互换性与技术测量第10章

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1、第10章普通螺纹结合的互换性10.1概述10.2普通螺纹的几何参数对互换性的影响10.3普通螺纹的公差与配合10.4普通螺纹测量思考题与习题10.1概述10.1.1螺纹的种类及使用要求螺纹联结是利用螺纹零件构成的可拆联结，在机器制造和仪器制造中应用十分广泛。常用螺纹按用途分为普通螺纹、传动螺纹和紧密螺纹。(1)普通螺纹：通常称为紧固螺纹，牙型为三角形，有粗牙和细牙螺纹之分，主要用于联结或紧固各种机械零件。普通螺纹类型很多，使用要求也有所不同，对于普通紧固螺纹，如用螺栓联结减速器的箱座和箱盖，主要要求具有良好的旋合性及足够的联结强度

2、。(2)传动螺纹：传动螺纹有梯形、锯齿形、矩形及三角形等几种牙型，主要用于传递动力、运动或精确位移，如车床传动丝杠和螺旋千分尺上的测微螺杆。这类螺纹主要要求传递动力和运动的可靠性、准确性，螺纹牙侧接触均匀性和耐磨性等。(3)紧密螺纹：又称密封螺纹，主要用于水、油、气的密封，如管道联结螺纹。这类螺纹结合应具有一定的过盈，以保证具有足够的联结强度和密封性。10.1.2普通螺纹的基本几何参数普通螺纹的基本牙型如图10-1所示。它是在螺纹轴剖面上，将高度为H的原始等边三角形的顶部截去H/8和底部截去H/4后形成的。图10-1普通螺纹的基

3、本牙型(1)大径(D或d)：是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的圆柱面的直径。国家标准规定，大径的基本尺寸作为螺纹的公称直径。(2)小径(D1或d1)：是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的圆柱面的直径。在强度计算中常作为螺杆危险剖面的计算直径。外螺纹的大径和内螺纹的小径统称为顶径，外螺纹的小径和内螺纹的大径统称为底径。(3)中径(D2或d2)：是一个假想圆柱面的直径，该圆柱面的母线通过牙型上沟槽宽度和凸起宽度相等的地方，用来确定螺纹的配合性质。(4)单一中径(D2a或d2a)：是指一个假想圆柱面的直径，该圆柱面的母线通过牙型

4、上沟槽宽度等于螺距基本尺寸一半的地方。单一中径用三针法测得，用来表示螺纹中径的实际尺寸。(5)螺距(P)和导程(L)：螺距是指螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离；导程是指同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，L=nP。(6)牙型角(α)和牙型半角(α/2)：牙型角是指螺纹轴向剖面内，螺纹牙型两侧边的夹角；牙型半角是指牙侧与螺纹轴线的夹角。米制普通螺纹牙型角为60°，牙型半角为30°。(7)螺纹接触高度：是指两个互相配合螺纹牙型重合部分在垂直于螺纹轴线方向的距离。(8)螺纹旋合长度：是指两个相配合螺纹沿螺纹

5、轴线方向相互旋合部分的长度。GB/T196—2003规定了普通螺纹的基本尺寸，见附表10-1。GB/T197—2003规定了普通螺纹的公差。10.2普通螺纹的几何参数对互换性的影响要实现普通螺纹的互换性，就必须保证具有良好的旋合性及足够的联结强度。影响螺纹互换性的几何参数有螺纹的大径、中径、小径、螺距和牙型半角。在实际加工中，通常使内螺纹的大、小径尺寸分别大于外螺纹的大、小径尺寸，螺纹的大径和小径处一般有间隙，不会影响螺纹的配合性质。因此，影响螺纹互换性的主要因素是螺距误差、牙型半角误差和中径偏差。但是，外螺纹的大径尺寸过小，内螺

6、纹的小径尺寸过大，则会影响联结强度，因此必须规定顶径公差。10.2.1普通螺纹联结的互换性要求普通螺纹联结的互换性要求包括下述内容：(1)可旋入（合）性：是指不需要费很大的力就能够把内（或外）螺纹旋进外（或内）螺纹规定的旋合长度上。(2)联结可靠性：是指内（或外）螺纹旋入外（或内）螺纹后，在旋合长度上接触应均匀紧密，且在长期使用中有足够的结合力。10.2.2螺距误差的影响螺距误差包括局部误差和累积误差。局部误差是指单个螺距的实际尺寸与基本尺寸的代数差，与旋合长度无关。累积误差是指旋合长度内任意个螺距的实际尺寸与基本尺寸的代数

7、差，与旋合长度有关，是螺纹使用的主要影响因素。为了便于分析问题，假设内螺纹具有理想牙型，外螺纹仅有螺距误差，且外螺纹的螺距P外大于理想内螺纹的螺距P内。这种情况下，由于螺距累积误差（ΔPΣ）的影响，螺纹产生干涉而无法旋合，如图10-2所示。为了使有螺距误差的外螺纹可以旋入具有理想牙型的内螺纹，就必须将外螺纹中径减小一个数值fP，或者将内螺纹的中径增大一个数值FP，这个fP（FP）称为螺距累积误差的中径当量。从图10-2中可以得出对于米制普通螺纹牙型半角α/2=30°，则fP=1.732

8、ΔPΣ

9、。(10-1)图10-2螺距累积

10、误差对旋合性的影响10.2.3牙型半角误差的影响牙型半角误差是指牙型半角的实际值与公称值之间的差值。牙型角本身不准确或者牙型角的平分线出现倾斜都会产生牙型半角误差，对普通螺纹的互换性均有影响。仍假设内螺纹具有理想牙型