公差配合与测量技术 配套课件 作者 娄琳第七章.ppt

第7章普通螺纹的公差及检测 7.1几何参数对螺纹配合的影响 7.1.1 螺纹的牙型与几何参数 螺纹在机器上的应用十分广泛，按螺纹结合性质和使用要求可分为普通螺纹、传动螺纹和密封螺纹。 普通螺纹的基本几何参数包括牙型、公称直径、中径、小径、螺距、导程、牙型角及牙型半角、牙侧角、螺纹旋合长度及螺纹接触高度。螺纹的主要几何参数包括公称直径、中径、小径、螺距、牙型半角及旋向等。在加工过程中，这些参数都不可避免地会产生一定的偏差，这些偏差将会影响到螺纹的结合性能。普通螺纹的基本几何参数如表7-1所示，螺纹的基本牙型和几何基数如图7-1所示 在图7-3（a）中，外螺纹的左右牙型半角相等，但小于内螺纹牙型半角，则在其牙顶部分的牙侧发生干涉。 在图7-3（b）中，外螺纹的左右牙型半角相等，但大于内螺纹牙型半角，则在其牙根部分的牙侧发生干涉。 在图7-3（c）中，外螺纹的左右牙型半角偏差不相同，两侧干涉区的干涉量也不相同。 4．作用中径 4．作用中径 在规定的旋合长度内，恰好包容实际螺纹的一个假想螺纹的中径称之为作用中径。它是在螺距误差、牙型半角误差综合影响下形成的实际中径，是螺纹旋合时起作用的中径。 假设内螺纹为理想牙型，当产生了螺距误差、牙型半角误差的外螺纹与其旋合时，使旋合变紧，其效果好像是外螺纹增大了；这个增大的中径就是与内螺纹旋合时起作用的中径，它等于外螺纹的单一中径与螺距、牙型半角误差在中径上的当量之和。 D2作用 =d2s+ (fp + f?/2) （7-1） 同理，假设外螺纹为理想牙型，当与产生螺距误差、牙型半角误差的内螺纹旋合时，使旋合也变紧，其效果好像是内螺纹减小了。这个减小的中径就是与外螺纹旋合时起作用的中径，它等于外螺纹的单一中径与螺距、牙型半角误差在中径上的当量之差，即 D2作用 = D2单一?(fp + f?/2) （7-2） 显然，为了使内、外螺纹能够自由旋合，应保证D2作用 ≥d2作用 5．中径合格性判断条件 由上述可知，作用中径是用来判断螺纹可旋合性的中径，若外螺纹作用中径比内螺纹大， 则使螺纹难以旋合；若外螺纹作用中径比内螺纹小，而外螺纹实际中径小于内螺纹，虽能旋合，但太松，将影响螺纹的联接强度。因此在螺纹加工中应将作用中径及实际中径（单一中径）限制在一定范围内。 从保证螺纹联接的要求出发，螺纹中径的合格性条件应遵循泰勒原则（包容要求），即螺纹的作用中径不能超越最大实体中径，任意位置的实际中径（单一中径）不能超越最小实体中径。 7.2普通螺纹的公差与配合 螺纹公差带由公差等级（大小）和基本偏差（位置）决定。螺纹公差带以基本牙型轮廓为零线，沿基本牙型的牙侧、牙顶、牙底分布，且中、顶径偏差在垂直于螺纹轴线的方向计量。 7.2.1 螺纹的公差等级国家标准对内、外螺纹规定了不同的公差等级。螺纹中径、顶径的公差等级如表7-2所示。表7-2 螺纹公差等级 7.2.2 螺纹的基本偏差 螺纹的基本偏差是指公差带两极限偏差中靠近零线的那个偏差，它确定了公差带相对基 本牙型的位置。由于螺纹联接的配合性质只能是间隙配合，故内螺纹的基本偏差是下偏差 （EI），外螺纹的基本偏差是上偏差（es）。 国标GB/T197—2003对内螺纹规定了两种基本偏差，其代号为G、H，如图7-5（a）、（b）所示。对外螺纹规定了4种基本偏差，其代号为e、f、g，h。如图7-5（c）、（d）所示。 7.2.3 螺纹的旋合长度 国家标准规定了长、中、短3种旋合长度，分别用代号L、N、S表示。其数值如表7-5所示。一般情况下选用中等旋合长度N，只有当结构或强度上需要时，才用短旋合长度S或长旋合长度L。螺纹旋合长度如图7-6所示。 螺纹的旋合长度与螺纹精度有关，当公差等级一定时，螺纹旋合长度越长，螺距累积偏差越大，加工就越困难。因此，公差等级相同而旋合长度不同的螺纹精度等级就不相同。标准按螺纹公差等级和旋合长度将螺纹精度分为精密、中等和粗糙3级。螺纹精度等级的高低代表着螺纹加工的难易程度。精密级用于精密螺纹，要求配合性质变动小时采用；中等级用于一般用途的机械和构件；粗糙级用于精度要求不高或制造比较困难的螺纹，如在热轧棒料上和深盲孔内加工螺纹。 一般以中等旋合长度下的6级公差等级作为中等精度，精密与粗糙都与此相比较而言。 7.2.4 螺纹的公差带选用 为减少刀具、量具规格及数量，提高经济效益，国标GB/T 197—2003对内螺纹规定了11个选用公差带，对外螺纹规定了13个选用公差带，如表7-6和表7-7所示。 注： 大量生产的精致紧固螺纹， 推荐采用方括号内的公差带；带“*”号的公差带优先选用， 括号内的公差带尽可能不用。 内、外螺纹配合时选用范围如下。 间隙为零的配合H