螺纹结合互换性

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1、一、螺纹的种类和用途在机械制造中，螺纹联接和传动的应用有很多，占有很重要的地位。根据其用途可分为三类:普通螺纹、传动螺纹和紧密螺纹。6.3螺纹结合的互换性二、普通螺纹的主要几何参数螺纹的几何参数取决于螺纹轴向剖面内的基本牙型。其基本牙型是将原始三角形(等边三角形)的顶部截去H/8和底部截去H/4所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。该牙型具有螺纹的基本尺寸。普通螺纹基本牙型：1）原始三角形高度（H）是原始三角形顶点到底边的垂直距离。2）螺距P相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。3）牙型高度5H/

2、8指在原始三角形中削去顶部和底部后的高度，等于牙顶高3H/8和牙底高2H/8之和。4）大径(D，d)大径是指与内螺纹牙底或外螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。相结合的内、外螺纹的大径基本尺寸相等，即D=d。内螺纹的大径D又称"底径",外螺纹的大径d又称"顶径"。普通螺纹大径的尺寸为螺纹公称尺寸。5）小径(D1，d1)小径是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底相切的假想圆柱的直径。相结合的内、外螺纹的小径基本尺寸相等,即D１=d1。内螺纹的小径D1又称"顶径",外螺纹的小径d1又称"底径"。6）中径(D２，d２

3、)中径是指一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过螺纹牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，此假想圆柱称为中径圆柱。中径圆柱的母线称为中径线，其轴线即为螺纹轴线,相结合的内、外螺纹中径的基本尺寸相等，即D２=d２。7）单一中径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公称尺寸一半地方的直径。用以表示螺纹中径的实际尺寸。8）牙型角α与牙型半角（α/2）螺纹牙型上，两个相邻牙侧间的夹角称做牙型角。牙型半角是指在螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的垂直线间的夹角。普通螺纹的牙型半角为30°。9

4、）螺纹旋合长度螺纹旋合长度是指内外螺纹旋合时螺旋面接触部分的轴向长度。旋合长度螺纹联接要实现其互换性,必须保证良好的旋合性和一定的联接强度。影响螺纹互换性的主要几何参数有五个:大径、小径、中径、螺距和牙型半角。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,不仅会影响螺纹的旋合性、接触高度、配合松紧、还会影响联接的可靠性,从而影响螺纹的互换性。三、螺纹几何参数对互换性的影响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，就会造成负荷分布不均，势必降低螺纹的配合均匀性和

5、联接强度。因此对螺纹互换性影响较大的参数是中径、螺距和牙型半角。内、外螺纹加工后,外螺纹的大径和小径要分别小于内螺纹的大径和小径，才能保证旋合性。1、螺距误差的影响螺距误差可分为单个螺距误差和螺距累积误差两种。单个螺距误差：是指单个螺距的实际值与其基本值之代数差，它与旋合长度无关。螺距累积误差：是指在规定的螺纹长度内，任意两同名牙侧与中径线交点间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。螺距累积误差对互换性的影响更为明显。螺距累积误差对旋合性的影响示例L理论=nPL实际=nP1ΔPΣ

6、fp/2内螺纹外螺纹如图所示，假设内螺纹具有基本牙型，仅与存在螺距误差的外螺纹结合。外螺纹N个螺距的累积误差为ΔPΣ(μm)。内、外螺纹牙侧产生干涉而不能旋合。为防止干涉，使具有ΔPΣ的外螺纹旋入理想的内螺纹,就必须使外螺纹的中径减小一个数值fp(μm)。同理，假设外螺纹具有基本牙型，与仅存在螺距误差的内螺纹与其结合。设在N个螺牙的旋合长度内，内螺纹存在ΔPΣ。为保证旋合性，就必须将内螺纹中径增大一个数值fp。fp就是为补偿螺距累积误差而折算到中径上的数值，称为螺距误差的中径当量。两种情况下的当

7、量计算公式为：2、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对公称值的代数差，是螺纹牙侧相对于螺纹轴线的位置误差。对螺纹的旋合性和联接强度均有影响。牙型半角误差对旋合性的影响如图所示。牙型半角误差对旋合性影响示例：1、3外螺纹2理想内螺纹外螺纹：外螺纹存在牙型半角误差时，必须将外螺纹牙型沿垂直螺纹轴线的方向下移，从而使外螺纹的中径减小一个数值fα/2。内螺纹：内螺纹存在牙型半角误差时，必须将内螺纹中径增大一个数值fα/2，该值称为牙型半角误差的中径当量。3、中径误差的影响中径误差是指中径

8、的实际尺寸(以单一中径体现)与基本尺寸之代数差。就外螺纹而言，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。要控制螺纹的中径误差。国标中规定了普通螺纹的中径公差。作用中径：在旋合时，在旋合长度内实际起作用的中径。作用中径的度量：在规定的旋合长度内，恰好包容实际外（内）螺纹的一个理想内（外）螺纹的中径称为外（内）螺纹作用中径d2fe（D2fe），它可以表达为：外螺纹：内螺纹：四、螺纹中径合格性判定原则中径公差：对于普通螺纹，影响其互换性的主要参数是中径、螺距和牙型