螺纹的公差配合及选用优秀课件

项目5 螺纹的公差配合及选用
3.牙型半角偏差对互换性的影响 螺纹牙型半角偏差是牙侧相对于螺纹轴线的位置偏差。牙型半角偏差对螺纹的 旋合性和连接强度均有影响。 如图所示为牙型半角偏差对旋合性的影响。在图中，假设内螺纹具有基本牙型， 外螺纹中径及螺距与内螺纹相同，仅牙型半角有偏差。
在图（a）中，牙型半角偏差 Δa/2=a/2（外）-a/2（内）<0， 则在其牙顶部分的牙侧发生干涉。
项目5 螺纹的公差配合及选用
2）普通螺纹的基本牙型与几何参数 普通螺纹的基本牙型是指在原始的等边三角形基础上，削去顶部和
底部所形成的螺纹牙型。该牙型具有螺纹的基本尺寸，如图所示。
普通螺纹基本牙型
项目5 螺纹的公差配合及选用
普通螺纹的主要几何参数如下：
1)基本大径（d，D）
大径是与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径。国家标准 规定，普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹的公称直径。
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4)单一中径（da ，Da ）
单一中径是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽 宽度等于基本螺距一半的地方。单一中径代表螺距中径的实际尺寸。 当无螺距偏差时，单一中径与中径相等;有螺距偏差的螺纹，其单一中 径与中径数值不相等，如图所示。ΔP为螺距偏差。
螺纹的单一中径与中径
2)基本小径（d1 ，D1 ）
小径是与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。 为了应用方便，与牙顶相切的直径又被称为顶径，外螺纹大径和 内螺纹小径即为顶径。与牙底相切的直径又被称为底径，外螺纹小径 和内螺纹大径即为底径。
3)基本中径（d2 ，D2 ）
中径是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过螺纹牙型上沟槽 和凸起宽度相等的地方。
牙侧角（α1 、α2 ），是牙侧 与螺纹轴线的垂线之间的夹角。图 （b）中的α1 和α2 。对于普通螺 纹，在理论上，α=60°，α/2=30° ，α1 =α2 =30°。
螺纹的牙型角和牙侧角
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7)螺纹旋合长度 相互配合的螺纹，沿螺纹轴线方向上相互旋合部分的长度，如图所示。 8)螺纹接触高度 相互配合的螺纹,牙侧重合部分在垂直螺纹轴线方向上的距离。见图。
螺纹的公差配合及选用
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5.1 相关知识
知识点1. 螺纹的种类与几何参数
1）螺纹种类: 1)普通螺纹 主要用于连接和紧固零件，是应用最为广泛的一种螺纹，分粗牙和
细牙两种，对这类螺纹结合的主要要求有两个，一是可旋合性，二是连 接的可靠性。
2)传动螺纹 主要用于传递精确的位移、动力和运动，如机床中的丝杠和螺母， 千斤顶的起重螺杆等。对这类螺纹结合的主要要求是传动准确、可靠， 螺牙接触良好及耐磨等。 3)密封螺纹 用于密封的螺纹连接，对这类螺纹结合的主要要求是具有良好的旋 合性及密封性。本章主要讨论普通螺纹的公差及检测。
但螺距有偏差，外螺纹的螺距比内螺纹的小，结果，内、外螺纹的牙型产生干涉 （图中阴影重叠部分）而无法自由旋合。同样如外螺纹螺距比内螺纹的大，影响 旋合性的性质不变，只是发生干涉的牙侧面不同
螺距偏差对旋 合性的影响
将螺距误差折合成中径当 量fp，即中径的缩小量或 增大量，计算公式如下：
普通螺纹
6 0 ,所 以 fp 1 .7 3 2 p
因此，螺纹中径偏差、螺距偏差及牙型半角偏差是使螺纹结合产 生干涉而无法旋合的主要因素。
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1.螺距偏差对螺纹互换性的影响 螺距偏差分为单个螺距偏差和螺距累积偏差，前者与旋合长度无关，后者和
旋合长度有关。螺距偏差对旋合性的影响如图所示。 下图中，假定内螺纹具有基本牙型，外螺纹的中径及牙型半角与内螺纹相同，
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5) 螺距（P）和导程（Ph ） 螺距是相邻两牙在中径线对应两点间的轴向距离。 导程是指同一螺旋线上的相邻两线上对应两点间的轴向距离。对单线螺纹，导 程与螺距同值;对多线螺纹，导程等于螺距P与螺纹线数n的乘积，即导程Ph =nP。 6)牙型角（α）、牙半角（α/2）和牙侧角 牙型角是螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角。下图中的α。公制普通螺纹的牙型 角α=60°。牙型半角是牙型角的一半。公制普通螺纹的牙型半角=30°，图（a） 所示。
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2.螺纹中径偏差对互换性的影响 螺纹中径的实际尺寸与中径基本尺寸存在偏差，当外
螺纹中径比内螺纹中径大就会影响螺纹的旋合性;反之，当 外螺纹中径比内螺纹中径小，就会使内外螺纹配合过松而 影响连接的可靠性和紧密性，削弱连接强度，可见中径偏 差的大小直接影响螺纹的互换性，因此对中径偏差必须加 以限制。
螺纹的接触高度和旋合长度
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知识点2. 螺纹的几何参数偏差对互换性的影响
螺纹的主要几何参数为基本大径、小径、中径、螺距和牙型半角 等，其偏差将影响螺纹的旋合性、接触高度和连接的可靠性，从而影 响螺纹结合的互换性。
对螺纹的大、小径偏差，为了使实际的螺纹结合避免在大、小径 处发生干涉而影响螺纹的可旋合性，在制定螺纹公差时，保证在大径、 小径的结合处具有一定量的间隙。
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4. 螺纹作用中径及中径合格条件
1）作用中径 作用中径是指螺纹配合时实际起作用的中径。当普通螺纹没有螺距偏差
和牙型半角偏差时，内外螺纹旋合时起作用的中径就是螺纹的实际中径。当 外螺纹有了螺距偏差和牙型半角偏差时，相当于外螺纹的中径增大了，这个 增大了的假想中径叫做外螺纹的作用中径，它是与内螺纹旋合时实际起作用 的中径，其值等于外螺纹的实际中径与螺距偏差及牙型半角偏差的中径当量 之和。 对外螺纹， d2m = d2+fp+fα/2 对内螺纹， D2m = D2-fp-fα/2
在图（b）中，牙型半角偏差 Δ=α/2（外）-a/2（内）>0，则 在其牙根部分的牙侧有干涉现象。
在图（c）中，外螺纹的左、 右牙型半角偏差不相同，两侧干 涉区的干涉量也不相同。
牙型半角偏差对旋合性的影响
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在上述情况下，外螺纹都无法旋入标准的内螺纹，必须把外螺纹的中径减小 一个fα/2，这个值叫做牙型半角偏差的中径当量。同理，当外螺纹具有标准 牙型，内螺纹存在牙型半角偏差时，就需要将内螺纹的中径加大一个fα/2。