公差第七章PPT讲稿.ppt

公差第七章第1页，共41页，编辑于2022年，星期五第一节第一节 概概 述述一、螺纹的分类及要求根据螺纹的结构特点和用途分为：o1、紧固螺纹：用于连接和紧固，特别是 可拆卸连接。特点：装拆方便，连接可靠 要求：可旋合性和足够的联结强度。最常用的是普通螺纹。第2页，共41页，编辑于2022年，星期五一、螺纹的分类及要求 2、传动螺纹：传递动力或精确位移。要求：传动精确可靠，螺牙接触良好、耐磨。最常用的是梯形螺纹。3、紧密螺纹：起密封作用，用于管道连接。要求：结合紧密，能可靠阻止液、气渗漏。按形状进行分类：圆柱螺纹、圆锥螺纹 第3页，共41页，编辑于2022年，星期五二、螺纹的牙型与几何要素o牙型：轴剖面螺纹轮廓的形状，它由牙顶、牙底、两牙侧构成。o基本牙型：以标准规定的削平高度，削去原始三角形的顶部和底部后得到的牙型 第4页，共41页，编辑于2022年，星期五普通螺纹的主要几何参数o螺螺纹纹的的几几何何参参数数取取决决于于螺螺纹纹轴轴向向剖剖面面内内的的基基本本牙牙型型。其其基基本本牙牙型型是是将将原原始始三三角角形形(等等边边三三角角形形)的的顶顶部部截截去去H/8H/8和和底底部部截截去去H/4H/4所所形形成成的的内内、外外螺螺纹纹共共有有的的理理论论牙牙型。该牙型是具有螺纹的基本尺寸。型。该牙型是具有螺纹的基本尺寸。第5页，共41页，编辑于2022年，星期五普通螺纹基本牙型：普通螺纹基本牙型：返回大径返回小径返回中径返回螺距返回牙型半角返回螺纹旋合长度螺纹旋合长度第6页，共41页，编辑于2022年，星期五1大径(D、d)：o大大径径是是指指与与内内螺螺纹纹牙牙底底或或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、外外螺螺纹的大径基本尺寸相等，即纹的大径基本尺寸相等，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”。普普通通螺螺纹纹大大径径的的基基本本尺尺寸寸为为螺螺纹公称直径纹公称直径尺寸。尺寸。第7页，共41页，编辑于2022年，星期五小径(D1、d1)：o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径基本尺寸相等小径基本尺寸相等,即即D D=d=d1 1。内内螺螺纹纹的的小小径径D D1 1又又称称“顶顶径径”,外外螺螺纹纹的的小小径径d d1 1又称又称“底径底径”。第8页，共41页，编辑于2022年，星期五中径(D、d)：o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9页，共41页，编辑于2022年，星期五4螺距(P)：o螺螺距距是是指指相相邻邻两两牙牙在在中中径径线线上上对对应应两两点点间的轴向距离。间的轴向距离。第10页，共41页，编辑于2022年，星期五5单一中径(D2s、d2s)：o单单一一中中径径是是指指一一个个假假想想圆圆柱柱的的直直径径，该该圆圆柱柱的的母母线线通通过过牙牙型型上上沟沟槽槽宽宽度度等等于于螺螺距距基基本本尺尺寸寸一一半半地地方方的的直直径径。用用以以表表示示螺纹中径的实际尺寸。螺纹中径的实际尺寸。第11页，共41页，编辑于2022年，星期五牙型半角（/2）：o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角。普普通通螺螺纹纹的的牙牙型型半半角为角为3030。第12页，共41页，编辑于2022年，星期五螺纹旋合长度：o是指内外螺纹旋合时螺旋面接触部分的轴向长度。是指内外螺纹旋合时螺旋面接触部分的轴向长度。第13页，共41页，编辑于2022年，星期五8 8、原始三角形高度（、原始三角形高度（H H）和牙型高度（）和牙型高度（5/8H5/8H）：）：第14页，共41页，编辑于2022年，星期五第二节第二节 螺纹的互换性螺纹的互换性一、螺纹几何要素误差对互换性影响o螺纹几何要素误差很多，影响互换性的主要有：螺距误差、牙型半角误差、中径误差及大、小径误差等。不仅会影响螺纹的旋合性、接触高度、配合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松紧、还会影响联接的可靠性,从而影响螺从而影响螺纹的互换性纹的互换性第15页，共41页，编辑于2022年，星期五1、螺距误差对互换性的影响 指在中径上各牙侧面的位置误差，包括局部误差和累积误差，局部误差与旋合长度无关，累积误差与旋合长度有关。P会使内、外螺纹结合时，牙侧面发生干涉，旋合长度愈长，干涉量越大，螺牙变形量也越大，且使各牙侧面接触松紧不一致，负荷分布不均匀，使螺纹连接的疲劳强度下降，导致过早损坏。第16页，共41页，编辑于2022年，星期五L理论=nPL实际=nP1Pfp/2螺距累积误差对旋合性的影响示例（螺距累积误差对旋合性的影响示例（1 1）：）：内螺纹内螺纹外螺纹外螺纹第17页，共41页，编辑于2022年，星期五螺距累积误差对旋合性的影响示例（螺距累积误差对旋合性的影响示例（2 2）：）：第18页，共41页，编辑于2022年，星期五螺距误差的影响 o为保证旋合性，就必须将内螺纹中径增大一个为保证旋合性，就必须将内螺纹中径增大一个数值数值f fp p。f fp p就是为补偿螺距累积误差而折算到就是为补偿螺距累积误差而折算到中径上的当量数值，称为中径上的当量数值，称为螺距误差的中径补偿螺距误差的中径补偿值值。第19页，共41页，编辑于2022年，星期五2牙型半角误差的影响（1）：o牙牙型型半半角角误误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。牙牙型型半半角角误误差差对对旋旋合合性性的的影影响响如如下下图图所示。所示。第20页，共41页，编辑于2022年，星期五牙型半角误差对旋合性影响示例：牙型半角误差对旋合性影响示例：第21页，共41页，编辑于2022年，星期五2牙型半角误差的影响（2）：o外外螺螺纹纹：外外螺螺纹纹存存在在牙牙型型半半角角误误差差时时，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，从从而而使外螺纹的中径减小一个数值使外螺纹的中径减小一个数值f f/2/2。o内内螺螺纹纹：内内螺螺纹纹存存在在牙牙型型半半角角误误差差时时，必必须须将将内内螺螺纹纹中中径径增增大大一一个个数数值值f f/2/2，该该值值称称为为牙牙型型半角误差的中径补偿值半角误差的中径补偿值。第22页，共41页，编辑于2022年，星期五o f fa/2a/2=0.073P(k1*=0.073P(k1*/2/2（左）（左）+k2*/2/2（右）（右）)/20/20时，时，k1(k1(或或k2)=2k2)=2/20/2d2实际 结合过松，连接强度及紧密性o D2实d2实 结合过紧，甚至无法自由旋合。第24页，共41页，编辑于2022年，星期五4、大、小径误差对互换性的影响o大、小径误差较小时，影响不大，但二者误差太大时，也会影响互换性。o若大、小径处间隙过小，影响自由旋合。o若大、小径处间隙过大，螺牙接触高度，连接强度第25页，共41页，编辑于2022年，星期五1）作用中径：o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：在旋合时，在旋合长度内实际起作用的中径。o作作用用中中径径的的度度量量：在在规规定定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）螺螺纹作用中径纹作用中径d d2m2m（D D2m2m），它可以表达为：），它可以表达为：n外螺纹：外螺纹：n内螺纹：内螺纹：4普通螺纹实现互换性的条件第26页，共41页，编辑于2022年，星期五1、作用中径螺纹中径的作用尺寸称作用中径。o外螺纹作用中径：由于P、a/2造成的，比实际中径增大了的假想外螺纹中径od2作用=d2实+fP +fa/2o内螺纹作用中径：由于P、a/2造成的，比实际中径减小了的假想内螺纹中径oD2作=D2实-fP -fa/2第27页，共41页，编辑于2022年，星期五2）中径公差：o影影响响螺螺纹纹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。由由于于螺螺距距误误差差和和牙牙型型半半角角误误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。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的尺寸偏差、螺距误差和牙型半角误差的综合影响。身的尺寸偏差、螺距误差和牙型半角误差的综合影响。第28页，共41页，编辑于2022年，星期五中径公差o通过中径公差来综合限制实际中径、螺距、a/2这三个要素的误差，普通螺纹的中径公差就是这三个要素的综合公差。oGB对普通螺纹中径公差值进行了规定。第29页，共41页，编辑于2022年，星期五3）螺纹中径合格性判断原则：o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，因此中径合格与否是衡量螺纹互换性的主要依据。判断中径的合格合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遵循泰勒原则性应遵循泰勒原则:o实际螺纹的作用中径不允许超出最大实体牙型的中径，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。任何部位的单一中径不允许超出最小实体牙型的中径。用表达式即为：用表达式即为：n外螺纹：外螺纹：n内螺纹：内螺纹：第30页，共41页，编辑于2022年，星期五三、螺纹互换性的条件o用中径公差来综合控制中径、P、a/2三要素o中径公差是衡量螺纹互换性的主要指标，保证螺纹互换性的条件常简化到螺纹中径合格性的判断。o螺纹互换性条件又称螺纹中径合格性的判断原则。第31页，共41页，编辑于2022年，星期五螺纹中径合格判断原则。o判断原则遵循泰勒原则。o内容：1.作用中径不超过最大实体牙型的中径。2.实际中径不超过最小实体牙型的中径。o外螺纹 d2作用d2max d2实d2min o内螺纹 D2作D2min D2实D2max第32页，共41页，编辑于2022年，星期五d2minTd2d2maxd2md2sfpf/2TD2D2sD2mfpf/2D2，d2D2maxD2min内螺纹内螺纹外外螺螺纹纹螺纹中径合格性判断示例：螺纹中径合格性判断示例：第33页，共41页，编辑于2022年，星期五7-3 普通螺纹普通螺纹GB GB/T 197-2003是普通螺纹 公差、GB/T 2516-2003是普通螺纹 极限偏差、GB/T 9144-2003是普通螺纹 优选系列、GB/T 9145-2003是普通螺纹 中等精度、优选 系列的极限尺寸 GB/T 9146-2003是普通螺纹 粗糙精度、优选系列的极限尺寸 GB/T 3934-2003是普通螺纹 量规技术条件第34页，共41页，编辑于2022年，星期五普通螺纹普通螺纹GBo螺纹GB 包含三项：公差等级、基本偏差、旋合长度 第35页，共41页，编辑于2022年，星期五 一、公差等级与基本偏差o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，表表示示螺螺纹纹中中径径尺尺寸寸的的允允许许变变动动量量。内内外外螺螺纹纹中中径径的的公公差差等等级级见见教教材材P148P148表表6-116-11。其其中中6 6级为基本级。级为基本级。o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；对对外外螺螺纹纹规规定定代代号号为为e e、f f、g g、h h四四种种基基本本偏偏差差。基基本本偏偏差差值值见见教教材材P149P149表表6-146-14。第36页，共41页，编辑于2022年，星期五螺纹中径和顶径的基本偏差：螺纹中径和顶径的基本偏差：第37页，共41页，编辑于2022年，星期五二、旋合长度oGB将螺纹的旋合长度分为S（短）、N（中）、L（长）三种。oGB/T197-2003具体规定了螺纹的旋合长度。o选择时，一般多选用N组，当结构和强度有特殊要求时，可采用S或L 组。第38页，共41页，编辑于2022年，星期五三、结合精度三、结合精度o螺纹的结合精度不仅与公差等级有关，而且与旋合长度有关，螺纹的结合精度不仅与公差等级有关，而且与旋合长度有关，同一公差等级，长旋合长度比短旋合长度的结合精度高。同一公差等级，长旋合长度比短旋合长度的结合精度高。o结合精度主要与公差等级、基本偏差、旋合长度有关。结合精度主要与公差等级、基本偏差、旋合长度有关。o GB将螺纹结合精度分为精密、中等、粗糙三种级别，并将中等将螺纹结合精度分为精密、中等、粗糙三种级别，并将中等旋合长度旋合长度N对应的对应的6级公差定为中等精度。向上为精密精度，向级公差定为中等精度。向上为精密精度，向下为粗糙精度。下为粗糙精度。第39页，共41页，编辑于2022年，星期五四、螺纹的公差带与配合oGB规定了内、外螺纹的公差带，并规定了选用顺序。oGB规定了内外螺纹配合时优先选用的配合：H/h、H/g、G/h。第40页，共41页，编辑于2022年，星期五五、普通螺纹的标记：o完完整整的的螺螺纹纹标标记记由由螺螺纹纹代代号号（含含螺螺纹纹公公称称直直径径、螺螺距距）、螺螺纹纹公公差差等等级级代代号号（按按中中径径、顶顶径径顺顺序序）和和螺螺纹纹旋旋合合长长度度组成，中间用组成，中间用“-”隔开。隔开。o举例：举例：外螺纹：外螺纹：M20-5g6g-SM20-5g6g-S 内螺纹：内螺纹：M201.5M201.5左左-6H-6H 内外螺纹配合时：内外螺纹配合时：M202-6H/5g6g-SM202-6H/5g6g-S第41页，共41页，编辑于2022年，星期五