圆柱螺纹公差配合与检测.ppt

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1、第第4 4章章圆柱螺纹公差配合与检测圆柱螺纹公差配合与检测 本章结构本章结构本章结构本章结构 4.2 4.2 影响普通螺纹使用要求的几何因素影响普通螺纹使用要求的几何因素影响普通螺纹使用要求的几何因素影响普通螺纹使用要求的几何因素 分析及控制分析及控制分析及控制分析及控制 4.1 4.1 螺纹的使用要求和主要尺寸螺纹的使用要求和主要尺寸螺纹的使用要求和主要尺寸螺纹的使用要求和主要尺寸 普通螺纹的检测普通螺纹的检测普通螺纹的检测普通螺纹的检测 4.3 4.3 普通螺纹的公差配合标准与选择普通螺纹的公差配合标准与选择普通螺纹的公差配合标准与选择普通螺纹的公差配合标准与选择 4.1 螺纹的使用要求和

2、主要尺寸螺纹的使用要求和主要尺寸4.1.1 4.1.1 4.1.1 4.1.1 螺纹的种类、使用要求螺纹的种类、使用要求螺纹的种类、使用要求螺纹的种类、使用要求4.1.2 4.1.2 4.1.2 4.1.2 普通螺纹的主要尺寸普通螺纹的主要尺寸普通螺纹的主要尺寸普通螺纹的主要尺寸4.1.1 4.1.1 螺纹的种类、使用要求螺纹的种类、使用要求 圆柱螺纹的种类和使用要求圆柱螺纹的种类和使用要求圆柱螺纹的种类和使用要求圆柱螺纹的种类和使用要求 种种种种 类类 使使使使 用用用用 要要要要 求求求求普通螺普通螺普通螺普通螺纹纹 良好的旋合性；良好的旋合性；良好的旋合性；良好的旋合性；一定的一定的一定

3、的一定的连连接接接接强强度度度度传动传动螺螺螺螺纹纹 传递动传递动力的可靠性；力的可靠性；力的可靠性；力的可靠性；传递传递位移的准确性；位移的准确性；位移的准确性；位移的准确性；具有一定具有一定具有一定具有一定间间隙隙隙隙紧紧密螺密螺密螺密螺纹纹 具有一定的具有一定的具有一定的具有一定的过过盈盈盈盈*本章主要讨论普通螺纹的公差配合与检测本章主要讨论普通螺纹的公差配合与检测本章主要讨论普通螺纹的公差配合与检测本章主要讨论普通螺纹的公差配合与检测 4.1.2 4.1.2 4.1.2 4.1.2 普通螺纹的主要尺寸普通螺纹的主要尺寸普通螺纹的主要尺寸普通螺纹的主要尺寸HHH/4H/8大径大径小径小径

4、轴线轴线轴线轴线轴向剖面的轴向剖面的原始三角形原始三角形(等边三角形等边三角形)轴向剖面轴向剖面基本牙型基本牙型的形成的形成 螺纹的几何参数螺纹的几何参数轴线轴线小径小径D1、d1大径大径 D、d中径中径中径中径D D2 2、d d2 2H/8H3/8H/4P/2P/2单一中径单一中径D2S、d2S /2底径底径D顶径顶径d顶径顶径D1底径底径d1HP D D2 2a a、d d2 2a a D D2s2s、d d2s2s实际中实际中径线径线实际单一实际单一中径线中径线实际牙型实际牙型D D2 2a a、d d2 2a a D D2s2s、d d2 2s s 单一中径单一中径单一中径单一中径D

5、 D2s2s、d d2s2s 母线通过牙型上母线通过牙型上沟槽宽度等沟槽宽度等沟槽宽度等沟槽宽度等 于螺距基本值的一半处于螺距基本值的一半处于螺距基本值的一半处于螺距基本值的一半处的一的一 个假想圆柱面的直径个假想圆柱面的直径。螺距和导程的关系螺距和导程的关系螺距和导程的关系螺距和导程的关系 单线螺纹：单线螺纹：P=L螺距螺距 =导程导程 多线螺纹：多线螺纹：P=L/n螺距螺距导程导程 4.2 影响普通螺纹使用要求的几影响普通螺纹使用要求的几何因素分析及控制何因素分析及控制4.2.1 4.2.1 影响普通螺纹使用要求的影响普通螺纹使用要求的影响普通螺纹使用要求的影响普通螺纹使用要求的 尺寸偏差

6、分析及控制处理尺寸偏差分析及控制处理尺寸偏差分析及控制处理尺寸偏差分析及控制处理 4.2.2 4.2.2 影响普通螺纹使用要求的影响普通螺纹使用要求的影响普通螺纹使用要求的影响普通螺纹使用要求的 表面粗糙度影响与控制表面粗糙度影响与控制表面粗糙度影响与控制表面粗糙度影响与控制2 2影响螺纹结合使用要求的尺寸偏差的影响螺纹结合使用要求的尺寸偏差的影响螺纹结合使用要求的尺寸偏差的影响螺纹结合使用要求的尺寸偏差的 控制和处理控制和处理控制和处理控制和处理1 1影响螺纹结合使用要求的尺寸偏差分析影响螺纹结合使用要求的尺寸偏差分析影响螺纹结合使用要求的尺寸偏差分析影响螺纹结合使用要求的尺寸偏差分析4.2

7、.1 4.2.1 影响普通螺纹使用要求的影响普通螺纹使用要求的 尺寸偏差分析及控制处理尺寸偏差分析及控制处理1 1影响螺纹结合使用要求的尺寸偏差影响螺纹结合使用要求的尺寸偏差分析分析 1 1）中径偏差的影响）中径偏差的影响）中径偏差的影响）中径偏差的影响 中径偏差是指实际中径与基本中径之差：中径偏差是指实际中径与基本中径之差：中径偏差是指实际中径与基本中径之差：中径偏差是指实际中径与基本中径之差：D D2 2（d d2 2）=D D2a2a（d d2a2a）-D D2 2（d d2 2）中径偏差的影响显而易见：内螺纹的中径过小、中径偏差的影响显而易见：内螺纹的中径过小、中径偏差的影响显而易见：

8、内螺纹的中径过小、中径偏差的影响显而易见：内螺纹的中径过小、外螺纹中径过大，影响旋合性；内螺纹的中径过大、外螺纹中径过大，影响旋合性；内螺纹的中径过大、外螺纹中径过大，影响旋合性；内螺纹的中径过大、外螺纹中径过大，影响旋合性；内螺纹的中径过大、外螺纹中径过小，影响连接强度。外螺纹中径过小，影响连接强度。外螺纹中径过小，影响连接强度。外螺纹中径过小，影响连接强度。2 2）螺距偏差的影响）螺距偏差的影响）螺距偏差的影响）螺距偏差的影响 螺距偏差螺距偏差螺距偏差螺距偏差PP是指实际螺距是指实际螺距是指实际螺距是指实际螺距P Pa a 与基本螺距与基本螺距与基本螺距与基本螺距P P 之差：之差：之差：

9、之差：P=PP=Pa a P P 螺距偏差的影响与旋合长度有关：螺距偏差的影响与旋合长度有关：螺距偏差的影响与旋合长度有关：螺距偏差的影响与旋合长度有关：假设内螺纹理想，外螺纹螺距偏差大于零假设内螺纹理想，外螺纹螺距偏差大于零P 0，则内、外螺纹在螺牙的则内、外螺纹在螺牙的右侧产生干涉右侧产生干涉右侧产生干涉右侧产生干涉（反之，内、外（反之，内、外螺纹在螺牙的左侧产生干涉螺纹在螺牙的左侧产生干涉），干涉量可用旋合长度），干涉量可用旋合长度上的上的n个螺牙的累计偏差个螺牙的累计偏差P 表示。表示。螺距误差中径螺距误差中径当量当量fP 3 3 3 3）牙型半角偏差的影响）牙型半角偏差的影响）牙型半

10、角偏差的影响）牙型半角偏差的影响 牙型半角偏差（牙型半角偏差（牙型半角偏差（牙型半角偏差（/2/2）是指实际牙型半角）是指实际牙型半角）是指实际牙型半角）是指实际牙型半角（a a/2 2）与基本牙型半角（）与基本牙型半角（）与基本牙型半角（）与基本牙型半角（/2 2）之差）之差）之差）之差 ：/2=/2=（a a /2 2）-（/2 2）由于由于由于由于 /2=302=30，所以，所以，所以，所以 a a/2 2可简写为可简写为可简写为可简写为 /2 2，则：，则：，则：，则：/2=/2=（/2 2）-30-30 设设内螺纹内螺纹内螺纹内螺纹理想，理想，外螺纹外螺纹外螺纹外螺纹2的的 2/20

11、，则内、，则内、外螺纹在螺牙的外螺纹在螺牙的中径以下部位中径以下部位中径以下部位中径以下部位干涉，若牙型半角干涉，若牙型半角偏差小于零，偏差偏差小于零，偏差 1/20(+)0()外外K1 、K2 2 3 内内K1 、K2 3 2牙侧半角牙侧半角（右半角）（右半角）偏差，偏差，(分分)牙侧半角牙侧半角（左半角）（左半角）偏差，偏差，(分分)螺距，螺距，mm系数系数K1 、K2：D D2s2s(d d2s2s)、P Pa a和和和和 /2/2合格条件合格条件合格条件合格条件简称中径合格条件：简称中径合格条件：简称中径合格条件：简称中径合格条件：D D2fe2feDD2min 2min d d2fe

12、2fedd2max2max 保证旋和性保证旋和性保证旋和性保证旋和性 D D2s2sDD2max2max d d2s2sdd2min2min 保证连接强度保证连接强度保证连接强度保证连接强度 实际顶径实际顶径实际顶径实际顶径D D D D1a1a1a1a、d d d da a a a和底径和底径和底径和底径D D D Da a a a、d d d d1a1a1a1a的控制的控制的控制的控制 由于螺纹底径偏差对其使用要求的影响相对较由于螺纹底径偏差对其使用要求的影响相对较由于螺纹底径偏差对其使用要求的影响相对较由于螺纹底径偏差对其使用要求的影响相对较小，因此只需以顶径公差带小，因此只需以顶径公差

13、带小，因此只需以顶径公差带小，因此只需以顶径公差带T TD1D1（D D1max1max、D D1min1min ）、T Td d（d dmaxmax、d dminmin）控制实际顶径）控制实际顶径）控制实际顶径）控制实际顶径D D1a1a、d da a即可：即可：即可：即可：D D1min1minDD1a1aDD1ma1max x d dminmindda addmaxmax 旋合长度影响的处理旋合长度影响的处理 旋合长度取决于螺纹的应用场合，不能以缩短旋合长度取决于螺纹的应用场合，不能以缩短旋合长度取决于螺纹的应用场合，不能以缩短旋合长度取决于螺纹的应用场合，不能以缩短旋合长度来减小其影响

14、旋合长度来减小其影响旋合长度来减小其影响旋合长度来减小其影响,但需要在确定螺纹精度时但需要在确定螺纹精度时但需要在确定螺纹精度时但需要在确定螺纹精度时考虑旋合长度的影响。考虑旋合长度的影响。考虑旋合长度的影响。考虑旋合长度的影响。4.2.2 4.2.2 影响普通螺纹使用要求的影响普通螺纹使用要求的表面粗糙度影响与控制表面粗糙度影响与控制 牙面表面粗糙度的影响不言而喻，它影响螺纹牙面表面粗糙度的影响不言而喻，它影响螺纹牙面表面粗糙度的影响不言而喻，它影响螺纹牙面表面粗糙度的影响不言而喻，它影响螺纹的耐磨性、配合性质的稳定性、抗疲劳强度和抗腐的耐磨性、配合性质的稳定性、抗疲劳强度和抗腐的耐磨性、配

15、合性质的稳定性、抗疲劳强度和抗腐的耐磨性、配合性质的稳定性、抗疲劳强度和抗腐蚀性等。牙面表面粗糙度由轮廓算术平均偏差蚀性等。牙面表面粗糙度由轮廓算术平均偏差蚀性等。牙面表面粗糙度由轮廓算术平均偏差蚀性等。牙面表面粗糙度由轮廓算术平均偏差（RaRa）的允许值加以控制。）的允许值加以控制。）的允许值加以控制。）的允许值加以控制。4.3 普通螺纹的公差配合标准与选择普通螺纹的公差配合标准与选择4.3.1 4.3.1 普通螺纹的尺寸公差带普通螺纹的尺寸公差带普通螺纹的尺寸公差带普通螺纹的尺寸公差带4.3.2 4.3.2 普通螺纹的旋合长度与精度等级普通螺纹的旋合长度与精度等级普通螺纹的旋合长度与精度等

16、级普通螺纹的旋合长度与精度等级4.3.4 4.3.4 普通螺纹的选用公差带普通螺纹的选用公差带普通螺纹的选用公差带普通螺纹的选用公差带4.3.5 4.3.5 普通螺纹的配合选择普通螺纹的配合选择普通螺纹的配合选择普通螺纹的配合选择4.3.3 4.3.3 普通螺纹的标注普通螺纹的标注普通螺纹的标注普通螺纹的标注4.3.6 4.3.6 螺纹的表面粗糙度要求螺纹的表面粗糙度要求螺纹的表面粗糙度要求螺纹的表面粗糙度要求4.3.1 普通螺纹的尺寸公差带普通螺纹的尺寸公差带螺纹尺寸公差带的特点：螺纹尺寸公差带的特点：螺纹尺寸公差带的特点：螺纹尺寸公差带的特点：沿基本牙型分布；沿基本牙型分布；沿基本牙型分布

17、；沿基本牙型分布；位置和大小在垂直于螺纹轴线方向计值位置和大小在垂直于螺纹轴线方向计值位置和大小在垂直于螺纹轴线方向计值位置和大小在垂直于螺纹轴线方向计值基本牙型基本牙型 DD2D1TD1/2TD2/2最小的大径最小的大径0 0|G|H基本牙型基本牙型 Td/2Td2/2最大的小径最大的小径DD2D11尺寸公差带的位置和基本偏差尺寸公差带的位置和基本偏差2 2公差带的大小和公差等级公差带的大小和公差等级公差带的大小和公差等级公差带的大小和公差等级GB197-81GB197-81规定了普通螺纹中径和顶径的公差等级规定了普通螺纹中径和顶径的公差等级规定了普通螺纹中径和顶径的公差等级规定了普通螺纹中

18、径和顶径的公差等级 ：螺螺螺螺 纹纹纹纹 直直直直 径径径径公公公公 差差差差 等等等等 级级级级外螺外螺外螺外螺纹纹纹纹中径中径中径中径d d2 2外螺外螺外螺外螺纹纹纹纹大径大径大径大径d d内螺内螺内螺内螺纹纹纹纹中径中径中径中径D D2 2内螺内螺内螺内螺纹纹纹纹小径小径小径小径D1D13 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 94 4、6 6、8 84 4、5 5、6 6、7 7、8 84 4、5 5、6 76 7、8 84.3.2 4.3.2 普通螺纹的普通螺纹的普通螺纹的普通螺纹的 旋合长度旋合长度旋合长度旋合长度 与与与与 精度等级精度等级精度等级精度等级精密精密精密

19、精密级级级级中等中等中等中等级级级级粗糙粗糙粗糙粗糙级级级级短短短短 S S中中中中 N N长长长长 L L4.3.3 4.3.3 普通螺纹的标注普通螺纹的标注例例1：M 40 7(14/2)LH-5g 6g-s 螺距螺距P=7um,导程导程=14线数线数=2左旋左旋中径公差带代号中径公差带代号顶径公差带代号顶径公差带代号短旋合长度短旋合长度普通螺纹普通螺纹大径大径d40mm外螺纹外螺纹记住：记住：螺纹公差带代号螺纹公差带代号与尺寸与尺寸公差带代公差带代号相反号相反！公差带代号公差带代号5g?4.3.4 4.3.4 4.3.4 4.3.4 普通螺纹的选用公差带普通螺纹的选用公差带普通螺纹的选用

20、公差带普通螺纹的选用公差带 普通螺纹的选用公差带（普通螺纹的选用公差带（GB197-81 ）*6e6e(8h)(8h)8g8g7H7H(7G)(7G)粗糙粗糙级级(7h6h)(7h6h)(7g6g)(7g6g)*6f6f*6g*6g*6h*6h(5h6h)(5h6h)(5g6g)(5g6g)7H7H(7G)(7G)*6H6H(6G)(6G)*5H5H(5G)(5G)中等中等级级(5h4h)(5h4h)*4h4h(3h4h)(3h4h)5H6H5H6H4H5H4H5H4H4H精密精密级级L LN NS SL LN NS S外螺外螺纹纹公差公差带带内螺内螺纹纹公差公差带带精度等精度等级级4.3.5

21、 4.3.5 4.3.5 4.3.5 普通螺纹的配合选择普通螺纹的配合选择普通螺纹的配合选择普通螺纹的配合选择 为了保证连接强度、接触高度和装拆方便，为了保证连接强度、接触高度和装拆方便，为了保证连接强度、接触高度和装拆方便，为了保证连接强度、接触高度和装拆方便，国标推荐国标推荐国标推荐国标推荐 优先采用优先采用优先采用优先采用H/gH/g，H/hH/h或或或或G/hG/h的配合。的配合。的配合。的配合。对于对于对于对于大批量生产大批量生产大批量生产大批量生产的螺纹，为了装拆方便，的螺纹，为了装拆方便，的螺纹，为了装拆方便，的螺纹，为了装拆方便，应应应应选用选用选用选用H/gH/g或或或或G/

22、hG/h组组组组 成配合。成配合。成配合。成配合。对对对对单件小批生产单件小批生产单件小批生产单件小批生产的螺纹，的螺纹，的螺纹，的螺纹，可用可用可用可用 H/hH/h组成配合，组成配合，组成配合，组成配合，以适以适以适以适 应手工拧紧和装配速度不高等使用特性。应手工拧紧和装配速度不高等使用特性。应手工拧紧和装配速度不高等使用特性。应手工拧紧和装配速度不高等使用特性。在在在在高温状态下工作的螺纹高温状态下工作的螺纹高温状态下工作的螺纹高温状态下工作的螺纹，为防止因高温形，为防止因高温形，为防止因高温形，为防止因高温形成金属氧化皮或介质沉积使螺纹卡死，可采用能成金属氧化皮或介质沉积使螺纹卡死，可

23、采用能成金属氧化皮或介质沉积使螺纹卡死，可采用能成金属氧化皮或介质沉积使螺纹卡死，可采用能保证间隙的配合。当温度在保证间隙的配合。当温度在保证间隙的配合。当温度在保证间隙的配合。当温度在450450以下时，可用以下时，可用以下时，可用以下时，可用H/gH/g组成配合；温度在组成配合；温度在组成配合；温度在组成配合；温度在450450以上时，可以上时，可以上时，可以上时，可选用选用选用选用H/eH/e配配配配合，如火花塞螺纹就是选用的这种配合。合，如火花塞螺纹就是选用的这种配合。合，如火花塞螺纹就是选用的这种配合。合，如火花塞螺纹就是选用的这种配合。对于对于对于对于需要镀涂的外螺纹需要镀涂的外螺

24、纹需要镀涂的外螺纹需要镀涂的外螺纹，当，当，当，当镀层厚度为镀层厚度为镀层厚度为镀层厚度为10m10m、20m20m、30m30m时，可分别选用时，可分别选用时，可分别选用时，可分别选用e e、f f、g g与与与与HH组成配组成配组成配组成配合合合合。当内、外螺纹均需电镀时当内、外螺纹均需电镀时当内、外螺纹均需电镀时当内、外螺纹均需电镀时，则可由，则可由，则可由，则可由G/eG/e或或或或G/fG/f组成配合。组成配合。组成配合。组成配合。4.3.6 4.3.6 螺纹的表面粗糙度要求螺纹的表面粗糙度要求 螺纹牙侧表面粗糙度参数螺纹牙侧表面粗糙度参数Ra值值 工件工件螺螺纹纹中径公差等中径公差

25、等级级4 4，5 56 6，7 78 8，9 9Ra Ra 允允许值许值螺栓、螺螺栓、螺钉钉、螺母螺母1.61.63.23.23.23.26.36.3轴轴及套筒上螺及套筒上螺纹纹0.80.81.61.61.61.63.23.2 普通螺纹的检测普通螺纹的检测4 44 41 1 普通螺纹的单项测量普通螺纹的单项测量普通螺纹的单项测量普通螺纹的单项测量4 44 42 2 综合检验综合检验综合检验综合检验4 44 41 1 普通螺纹的单项测量普通螺纹的单项测量普通螺纹的单项测量普通螺纹的单项测量1.1.三针法测量外螺纹单一中径三针法测量外螺纹单一中径三针法测量外螺纹单一中径三针法测量外螺纹单一中径2.

26、用螺纹千分尺测量外螺纹中径用螺纹千分尺测量外螺纹中径3.影像法测量螺纹各几何参数影像法测量螺纹各几何参数 影像法测量螺纹是指用工具显微镜将影像法测量螺纹是指用工具显微镜将影像法测量螺纹是指用工具显微镜将影像法测量螺纹是指用工具显微镜将被测螺纹的牙型轮廓放大成像，按被测螺被测螺纹的牙型轮廓放大成像，按被测螺被测螺纹的牙型轮廓放大成像，按被测螺被测螺纹的牙型轮廓放大成像，按被测螺纹的影像来测量其螺距、牙侧角和中径，纹的影像来测量其螺距、牙侧角和中径，纹的影像来测量其螺距、牙侧角和中径，纹的影像来测量其螺距、牙侧角和中径，也可测量其大径和小径。也可测量其大径和小径。也可测量其大径和小径。也可测量其大径和小径。4 4 4 44 4 4 42 2 2 2 综合检验综合检验综合检验综合检验END