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1、螺纹的种类和使用要求螺纹的种类和使用要求 1、普通螺纹、普通螺纹 通常也称紧固螺纹，主要用于联接和紧固各种机通常也称紧固螺纹，主要用于联接和紧固各种机械零件。这类螺纹联接的使用要求是可旋合性械零件。这类螺纹联接的使用要求是可旋合性(便于便于装配和拆换装配和拆换)和联接的可靠性。（如：螺栓、螺母）和联接的可靠性。（如：螺栓、螺母） 2传动螺纹传动螺纹 这类螺纹通常用于传递运动或动力。螺纹联接的这类螺纹通常用于传递运动或动力。螺纹联接的使用要求是传递动力的可靠性或传递位移的准确性。使用要求是传递动力的可靠性或传递位移的准确性。 （具有一定的间隙，如丝杠螺母）（具有一定的间隙，如丝杠螺母）3紧密螺纹
2、紧密螺纹 这类螺纹用于密封联接。螺纹的使用要求是结合这类螺纹用于密封联接。螺纹的使用要求是结合紧密，不漏水、不漏气和不漏油。紧密，不漏水、不漏气和不漏油。 （具有一定的过盈，（具有一定的过盈，如管螺纹连接）如管螺纹连接）HHH/4H/8大径大径小径小径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普通螺纹的基本牙型及几何参数普通螺纹的基本牙型及几何参数H=P/2*ctg30=0.866P（mm)PP 螺纹的几何参数螺纹的几何参数单一中径单一中径D2S、d2S螺距螺距PD1=d1=D-2*5H/8=D-1.082PD
3、2=d2=D-2*3H/8=D-0.6495PH=P/2*ctg30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 /2底径底径D顶径顶径d顶径顶径D1底径底径d1HP/4P/8牙型角牙型角 1、大径（、大径（D或或d）:与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的理想圆柱面的直径。公称直径，数值标准化。2、小径（、小径（D1或或d1）是与外螺纹的牙底或内螺纹的牙顶相重合的假象的圆柱面的直径。3、中径（、中径（D2或或d2）：）：是一个假象的圆柱面的直径。该圆柱面的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，此假设圆柱为中径圆柱，中径圆柱的
4、母线为中径线。4、螺距（、螺距（P）：）：是相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离。5、牙型角（、牙型角（）：）：和牙型半角（/2）是在过螺纹轴线的剖面内，螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角。公制普通螺纹的牙型角为606、螺纹接触高度：、螺纹接触高度：两个相互配合的螺纹牙型上，牙型重合的部分在垂直与轴线的距离见图图7、螺纹旋合长度（、螺纹旋合长度（L）：）：两个相配合的螺纹沿螺纹轴向方向相互旋合部分的长度见图图。图72图图 螺纹接触高度螺纹接触高度公制螺纹基本牙型接触高度为0.541P即5/8H图73图图 螺纹旋合长度螺纹旋合长度螺纹主要几何参数误差对互换螺纹主要几何参数误差对互换性的影响性的影响 螺
5、纹在加工过程中不可辟免产生一定误差。螺纹几何参数对零件影响最大是螺距、牙型半角和中径误差，这三个参数误差反映了牙型的位置和形状误差从而影响螺纹的可旋合性和连接的可靠性。螺距误差螺距误差牙型半角误差牙型半角误差中径误差中径误差1）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：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，
6、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。图74螺距积累误差对互换性的影响螺距积累误差对互换性的影响P外P内=P在N个螺距长度上螺距积累误差为：P= nP外nP内螺纹不能旋入内螺纹图75螺距累积误差的中径当量螺距累积误差的中径当量为了螺纹旋入，外螺纹必须在中径方向上减小一个fp， fp螺距积累误差的中径当量：
7、fp=Pctg(/2) =1.732P(um)测量时，为了消除螺纹的安装误差对螺距测量结果的影响，测量时，为了消除螺纹的安装误差对螺距测量结果的影响，P取螺纹旋合长度范围内牙型左、右两侧距积累误差的取螺纹旋合长度范围内牙型左、右两侧距积累误差的绝对值。即：绝对值。即： P=1/2（P左左+P右右）2 2）牙型半角偏差的影响）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
8、）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的的 /20，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；干涉；若牙型半角偏差小于零，偏差若牙型半角偏差小于零，偏差 /20，则内、，则内、外螺纹在螺牙的外螺纹在螺牙的中径以上部位中径以上部位中
9、径以上部位中径以上部位干涉干涉. 图76外螺外螺纹纹半角半角 内螺纹半角内螺纹半角3030度时，牙型半角误差的中径当量度时，牙型半角误差的中径当量ABC外螺纹中径须减少一个外螺纹中径须减少一个f/2，由正弦定理在，由正弦定理在ABC中中内外螺纹的左右半角一个大与内外螺纹的左右半角一个大与30度一个度一个小于小于30度度实际应用中内外螺纹都有误差，因此牙型半角误差中径当量为以上两式的平均当量即： 它适用与内外螺纹的左右半角一个大与30度一个小于30度，当左右半角不相等时，以上三式/2应取左右牙型半角误差的平均值，即：螺纹半角误差的中径当量螺纹半角误差的中径当量当当 时，时， 当当 时，时， 同一
10、牙型的左右半角不对称，一个大于30度一个小于30度或：见表见表6.103）中径误差对互换性的影响）中径误差对互换性的影响1、单一中径：、单一中径：是一假想圆柱面的直径，该圆柱母是一假想圆柱面的直径，该圆柱母线通过牙型的上沟槽宽度等于基本螺距一半的地方。线通过牙型的上沟槽宽度等于基本螺距一半的地方。它强调中线通过牙型沟槽宽度为它强调中线通过牙型沟槽宽度为1/2P。单一中径和实际中径相差不大，实际中用单一中径。单一中径和实际中径相差不大，实际中用单一中径。2、中径误差：、中径误差：是实际中径（单一中径）对基本中是实际中径（单一中径）对基本中径之差径之差D2=D2a-D2或或d2=d2a-d2 螺纹
11、加工过程中，刀具进刀越深，外螺纹的中径越小，内螺纹的中径则越大，中径的大小决定了牙型的径向位置，影响螺纹结合的松紧程度因此对中径误差也必须加以限制。 D D2 2a a、d d2 2a a D D2s2sa a、 d d2s2sa a实际中实际中径线径线单一中径单一中径线线实际牙型实际牙型D D2 2a a、d d2 2a a D D2sa2sa、 d d2 2sasa 单一中径单一中径单一中径单一中径D D2s2s、d d2s 2s 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个假想圆
12、柱面的直径的一个假想圆柱面的直径 。由于实际中径不便测量，由于实际中径不便测量，D D2 2a a、d d2 2a a D D2sa2sa、 d d2 2sasa四、保证螺纹互换性的条件四、保证螺纹互换性的条件1、中径综合误差：、中径综合误差：普通螺纹互换性要求主要可旋合性普通螺纹互换性要求主要可旋合性和可连接的可靠性，为保证互换性的要求，必须和可连接的可靠性，为保证互换性的要求，必须对螺距、牙型半角和中径这三个参数的误差加以控制。对螺距、牙型半角和中径这三个参数的误差加以控制。因为螺距公差和牙型半角公差已集成到径向误差当量因为螺距公差和牙型半角公差已集成到径向误差当量 因而只规定了一个中径综
13、合误差。因而只规定了一个中径综合误差。2、作用中径：、作用中径：在规定的旋合长度内，正好包络实际外在规定的旋合长度内，正好包络实际外（内）螺纹的一个假象的螺纹中径。它具有基本的螺距、牙（内）螺纹的一个假象的螺纹中径。它具有基本的螺距、牙型半角及牙型高度，并在牙顶和牙底留有间隙以保证不于外型半角及牙型高度，并在牙顶和牙底留有间隙以保证不于外（内）螺纹发生干涉，分别用（内）螺纹发生干涉，分别用d2m和和D2m表示。表示。图79外螺纹作用中径：外螺纹作用中径：d2m=d2a+(fp+f/2)图710内螺纹作用中径：内螺纹作用中径：D2m=D2a-(fp+f /2)D2aD2m3、保证螺纹互换性的条件
14、、保证螺纹互换性的条件 保证螺纹中径合格性的准则是泰勒原理，螺纹的作用中径不得超过中径的最大实体尺寸；螺纹的任意实际中径不得超过中径的最小实体尺寸（见图图）对外螺纹：对外螺纹：对内螺纹：对内螺纹：中径合格判断原则，见书P191图7114、普通螺纹的公差与配合标准、普通螺纹的公差与配合标准在GB19781中，对公称直径1355mm、螺距0.26mm的普通螺纹，规定了最小间隙为零和具有保证间隙的基本偏差系列和公差系列。一、螺纹的公差带一、螺纹的公差带二、旋合长度二、旋合长度三、螺纹的选用公差带与陪合三、螺纹的选用公差带与陪合四、普通螺纹的标记四、普通螺纹的标记五、螺纹表面粗糙度和形位公差五、螺纹表
15、面粗糙度和形位公差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GB197-2003GB197-2003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 级级级级外螺纹中径外螺纹中径外螺纹中径外螺纹中径d d2 2外螺纹大径外螺纹大径外螺纹大径外螺纹大径d d内螺纹中径内螺纹中径内螺纹中径内螺纹中径D D2 2内螺纹小径内螺纹小径内螺纹小径内螺纹小径D1D13 3、 4 4、5 5、 6 6、 7
16、 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 8一、螺纹的一、螺纹的 公差带公差带表表6.14一、螺纹的一、螺纹的 公差带公差带 螺纹公差带也具有大小和位置这两个特征。公差带大小由公差等级所决定；公差带位置由基本偏差所决定。1、公差等级系列：、公差等级系列：按内外螺纹的中径、顶径公差的大小可分为不同的公差等级。在同一公差等级中，内螺纹中径公差TD2比外螺纹中径公差TD2大32%：内螺纹顶径公差TD1比外螺纹顶径公差Td大25%32%。内外螺纹各直径公差值可查表6.15、6.16和6.17 。国标规定内螺纹底径Dmin dmax，规定了外螺纹的顶径d1maxD1min。使螺纹在大径和小径处均不发生干涉满足旋合性的要求。2、基本偏差系列、基本偏差系列国标规定内螺纹下偏差EI,和外螺纹上偏差es为基本偏差。为了满足松紧不同的各种配合性质的要求，国标对内螺纹规定了G和H两种基本偏差对内螺纹规定了e、f、g、h四种基本偏差。内外螺纹基本偏差值列于表6.13图712图图712内螺纹公差带位置内螺纹公差带位置国标对
