螺纹精度等级、公差基础知识

4H
4H5H 5H6H （ 3h4h 4h*
（5h4h）
）
中等级
5H* 6H*
7H* （ 5h6h 6e*6f* （7h6h）
（5G） （6G） （7G） ）
6g*
（ 5g6g 6h*
（7g6g）
）
粗糙级
—— 7H
—— ——
（ 8h ）
（7G）
8g
注：（l）大量生产的精制紧固螺纹，推荐采用带方框的公差带
代号之后。螺纹旋合长度代号标注在螺纹公差带代号后，中等旋合长度不标注。
例：M10-5g6g-sM10×1-6H
短旋合长度中径和顶径公差 顶径公差带代号螺距（细牙）
中径公差带代号公称直径 粗牙螺纹的公称直径 M10左-7H-L（长旋合长度，不注时为中等旋合长度）
四、传动螺纹结合的精度设计（一般了解内容） 在机床制造业中，梯形螺纹丝杠和螺母的应用较为广泛，它不仅用来传递一般的运动和动力， 而且还要精确地传递位移。所以一般的梯形螺纹的标准就不能满足精度要求。这种机床用的 梯形螺纹丝杠和螺母，和一般梯形螺纹的大、中、小径的基本尺寸（附表3－6）相同外， 有关精度要求在行业标准 JB2886—1992《机床梯形螺纹丝杠和螺母技术条件》中给出了 详细规定，梯形螺纹的基本牙型如图3-43所示。
来配作。配作螺母螺纹中径的极限尺寸以丝杠螺纹中径的实际尺寸为基数，按 JB2886规定 的螺母与丝杠配作的中径径向间隙（附表3－15）来确定。 4） 丝杠和螺母螺纹的表面粗糙度 丝杠和螺母螺纹牙型侧面和顶径、底径表面粗糙度参数 Ra 值参考附表3－4选取。 5） 丝杠和螺母螺纹的标记 丝杠和螺母螺纹的标记依次由螺纹代号 Tr、尺寸规格（公称直径×螺距，单位为 mm）、旋 向和精度等级代号组成。旋向与精度等级代号之间用短横符号“－”分开。左旋螺纹用代号 LH 表示，右旋螺纹不标注旋向。 例如：公称直径为55mm，螺距为12mm，6级精度的右旋螺纹标记为 Tr55×12－6。 （其它部分
1．公差带的位置和基本偏差 内、外螺纹的公差带位置是指公差带相对于零线的距离．它由基本偏差确定。 螺纹基本偏差的概念与《公差与配合》中的概念是一致的。基本偏差是两个极限偏差中的一 个，GB197—81规定外螺纹的上偏差（es）。和内螺纹的下偏差（EI）为基本偏差。 根据装配和容纳镀层等不同要求，对外螺纹规定了四种基本偏差，其代号为 e、f、g、h， 对内螺纹规定了两种基本偏差，其代号为 G、H。如课本中图10-8所示。 各基本偏差的数值按课本中表10-6所列公式计算，其中 H、h 的基本偏差为零，G 为正值， e、f、g 为负值。 2．螺纹公差带的大小和公差等级 普通螺纹的公差按 GB197-81《普通螺纹公差与配合》规定，考虑到中径是决定配合性质 的主要尺寸，以及测量方便的互换性，标准规定了内、外螺纹的中径公差（TD2、T d2） 和顶径公差（内螺纹的小径 TD1和外螺纹的大径 T d）。 内、外螺纹的各直径疏密是不同的，主要根据各直径所起作用不同及加工的难易程度程度等 因素确定。各公差等级见表10-1，各公差等级的公差值见表10-4、10-5。 二、螺纹的旋合长度和精度等级
传动螺纹：用于传递精确的位移、运动或动力。 主要要求传动比恒定，传递动力可靠。
紧密螺纹：用于要求具有气密性和水密性。 主要要求具几何参数 大径（D、d）：与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相重合的假想圆柱的直径。国标规定普通螺 纹的大径为螺纹的公称直径。 小径（D1、d1）：与外螺纹的牙底或内螺纹的牙顶相重合的假想圆柱的直径。 顶径：外螺纹大径或内螺纹小径。（D 、d1） 底径：外螺纹小径或内螺纹大径。（D1、d） 中径（D2、d2）：一假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过螺纹牙型上的沟槽和凸起宽度相 等的地方。
螺纹基本牙型
中径和单一中径
单一中径：一假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过螺纹牙型上的沟槽宽度等于二分之一基本
螺距的地方。
螺距 P：相邻两牙中径线上对应点间的轴向距离。
导程 L：同一螺旋线上相邻两牙中径线上对应点间的轴向距离。单线螺纹，L=P，多线螺纹，
L=nPn—螺纹线数 牙型角 a 和牙型半角 a/2：
螺纹的旋合长度 螺纹的旋合长度是和精度等级相关的一个因素，标准将旋合长度分为三组：短旋合长度（S）、 中等旋合长度（N）、长旋合长度（L）。见表10-9。
螺纹的精度等级 螺纹的精度等级是由螺纹公差带和螺纹的旋合长度两个因素决定的。标准将螺纹的精度等级 分为精密级、中等级和粗糙级三种。一般以中等旋合长度下的6级公差等级作为中等精度， 精密和粗糙都是相比较而言。 注意：螺纹的精度与公差等级在概念上是不同的。同一公差等级的螺纹，若它们的旋合长度 不同，则螺纹的精度不同。
——
（2）带＊的公差带应优选选用，不带＊的公差带其次选用，加括号的公差带尽量不用。
表中列出了11种内螺纹公差带和13种外螺纹公差带，按照配合组成的规律，它们可以任意
组合成各种配合。
为了保证连接强度、接触高度和装拆方便，国标推荐优先采用 H/g，H / h 或 G／h 的配合。
对于大批量生产的螺纹，为了装拆方便，应选用 H/g 或 G／h 组成配合。对单件小批生产 的螺纹，可用 H／h 组成配合，以适应手工拧紧和装配速度不高等使用特性。
= 25.5+0.061+0.032=25.593mm
3）判断合格性 d2m=25.593mm＜d2max=22.701 mm， d2S=25.5mm＜d2 min =22.531 mm， 故该螺纹中径不合格。 第二节普通螺纹的公差与配合 一、螺纹的公差带 螺纹公差带是牙型公差带，以基本牙型的轮廓为零线，沿着螺纹牙型的牙侧、牙顶和牙底分 布，并在垂直于螺纹轴线方向来计量大、中、小径的偏差和公差。公差带由其相对于基本牙 型的位置要素和大小因素两部分组成，如图所示。
螺距误差对互换性的影响 螺距误差包括局部误差和累积误差，前者与旋合长度无关，后者与旋合长度有关。是主要影 响因素。 显然，具有理想牙型的内螺纹与具有螺距误差的外螺纹将发生干涉而无法旋合，实际生产中， 为保证旋合性，把外螺纹的中径减去一数值 fp，此 fp 值称为中径补偿值。 fp=1.732∣ △ P∑∣ 若内螺纹具有螺距误差，为保证旋合性，应把内螺纹的中径加上一数值 fp。
第十章 螺纹公差 ------------------------------------------------------------------
第一节螺纹几何参数偏差对互换性的影响
螺纹的种类和用途 螺纹的应用十分广泛，属典型的具有互换性的连接结构，按其结合的性质和使用在求分为如 下三类：
紧固螺纹：主要用于连接或紧固零件。如：公制普通螺纹。 主要要求可旋合性和连接的可靠性。
在高温状态下工作的螺纹，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
保证间隙的配合。当温度在450℃以下时，可用 H/g 组成配合；温度在450℃以上时，可
选用 H/e 配合，如火花塞螺纹就是选用的这种配合。
对于需要镀涂的外螺纹，当镀层厚度为10μm、20μm、30μm 时，可分别选用 e、f、g 与 H 组成配合。当内、外螺纹均需电镀时，则可由 G／e 或 G／f 组成配合。
四、螺纹标记
普通螺纹完整的标注由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹的旋合长度所组成，三者之间用短
横符号“一”分开。 普通螺纹代号用“M”及公称直径×螺距（单位是 mm）表示。粗牙螺纹不标注螺距。当螺纹
为左旋时在螺纹代号后加“左”或“LH”，不注时为右旋螺纹。螺纹公差带代号包括螺纹中径
公差代号和顶径公差带代号（当中径、顶径公差带相同时，可合并标注一个），标注在螺纹
用螺纹公差等级和基本偏差可以组成各种不同的公差带，如：7H 和6g 等。内、外螺纹的
各种公差带可以组成各种不同的配合，比如 6H/6g 等。在生产中，为了减少螺纹刀具和螺
纹量具的规格和数量，规定了内、外螺纹的选用公差带，如表所示。
普通螺纹的选用公差带
精度等级
内螺纹公差带
外螺纹公差带
精密级
S
N
L
S
N
L
原始三角形高度和牙型高度：
螺纹接触高度 he：两相配合螺丝纹牙型上，相互重合部分在垂直于螺纹轴线方向上的距离。 螺纹旋合长度 Le：两相配合螺纹，沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。
螺纹几何参数对互换性的影响 影响螺纹互换性的参数有：大径、中径、小径、螺距和牙型半角等五个参数。其中主要参数 是：螺纹中径
牙型半角误差对互换性的影响 牙型半角误差也会影响螺纹的可旋合性与连接强度。 同样，可将牙型半角误差转变成中径当量 fа/2，为保证旋合性，把具有牙型半角误差的外 螺纹的中径减去一数值 fа/2，把具有牙型半角误差的内螺纹的中径加上一数值 fа/2。
中径偏差对互换性的影响 内、外螺纹相互作用集中在牙型侧面，内、外螺纹中径的差异直接影响着牙型侧面的接触状 态。所以，中径是决定螺纹配合性质的主要参数。若外螺纹的中径小于内螺纹的中径，就能 保证内、外螺纹的旋合性，若外螺纹的中径大于内螺纹的中径，就会产生干涉，而难以旋合。 但是，如果外螺纹的中径过小，内螺纹中径过大，则会削弱其连接强度。为此，加工螺纹牙 型时，应当控制实际中径对其基本尺寸的偏差。
H = 1.866P H = 0.5P d = d -- 0.5P d1 = d - 2h1 h1 = 0.5P + z D=d+2z D1 = d - P D2 = d2 图 3-43梯形螺纹的基本牙型 1） 精度等级 机床丝杠和螺母的精度等级各分为7级；3，4，5，…，9级。其中3级精度最高，其余精度 依次降低，9级精度最低。各级精度主要应用的情况如下： 3级，4级主要用于超高精度的坐标镗床和坐标磨床的传动定位丝杠和螺母。 5级，6级用于高精度坐标镗床、高精度丝杠车床、螺纹磨床、齿轮磨床的传动丝杠，不带 校正装置的分度机构和计量仪器上的测微丝杠。 7级用于精密螺纹车床、齿轮机床、镗床、外圆磨床和平面磨床的精确传动丝杠和螺母。 8级用于一般的传动，如普通车床、普通铣床、螺纹铣床用的丝杠。 9级用于低精度的地方，如普通机床进结机构用的丝杠。 2） 螺母精度的确定 螺母的螺距偏差和牙型半角偏差很难测量。为保证螺母的精度，对螺母规定了大、中、 小径的极限偏差，并用中径公差综合控制螺距偏差和牙型半角偏差。 螺母螺纹大径和小径的极限偏差不分精度等级，各有一种（附表3－13）。 6～9级螺母螺纹中径的极限偏差如附表3－14所示。高精度的螺母通常按先加工好的丝杠