普通尺寸标注有差别。与普通尺寸标注有差别。第二十六页，讲稿共二十八页哦配配合合的的选选用用：理理论论上上，表表中中的的内内外外螺螺纹纹可可以以构构成成各各种种配配合合，但但从从保保证证足足够够的的接接触触高高度度出出发发，最最好好选选用用H/gH/g、H/hH/h、G/hG/h的配合。的配合。表面粗糙度：表面粗糙度：国标有普通螺纹的表面粗糙度推荐值。国标有普通螺纹的表面粗糙度推荐值。一一般般情情况况下下，选选用用中中等等精精度度、中中等等旋旋合合长长度度的的公公差差带带，即即内内螺螺纹公差带常选纹公差带常选6H6H、外螺纹公差带、外螺纹公差带6h6h、6g6g应用较广。应用较广。第二十七页，讲稿共二十八页哦感感谢谢大大家家观观看看第二十八页，讲稿共二十八页哦