公差 第九章 圆柱螺纹公差与检测

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1、第九章圆柱螺纹公差与检测§1概述螺纹的种类和对螺纹结合的使用要求螺纹按用途可分为下列三类。1．紧固螺纹通常采用三角形牙型的普通螺纹。2．传动螺纹通常采用圆柱螺纹结合。3．紧密螺纹通常采用三角形牙型的圆锥螺纹。二、圆柱螺纹的牙型、基本牙型和主要几何参数见图9-1。GB192-81《普通螺纹基本牙型》规定的普通螺纹基本牙型见图9-2，其原始三角形是等边三角形。GB5796.1-86《梯形螺纹牙型》规定的梯形螺纹基本牙型见图9-3，其原始三角形是顶角为30°的等腰三角形。圆柱螺纹的几何参数是在过螺纹轴线的剖面上沿径向或轴向计值的。主要参数如下：1．大径d、D2．小径

2、d1、D13．中径d2、D24．螺距P5．单一中径d2s、D2s(沟槽宽度=P/2）单一中径可以用三针法测得以表示螺纹的实际中径。6．牙型角和牙型半角α见图9-5a。7．牙侧角α1、α28．螺纹接触高度普通螺纹接触高度的基本值=5H/8，见图9-2。9．螺纹旋合长度普通螺纹基本尺寸系列见附表9-1。§2普通螺纹几何参数偏差对互换性的影响要实现普通螺纹的互换性，必须满足其使用要求，即保证其旋合性和连接强度。旋合性：指相互结合的内外螺纹能够自由旋入，并获得指定的配合性质。连接强度：指相互结合的内外螺纹的牙侧能够均匀接触，具有足够的承载能力。在螺纹加工过程中，其几何

3、参数会有误差，影响其互换性，分析如下：一、螺纹直径偏差的影响内螺纹直径实际偏差为正值，外螺纹直径实际偏差为负值。螺纹直径的实际尺寸不能过大，也不能过小。内螺纹实际中径不能过大，外螺纹实际中径不能过小，否则，削弱连接强度。如果使内螺纹的实际直径不小于其基本尺寸，外螺纹实际直径不大于其基本尺寸，就能保证旋合性。在螺纹三个直径参数中，中径的实际尺寸的影响是主要的，它直接决定了螺纹结合的配合性质。二、螺距误差的影响螺距误差分为螺距偏差和螺距累积误差。螺距累积误差对互换性的影响比螺距偏差大。参看图9-6，假设内螺纹具有理想牙型，与之相配合的外螺纹只存在螺距误差，且P外>

4、P内，则在n个螺牙的螺纹长度内，ΔPΣ=

5、nP外-nP

6、。螺距误差的中径当量fP和FP。由图9-6中的ΔABC可得出fP（或FP）=1.732ΔPΣ（9-1）ΔPΣ过大，将降低螺纹连接强度。三、牙侧角偏差的影响牙侧角偏差包括牙侧的形状误差和牙侧相对于螺纹轴线的位置误差。参看图9-7。牙侧角偏差的中径当量fα和Fα。fα（或Fα）=0.073P（K1

7、Δα1

8、+K2

9、Δα2

10、)（9-2）对于外螺纹，当Δα1（或Δα2）为正值时，在中径与小径之间的牙侧产生干涉，相应的K1（或K2）取2；当Δα1（或Δα2）为负值时，在中径与大径之间的牙侧产生干涉，相应的K1（或K

11、2）取3。对于内螺纹，当Δα1（或Δα2）为正值时，在中径与大径之间的牙侧产生干涉，相应的K1（或K2）取3；当Δα1（或Δα2）为负值时，在中径与小径之间的牙侧产生干涉，相应的K1（或K2）取2。螺纹存在牙侧角偏差时，将降低螺纹连接强度。四、作用中径、中径公差及保证螺纹互换性的条件1．作用中径实际螺纹是否符合旋合性的要求，取决于中径实际尺寸、螺距累积误差和牙侧角偏差的综合结果。外螺纹的作用中径d2m=d2s+（fp+fα）（9-3）内螺纹的作用中径D2m=D2s-（Fp+Fα）（9-4）2．螺纹中径合格性判断条件作用中径是用来判断螺纹可否旋合的中径，外螺纹的

12、作用中径过大或内螺纹的作用中径过小都会影响旋合性。外螺纹单一中径过小或内螺纹单一中径过大，会影响螺纹连接强度。因此，中径合格与否直接影响着螺纹结合的互换性。判断中径的合格性应遵循泰勒原则，如图9-9所示。螺纹中径的合格条件是：对于外螺纹d2m≤d2max且d2s≥d2min对于内螺纹D2m≥D2min且D2s≤D2max3．中径公差中径公差具有三个作用：控制中径本身的尺寸偏差、控制螺距误差和控制牙侧角偏差。当螺纹的单一中径偏离最大实体牙型的中径时，允许螺距误差和牙侧角偏差适当增大。§3普通螺纹的公差与配合一、螺纹公差带及旋合长度螺纹公差带基本偏差（确定公差带位

13、置）基本偏差（确定公差带大小）螺纹旋合长度（S、N、L）公差精度（精密、中等、粗糙）螺纹公差带是沿基本牙型的牙侧、牙顶和牙底分布的公差带。它由相对于基本牙型的位置和大小两个要素组成。即由基本偏差和公差两个要素构成。在垂直于螺纹轴线的方向计量其大、中、小径的极限偏差和公差值。1．螺纹公差带的位置和基本偏差螺纹公差带相对于基本牙型的位置由基本偏差确定。GB197-81规定，内螺纹中径和小径的下偏差EI与外螺纹中径和大径的上偏差es为基本偏差。内螺纹有代号为G和H的两种基本偏差；外螺纹有代号为e、f、g和h的四种基本偏差；内、外螺纹公差带位置分别如图9-10和图9-

14、11所示。公差数值见附表9-2。2．螺