1、幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 第九章第九章 圓柱螺紋的公差與檢測圓柱螺紋的公差與檢測1 概述概述 螺紋的種類及使用要求螺紋的種類及使用要求 普通螺紋的基本牙型和主要參數普通螺紋的基本牙型和主要參數2 普通普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 3 普通螺紋的公差與配合普通螺紋的公差與配合幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 1 概述一、螺紋的種類及使用要求一、螺紋的種類及使用要求根據螺紋的螺牙形狀，常用螺紋有以下兩種。根據螺紋的螺牙形狀，常用螺紋有以下兩種。30Pd1d2d外螺紋內螺紋30Pd1d2d外螺紋內螺紋30Pd1d2d外螺紋內螺紋30

2、Pd1d2d外螺紋內螺紋梯梯形形螺螺紋紋三三角角形形螺螺紋紋內螺紋外螺紋Pd1d2d60內螺紋外螺紋Pd1d2d60內螺紋外螺紋Pd1d2d60內螺紋外螺紋Pd1d2d60幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 根據螺紋的用途，可將其分為以下三類：根據螺紋的用途，可將其分為以下三類： 1 概述1緊固螺紋緊固螺紋2傳動螺紋傳動螺紋3管螺紋管螺紋 用于連接和緊固各種機械零件用于連接和緊固各種機械零件 使用要求使用要求：保證旋合性和連接強度：保證旋合性和連接強度 用于傳遞動力和位移用于傳遞動力和位移使用要求使用要求：傳遞動力可靠，傳遞位移準確：傳遞動力可靠，傳遞位移準確 用于管道系統中的管件連

3、接用于管道系統中的管件連接 使用要求使用要求：保證連接強度和密封性：保證連接強度和密封性 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 1 概述二、普通螺紋的基本牙型和主要參數 普通螺紋的普通螺紋的牙型牙型是指在通過螺紋軸線的剖面上是指在通過螺紋軸線的剖面上螺紋的輪廓形狀，由等邊原始三角形形成。螺紋的輪廓形狀，由等邊原始三角形形成。 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 1 概述 基本牙型基本牙型是是將原始三角形的頂部和底部削去將原始三角形的頂部和底部削去后所形成的內、外螺紋共有的理論牙型。它是后所形成的內、外螺紋共有的理論牙型。它是規定螺紋極限偏差的基礎。規定螺紋極限偏差的基礎。 幾

4、何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 根據螺紋的根據螺紋的基本牙型，可基本牙型，可以定義它的幾以定義它的幾個主要參數個主要參數大徑大徑(D、 d） 與外螺紋牙頂或內螺紋牙底相切的假想與外螺紋牙頂或內螺紋牙底相切的假想 圓柱的直徑。圓柱的直徑。是公稱直徑是公稱直徑 。 小徑（小徑（D1、 d 1） 與外螺紋牙底或內螺紋牙頂相切的與外螺紋牙底或內螺紋牙頂相切的 假想圓柱的直徑。假想圓柱的直徑。 中徑（中徑（D2、d 2） 螺紋牙型上溝槽和凸起寬度相等的螺紋牙型上溝槽和凸起寬度相等的 地方假想圓柱的直徑。地方假想圓柱的直徑。幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 螺距螺距相鄰兩相鄰兩牙在

5、中徑線上牙在中徑線上對應兩點的軸對應兩點的軸向距離。向距離。 螺距基本值螺距基本值P。 牙型角（牙型角（ ） 在螺紋牙型上，相鄰兩牙側間的夾角。在螺紋牙型上，相鄰兩牙側間的夾角。 牙側角（牙側角（ 1和和2） 在螺紋牙型上，牙側與螺紋軸線在螺紋牙型上，牙側與螺紋軸線 的垂線間的夾角的垂線間的夾角 。幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 1 概述 螺紋接觸高螺紋接觸高度度 在兩個相在兩個相互配合螺紋的互配合螺紋的牙型上，它們牙型上，它們的牙側重合部的牙側重合部分的徑向距離分的徑向距離 等于等于H/。螺紋旋合長度螺紋旋合長度兩個相互配合的螺紋沿螺紋軸線方向兩個相互配合的螺紋沿螺紋軸線方向

6、相互旋合部分的長度。相互旋合部分的長度。 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 2 普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 要實現普通螺紋的互換性，必須保證要實現普通螺紋的互換性，必須保證: 1. 內、外螺紋內、外螺紋自由旋合自由旋合； 2. 具有足夠的具有足夠的連接強度連接強度。 對互換性有影響的因素是螺紋加工過對互換性有影響的因素是螺紋加工過程中幾何參數產生誤差，這些誤差包括：程中幾何參數產生誤差，這些誤差包括：螺紋直徑偏差、螺距誤差、牙側角偏差。螺紋直徑偏差、螺距誤差、牙側角偏差。 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 2 普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 一、螺紋直徑偏差

7、的影響 直徑偏差直徑偏差螺紋大、中、小徑的實際尺寸螺紋大、中、小徑的實際尺寸 分別與其對應基本尺寸之差分別與其對應基本尺寸之差。 若外螺紋若外螺紋直徑比內螺紋大，則影響旋合直徑比內螺紋大，則影響旋合 性；若外螺紋直徑比內螺紋小得過多，性；若外螺紋直徑比內螺紋小得過多， 則會使聯接強度降低。則會使聯接強度降低。由于螺紋的配合面是牙側面，故由于螺紋的配合面是牙側面，故中徑偏差中徑偏差 對螺紋互換性的影響最大。對螺紋互換性的影響最大。幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 螺距誤差分為螺距誤差分為螺距偏差螺距偏差P和和螺距累積誤差螺距累積誤差P。螺距偏差螺距偏差P ：是指單個螺距的實際值與其基

8、本是指單個螺距的實際值與其基本值之差，值之差，它與旋合長度無關。它與旋合長度無關。螺距累積偏差螺距累積偏差P ：在規定的螺紋長度內，任意在規定的螺紋長度內，任意兩同名牙側的實際軸向距離與其基本值的最大差兩同名牙側的實際軸向距離與其基本值的最大差值，值，它與旋合長度有關。它與旋合長度有關。2 普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 二、螺距誤差的影響 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 2 普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響fp（或（或FP）1.732P幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 2 普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 三、牙側角偏差的影響 牙側角偏差牙側角偏差是指牙側角

9、的實際值與其基是指牙側角的實際值與其基 本值（本值（30）之差。）之差。 1 1 30 2 2 30（12幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 2 普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 內螺紋為理想螺紋內螺紋為理想螺紋外螺紋存在外螺紋存在 牙側角偏差牙側角偏差左牙側角偏差左牙側角偏差10 右右牙側角偏差牙側角偏差20 把外螺紋螺牙沿螺紋徑向把外螺紋螺牙沿螺紋徑向移至藍線處，可避開干涉移至藍線處，可避開干涉區，螺紋的中徑減小區，螺紋的中徑減小f 。f(或或F) = 0.073P(K1|1|+K2|2| ) 單位單位：Pmm ； （ ）； f、 F m 。幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公

10、差與配合 2 普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 牙側角偏差可以折算為中徑當量，即牙側角偏差可以折算為中徑當量，即f(或或F) = 0.073P(K1| 1|+K2| 2| ) 中徑偏差直接影響螺紋的互換性，既影響旋合性中徑偏差直接影響螺紋的互換性，既影響旋合性 又影響連接強度。又影響連接強度。 螺距累積誤差可以折算為中徑當量，即螺距累積誤差可以折算為中徑當量，即 fp（或（或FP）1.732P幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 四、螺紋的單一中徑和作用中徑 中徑（中徑（D2、d 2） 螺紋牙型上螺紋牙型上溝槽和凸起寬度相溝槽和凸起寬度相等等的地方假想圓柱的直徑。的地方假想圓柱的直徑

11、。 單一中徑（單一中徑（D2s、d2s）實際螺紋牙型上實際螺紋牙型上溝槽寬度溝槽寬度 等于螺距基本值一半（等于螺距基本值一半（P P/2/2）的假想圓柱的直徑。的假想圓柱的直徑。 作用中徑（作用中徑（d2m、D2m） 在規定的旋合長度內，在規定的旋合長度內，恰好包容實際外（內）螺紋的假想內（外）螺紋的中恰好包容實際外（內）螺紋的假想內（外）螺紋的中徑，稱為該外（內）螺紋的作用中徑徑，稱為該外（內）螺紋的作用中徑 。 2 普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 2 普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 2 普通

12、螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 螺紋作用中徑的計算公式螺紋作用中徑的計算公式外螺紋：外螺紋： d2m=d2s+(fP+f)內螺紋：內螺紋： D2m=D2s(FP+F)2 普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 四、普通螺紋的合格性判斷判斷螺紋的合格性是指判斷大、中、小徑和螺距誤判斷螺紋的合格性是指判斷大、中、小徑和螺距誤差、牙側角偏差的合格性。差、牙側角偏差的合格性。由于螺距累積誤差和牙側角偏差可以折算到中徑由于螺距累積誤差和牙側角偏差可以折算到中徑上，這樣，中徑偏差和螺距誤差、牙側角偏差的上，這樣，中徑偏

13、差和螺距誤差、牙側角偏差的綜合結果可按綜合結果可按泰勒原則泰勒原則判斷，判斷螺紋的作用中判斷，判斷螺紋的作用中徑和單一中徑的合格性。徑和單一中徑的合格性。2 普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 泰勒原則泰勒原則： 實際螺紋的實際螺紋的作用中徑作用中徑不允許超出不允許超出最大實體最大實體牙型的中徑牙型的中徑，并且實際螺紋任何部位的，并且實際螺紋任何部位的單一中單一中徑徑不允超出不允超出最小實體牙型的中徑最小實體牙型的中徑。 對于對于外螺紋外螺紋： d2md2max 且且 d2sd2min對于對于內螺紋內螺紋： D2mD2min 且且 D2sD2max

14、2 普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 2 普通螺紋幾何參數誤差對互換性的影響 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 普通螺紋國家標準代號為：普通螺紋國家標準代號為： GB/T1972003對普通螺紋的公差與配合要求主要是確定螺紋的公差帶和公差對普通螺紋的公差與配合要求主要是確定螺紋的公差帶和公差精度。精度。 螺紋公差帶與孔、軸公差帶類似，由螺紋基本偏差和螺紋公螺紋公差帶與孔、軸公差帶類似，由螺紋基本偏差和螺紋公差等級所決定。差等級所決定。 螺紋的公差精度取決于螺紋公差等級和旋合長度，分為精密、螺紋的公差精度取決于螺紋公差等級和旋合長度，分

15、為精密、中等和粗糙三種。中等和粗糙三種。3 普通螺紋的公差與配合 基本偏差基本偏差（確定公差帶位置）（確定公差帶位置）螺紋公差螺紋公差（確定公差帶大小）（確定公差帶大小）螺紋公差帶螺紋公差帶公差精度公差精度（精密、中等、（精密、中等、粗糙）粗糙）螺紋旋合長度螺紋旋合長度（S S、N N、L L）幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 3 普通螺紋的公差與配合 一、螺紋公差帶 1. 螺紋的基本偏差螺紋的基本偏差 螺紋的基本偏差用來螺紋的基本偏差用來確定螺紋公差帶相對于基確定螺紋公差帶相對于基本牙本牙 型的位置型的位置。基本偏差的種數和代號如下。基本偏差的種數和代號如下。 螺紋公差帶由螺紋公

16、差帶由基本偏差基本偏差和和公差公差兩個要素構成兩個要素構成。內螺紋：內螺紋：G、H兩種兩種外螺紋：外螺紋：e、f、g、h四種四種幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 3 普通螺紋的公差與配合 2. 螺紋的公差螺紋的公差 螺紋公差用來螺紋公差用來確定螺紋公差帶的大小確定螺紋公差帶的大小，它表示，它表示允許螺紋直徑的尺寸變動范圍。標準對螺紋中徑和允許螺紋直徑的尺寸變動范圍。標準對螺紋中徑和頂徑規定的公差等級如下：頂徑規定的公差等級如下： 內螺紋中徑內螺紋中徑D2 4、5、6、7、8內螺紋小徑內螺紋小徑D1 4、5、6、7、8外螺紋中徑外螺紋中徑d2 3、4、5、6、7、8、9外螺紋大徑外螺

17、紋大徑d 4、6、8幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 將螺紋公差等級代號和基本偏差代號組合，將螺紋公差等級代號和基本偏差代號組合，就構成了螺紋公差帶代號，例如：就構成了螺紋公差帶代號，例如： 5H6H表示內螺紋中徑公差帶代號為表示內螺紋中徑公差帶代號為5H、頂徑（小徑）公差帶代號為頂徑（小徑）公差帶代號為6H。 6f表示外螺紋中徑與頂徑（大徑）公差表示外螺紋中徑與頂徑（大徑）公差帶代號相同，均為帶代號相同，均為6f。 標注時，中徑公差帶代號在前，頂徑標注時，中徑公差帶代號在前，頂徑公差帶代號在后。公差帶代號在后。3 普通螺紋的公差與配合 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合

18、 基本牙型基本牙型GH內螺紋公差帶外螺紋公差帶efgh幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 螺紋公差帶的特點螺紋公差帶的特點: 螺紋公差帶是以基本牙型為零線，沿牙側、牙頂和牙底分布螺紋公差帶是以基本牙型為零線，沿牙側、牙頂和牙底分布的公差帶。的公差帶。 大、中、小徑的極限偏差和公差值一律沿直徑方向度量。大、中、小徑的極限偏差和公差值一律沿直徑方向度量。 螺紋公差帶只對中徑和頂徑規定公差等級。螺紋公差帶只對中徑和頂徑規定公差等級。幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 標準規定了三組旋合長度：標準規定了三組旋合長度： 短旋合長度組短旋合長度組S 中等旋合長度組中等旋合長度組N 長旋

19、合長度組長旋合長度組L 3 普通螺紋的公差與配合 二、螺紋的旋合長度 設計時設計時通常采用中等旋合長度通常采用中等旋合長度；強度較低零件；強度較低零件上的螺紋，應選擇長旋合長度；對空間位置受限制上的螺紋，應選擇長旋合長度；對空間位置受限制或受力不大的螺紋，可選擇短旋合長度；對于調整或受力不大的螺紋，可選擇短旋合長度；對于調整用的螺紋，可根據調整行程的長短選擇旋合長度。用的螺紋，可根據調整行程的長短選擇旋合長度。幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 螺紋的公差精度及其選用螺紋的公差精度及其選用 3 普通螺紋的公差與配合 三、螺紋的公差精度及公差帶的選用 螺紋的公差精度分為螺紋的公差精度分

20、為 精密級、中等級精密級、中等級 、粗糙級、粗糙級 。 公差精度和公差等級有何關系呢？ 公差等級僅反映了中經和頂徑尺寸精度的高低，但公差等級僅反映了中經和頂徑尺寸精度的高低，但要綜合評價螺紋質量，還應考慮旋合長度，因為旋合長要綜合評價螺紋質量，還應考慮旋合長度，因為旋合長度越長的螺紋，產生的螺距累積誤差就越大。度越長的螺紋，產生的螺距累積誤差就越大。 公差等級公差等級旋合長度旋合長度公差精度公差精度一般用途的螺紋一般用途的螺紋多采用中等級多采用中等級 幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 3 普通螺紋的公差與配合 螺紋公差帶與配合的選用螺紋公差帶與配合的選用 9e8e(g8g)(8e)

21、8g8H(8G)7H(7G)粗糙粗糙 (7e6e)(7g6g)(7h6h)6e6f6h(5h6h)(5g6g)7H(7G)6G 5H (5G) 中等中等 (5h4h)(5g4g)4h(4g)(3h4h)6H5H4H精密精密LNSLNS外螺紋公差帶外螺紋公差帶 內螺紋公差帶內螺紋公差帶 公差公差 精度精度 6H6g幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 內、外螺紋公差帶的配合內、外螺紋公差帶的配合（1）同軸度要求較高，并且要保證足夠的聯結）同軸度要求較高，并且要保證足夠的聯結強度時，可選用強度時，可選用Hh；（2）要求拆裝方便和改善螺紋的疲勞強度時，）要求拆裝方便和改善螺紋的疲勞強度時，可

22、選用可選用Hg、或、或Gh；（3）需要涂鍍保護層時，間隙的大小取決于鍍）需要涂鍍保護層時，間隙的大小取決于鍍層厚度：層厚度： 5m 6H/6g，10m 6H/6e，內外均涂，內外均涂 6G/6e幾何量公差與檢測第九章 圓柱螺紋的公差與配合 3 普通螺紋的公差與配合 四、螺紋標記簡化標記簡化標記：1. 1. 粗牙螺紋的螺距可省略不標注，粗牙螺紋的螺距可省略不標注， 2. 2. 公差帶公差帶H H和和g g不標注，不標注， 3. 3. 中等旋合長度組代號中等旋合長度組代號N N不標注；不標注； 4. 4. 右旋螺紋不標注旋向代號。右旋螺紋不標注旋向代號。M 121 5h 6h LLH 螺螺紋紋特特征征代代號號旋向代號（左旋）旋向代號（左旋） 旋合長度為旋合長度為L L組（數值不標注組（數值不標注） 外螺紋公差帶（中徑外螺紋公差帶（中徑5h5h，頂徑，頂徑6h6h） 尺寸代號（公稱直徑為尺寸代號（公稱直徑為12mm12mm，單線細牙螺紋，單線細牙螺紋，螺距為螺距為1mm1mm） 幾何量公差與