第九章-圆柱螺纹的公差与ppt课件.ppt

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1、几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 第九章第九章 圆柱螺纹的公差与检测圆柱螺纹的公差与检测1概述概述螺纹的种类及使用要求螺纹的种类及使用要求 普通螺纹的基本牙型和主要参数普通螺纹的基本牙型和主要参数2普通普通螺纹几何参数误差对互换性的影响螺纹几何参数误差对互换性的影响 3普通螺纹的公差与配合普通螺纹的公差与配合几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 1 概述一、螺纹的种类及使用要求一、螺纹的种类及使用要求根据螺纹的螺牙形状，常用螺纹有以下两种。根据螺纹的螺牙形状，常用螺纹有以下两种。梯梯形形螺螺纹纹三三角角形形螺螺纹纹几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 根据螺纹的用途

2、，可将其分为以下三类：根据螺纹的用途，可将其分为以下三类：1 概述1紧固螺纹紧固螺纹2传动螺纹传动螺纹3管螺纹管螺纹 用于连接和紧固各种机械零件用于连接和紧固各种机械零件使用要求使用要求：保证旋合性和连接强度：保证旋合性和连接强度 用于传递动力和位移用于传递动力和位移使用要求使用要求：传递动力可靠，传递位移准确：传递动力可靠，传递位移准确 用于管道系统中的管件连接用于管道系统中的管件连接使用要求使用要求：保证连接强度和密封性：保证连接强度和密封性几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 1 概述二、普通螺纹的基本牙型和主要参数 普通螺纹的普通螺纹的牙型牙型是指在通过螺纹轴线的剖面上是指在通

3、过螺纹轴线的剖面上螺纹的轮廓形状，由等边原始三角形形成。螺纹的轮廓形状，由等边原始三角形形成。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 1 概述基本牙型基本牙型是是将原始三角形的顶部和底部削去将原始三角形的顶部和底部削去后所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。它是后所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。它是规定螺纹极限偏差的基础。规定螺纹极限偏差的基础。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 根据螺纹的根据螺纹的基本牙型，可基本牙型，可以定义它的几以定义它的几个主要参数个主要参数大径大径(D、d）与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径。圆柱的直径。是公

4、称直径是公称直径。小径（小径（D1、d1）与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。假想圆柱的直径。中径（中径（D2、d2）螺纹牙型上沟槽和凸起宽度相等的螺纹牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方假想圆柱的直径。地方假想圆柱的直径。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 螺距螺距相邻两相邻两牙在中径线上牙在中径线上对应两点的轴对应两点的轴向距离。向距离。螺距基本值螺距基本值P。牙型角（牙型角（）在螺纹牙型上，相邻两牙侧间的夹角。在螺纹牙型上，相邻两牙侧间的夹角。牙侧角（牙侧角（1和和2）在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角的垂线

5、间的夹角。旋合长度旋合长度两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。互旋合部分的长度。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 1 概述螺纹接触高度螺纹接触高度在两个相互在两个相互配合螺纹的牙配合螺纹的牙型上，它们的型上，它们的牙侧重合部分牙侧重合部分的径向距离的径向距离等于等于H/。螺纹旋合长度螺纹旋合长度两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。相互旋合部分的长度。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 2 螺纹几何参数误差对互换性的影响 要实现普通螺纹的互换性，必须保证要实现普通螺纹的互换性，

6、必须保证:1.内、外螺纹内、外螺纹自由旋合自由旋合；2.具有足够的具有足够的连接强度连接强度。对互换性有影响的因素是螺纹加工过对互换性有影响的因素是螺纹加工过程中几何参数产生误差，这些误差包括：程中几何参数产生误差，这些误差包括：螺纹直径偏差、螺距误差、牙侧角偏差。螺纹直径偏差、螺距误差、牙侧角偏差。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 2 螺纹几何参数误差对互换性的影响 一、螺纹直径偏差的影响 直径偏差直径偏差螺纹大、中、小径的实际尺寸螺纹大、中、小径的实际尺寸 分别与其对应基本尺寸之差分别与其对应基本尺寸之差。若外螺纹若外螺纹直径比内螺纹大，则影响旋合直径比内螺纹大，则影响旋合 性

7、；若外螺纹直径比内螺纹小得过多，性；若外螺纹直径比内螺纹小得过多，则会使联接强度降低。则会使联接强度降低。由于螺纹的配合面是牙侧面，故由于螺纹的配合面是牙侧面，故中径偏差中径偏差 对螺纹互换性的影响最大。对螺纹互换性的影响最大。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 螺距误差分为螺距误差分为螺距偏差螺距偏差P和和螺距累积误差螺距累积误差P。螺螺距距偏偏差差P：是是指指单单个个螺螺距距的的实实际际值值与与其其基基本本值值之差，之差，它与旋合长度无关。它与旋合长度无关。螺螺距距累累积积偏偏差差P：在在规规定定的的螺螺纹纹长长度度内内，任任意意两两同同名名牙牙侧侧的的实实际际轴轴向向距距离离与

8、与其其基基本本值值的的最最大大差差值，值，它与旋合长度有关。它与旋合长度有关。2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响 二、螺距误差的影响 几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 2 普通螺纹几何参数误差对互换 性的影响fp（或（或FP）1.732P几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响 三、牙侧角偏差的影响 牙侧角偏差牙侧角偏差是指牙侧角的实际值与其基是指牙侧角的实际值与其基本值（本值（30）之差。）之差。11302230（12几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 2 普通螺纹几何参数误差对互换 性的影响内螺纹为理想螺纹内螺纹为理

9、想螺纹外螺纹存在外螺纹存在牙侧角偏差牙侧角偏差左牙侧角偏差左牙侧角偏差10右右牙侧角偏差牙侧角偏差20 把外螺纹螺牙沿螺纹径向把外螺纹螺牙沿螺纹径向移至蓝线处，可避开干涉移至蓝线处，可避开干涉区，螺纹的中径减小区，螺纹的中径减小f。f(或或F)=0.073P(K1|1|+K2|2|)单位单位：Pmm；（）；f、F m。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响 牙侧角偏差可以折算为中径当量，即牙侧角偏差可以折算为中径当量，即f(或或F)=0.073P(K1|1|+K2|2|)中径偏差直接影响螺纹的互换性，既影响旋合性中径偏差直接影响螺纹的互换性，既影

10、响旋合性又影响连接强度。又影响连接强度。螺距累积误差可以折算为中径当量，即螺距累积误差可以折算为中径当量，即 fp（或（或FP）1.732P几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 K1、K2的取值：外螺纹：正2 负3 ；内螺纹：正3 负2几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响 四、螺纹的单一中径和作用中径 中径（中径（D2、d2）螺纹牙型上螺纹牙型上沟槽和凸起宽度相沟槽和凸起宽度相等等的地方假想圆柱的直径。的地方假想圆柱的直径。单单一一中中径径（D2s、d2s）实实际际螺螺纹纹牙牙型型上上沟沟槽槽宽宽度度 等于螺距基本值一半（等于螺距基本值

11、一半（P P/2/2）的假想圆柱的直径。的假想圆柱的直径。作用中径（作用中径（d2m、D2m）在规定的旋合长度内，恰在规定的旋合长度内，恰好包容实际外（内）螺纹的假想内（外）螺纹的中径，好包容实际外（内）螺纹的假想内（外）螺纹的中径，称为该外（内）螺纹的作用中径称为该外（内）螺纹的作用中径 。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 2 普通螺纹几何参数误差对互换 性的影响几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 2 普通螺纹几何参数误差对互换 性的影响几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 螺纹作用中径的计算公式螺纹作用中径的计算公式外螺纹：外螺纹：d2m=d2s+(fP+f)

12、内螺纹：内螺纹：D2m=D2s(FP+F)2 普通螺纹几何参数误差对互换 性的影响几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 四、普通螺纹的合格性判断2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响 判判断断螺螺纹纹的的合合格格性性是是指指判判断断大大、中中、小小径径和和螺螺距距误误差、牙侧角偏差的合格性。差、牙侧角偏差的合格性。由由于于螺螺距距累累积积误误差差和和牙牙侧侧角角偏偏差差可可以以折折算算到到中中径径上上，这这样样，中中径径偏偏差差和和螺螺距距误误差差、牙牙侧侧角角偏偏差差的的综综合合结结果果可可按按泰泰勒勒原原则则判判断断，判判断断螺螺纹纹的的作作用用中中径和单一中径的合格性。径和单一

13、中径的合格性。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 泰勒原则泰勒原则：实际螺纹的实际螺纹的作用中径作用中径不允许超出不允许超出最大实体牙最大实体牙型的中径型的中径，并且实际螺纹任何部位的，并且实际螺纹任何部位的单一中径单一中径不允超出不允超出最小实体牙型的中径最小实体牙型的中径。2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响 对于对于外螺纹外螺纹：d2md2max且且d2sd2min对于对于内螺纹内螺纹：D2mD2min且且D2sD2max几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 2 普通螺纹几何参数误差对互换性的 影响几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 对普通螺纹的公差与配合

14、要求主要是确对普通螺纹的公差与配合要求主要是确定螺纹的公差带和公差精度。定螺纹的公差带和公差精度。螺纹公差带与孔、轴公差带类似，由螺螺纹公差带与孔、轴公差带类似，由螺纹基本偏差和螺纹公差等级所决定。纹基本偏差和螺纹公差等级所决定。螺纹的公差精度取决于螺纹公差等级和螺纹的公差精度取决于螺纹公差等级和旋合长度，分为精密、中等和粗糙三种。旋合长度，分为精密、中等和粗糙三种。3 普通螺纹的公差与配合 几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 3 普通螺纹的公差与配合基本偏差基本偏差（确定公差带位置）（确定公差带位置）螺纹公差螺纹公差（确定公差带大小）（确定公差带大小）螺纹公差带螺纹公差带公差精度公

15、差精度（精密、中等、（精密、中等、粗糙）粗糙）螺纹旋合长度螺纹旋合长度（S S、N N、L L）几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 3 普通螺纹的公差与配合 一、螺纹公差带 1.螺纹的基本偏差螺纹的基本偏差 螺纹的基本偏差用来螺纹的基本偏差用来确定螺纹公差带相对于基本确定螺纹公差带相对于基本牙牙型的位置型的位置。基本偏差的种数和代号如下。基本偏差的种数和代号如下。螺纹公差带由螺纹公差带由基本偏差基本偏差和和公差公差两个要素构成两个要素构成。内螺纹：内螺纹：G、H两种两种外螺纹：外螺纹：e、f、g、h四种四种几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 3 普通螺纹的公差与配合 2.螺

16、纹的公差螺纹的公差 螺纹公差用来螺纹公差用来确定螺纹公差带的大小确定螺纹公差带的大小，它表示，它表示允许螺纹直径的尺寸变动范围。标准对螺纹中径和允许螺纹直径的尺寸变动范围。标准对螺纹中径和顶径规定的公差等级如下：顶径规定的公差等级如下：内螺纹中径内螺纹中径D24、5、6、7、8内螺纹小径内螺纹小径D14、5、6、7、8外螺纹中径外螺纹中径d23、4、5、6、7、8、9外螺纹大径外螺纹大径d4、6、8几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 将将螺螺纹纹公公差差等等级级代代号号和和基基本本偏偏差差代代号号组组合合，就构成了螺纹公差带代号，例如：就构成了螺纹公差带代号，例如：5H6H表表示示内

17、内螺螺纹纹中中径径公公差差带带代代号号为为5H、顶径（小径）公差带代号为顶径（小径）公差带代号为6H。6f表表示示外外螺螺纹纹中中径径与与顶顶径径（大大径径）公公差差带代号相同，均为带代号相同，均为6f。标注时，中径公差带代号在前，顶径标注时，中径公差带代号在前，顶径公差带代号在后。公差带代号在后。3 普通螺纹的公差与配合 几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 基本牙型基本牙型GH内螺纹公差带外螺纹公差带efgh几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 螺纹公差带是以基本牙型为零线，沿牙侧、牙螺纹公差带是以基本牙型为零线，沿牙侧、牙顶和牙底分布的公差带。顶和牙底分布的公差带。大、中

18、、小径的极限偏差和公差值一律沿直径大、中、小径的极限偏差和公差值一律沿直径方向度量。方向度量。3 普通螺纹的公差与配合 螺纹公差带的特点螺纹公差带的特点:螺纹公差带只对中径和顶径规定公差等级。螺纹公差带只对中径和顶径规定公差等级。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 标准规定了三组旋合长度：标准规定了三组旋合长度：短旋合长度组短旋合长度组S中等旋合长度组中等旋合长度组N和长旋合长度组和长旋合长度组L3 普通螺纹的公差与配合 二、螺纹的旋合长度设设计计时时通通常常采采用用中中等等旋旋合合长长度度；强强度度较较低低零零件件上上的的螺螺纹纹，应应选选择择长长旋旋合合长长度度；对对空空间间位位

19、置置受受限限制制或或受受力力不不大大的的螺螺纹纹，可可选选择择短短旋旋合合长长度度；对对于于调调整整用的螺纹，可根据调整行程的长短选择旋合长度。用的螺纹，可根据调整行程的长短选择旋合长度。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 螺纹的公差精度及其选用螺纹的公差精度及其选用 3 普通螺纹的公差与配合 三、螺纹的公差精度及公差带的选用螺纹的公差精度分为螺纹的公差精度分为精密级、中等级精密级、中等级、粗糙级、粗糙级。公差精度和公差等级有何关系呢？公差等级仅反映了中经和顶径尺寸精度的高低，但公差等级仅反映了中经和顶径尺寸精度的高低，但要综合评价螺纹质量，还应考虑旋合长度，因为旋合长要综合评价螺纹

20、质量，还应考虑旋合长度，因为旋合长度越长的螺纹，产生的螺距累积误差就越大。度越长的螺纹，产生的螺距累积误差就越大。公差等级公差等级旋合长度旋合长度公差精度公差精度一般用途的螺纹一般用途的螺纹多采用中等级多采用中等级几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 3 普通螺纹的公差与配合 螺纹公差带与配合的选用螺纹公差带与配合的选用 9e8e(g8g)(8e)8g8H(8G)7H(7G)粗糙粗糙(7e6e)(7g6g)(7h6h)6e6f6h(5h6h)(5g6g)7H(7G)6G5H(5G)中等中等(5h4h)(5g4g)4h(4g)(3h4h)6H5H4H精密精密LNSLNS外螺纹公差带外螺纹

21、公差带 内螺纹公差带内螺纹公差带公差公差 精度精度 6H6g几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 3 普通螺纹的公差与配合 四、螺纹标记简化标记简化标记：1.1.粗牙螺纹的螺距可省略不标注，粗牙螺纹的螺距可省略不标注，2.2.公差带公差带H H和和g g不标注，不标注，3.3.中等旋合长度组代号中等旋合长度组代号N N不标注；不标注；4.4.右旋螺纹不标注旋向代号。右旋螺纹不标注旋向代号。M1215h6hLLH 螺螺纹纹特特征征代代号号旋向代号（左旋）旋向代号（左旋）旋合长度为旋合长度为L L组（数值不标注组（数值不标注）外螺纹公差带（中径外螺纹公差带（中径5h5h，顶径，顶径6h6h

22、）尺寸代号（公称直径为尺寸代号（公称直径为12mm12mm，单线细牙螺纹，单线细牙螺纹，螺距为螺距为1mm1mm）几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 3 普通螺纹的公差与配合 四、应用举例 有有一一普普通通外外螺螺纹纹M12M121 1，加加工工后后测测得得单单一一中中径径d d2s2s=11.275mm=11.275mm，螺螺距距累累积积误误差差P P3 3mm，左左、右右牙牙侧侧角角偏偏差差1 1+40+40，2 23030。试试计计算算该该螺螺纹纹的的作作用用中中径径d d2m2m，并并按按泰泰勒勒原原则则判判别别该该螺螺纹纹中中径的合格性。径的合格性。解：解：1.1.确定中径

23、的极限尺寸确定中径的极限尺寸 该螺纹公差带为该螺纹公差带为6g6g（省略标注）。（省略标注）。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 3 普通螺纹的公差与配合 由附表由附表9-1,9-1,d d2 211.350mm11.350mm；由附表由附表9-3 9-3、附表附表9-29-2，T Td d2 2118m118m，eses26m26m。d2maxd2es11.3500.02611.324d2mind2maxTd211.3240.11811.206 2.2.计算作用中径计算作用中径fp1732|P|1.7320.030.052mm f0.073P(K1|1|+K2|2)12.3m d2md2s+(fp+f)11.339 3.3.判断中径合格性判断中径合格性d2s=11.275mmd2min=11.206mm，但但d2m=11.339mmd2max=11.324mm，所以不合格，所以不合格。几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 2003几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 2003几何量公差与检测第九章 圆柱螺纹的公差与配合 2003