互换性与技术测量 7.2螺纹的公差配合与检测

螺纹中径公差
内、外螺纹中径总公差 TD2 Td2 ）应满 （ 足以下关系式：
TD2 D2 a f P f Td 2 d 2 a f P f
2
2
内螺纹的作用中径
当内螺纹存在螺距误差和牙型半角误差时， 只能与一个中径较小的外螺纹正确旋合， 相当于有误差的内螺纹的中径减小。
粗糙
－
7H 8H （7G） （8G）
5. 普通螺纹的标记
(1) 普通螺纹特征代号：“M” (2) 尺寸代号：公称直径×螺距，粗牙螺纹螺 距省略不标。如M8，M10×1。 (3) 公差带代号： 中径公差带代号+顶径公差 带代号，如果相同只标注一个。公差带代 号之前“－”。 (4) 其他信息：旋合长度和旋向，“中等旋合 长度”和“右旋”标注省略。
2

2
f
2
右 左 0.073P k1 ＋k 2 2 2

牙 型 半 角 误 差 及 当 量 中 径
.3
（3）中径误差对螺纹互换性的影响
如果外螺纹的中径大于内螺纹的中径 时，外螺纹无法旋合拧入；而当外螺 纹的中径过小，外螺纹拧入后内、外 螺纹的间隙过大，配合过松，影响联 接的紧密性和联接强度。
在制造过程中由于螺距误差无法避免，为 了保证有螺距误差的内、外螺纹能够正常 旋合，把有螺距误差的外螺纹的中径缩小， 或把有螺距误差的内螺纹的中径增大。
f P cot

2
| P |
（2）牙型半角误差及其中径当量值
牙型半角误差(


2
)：
2

2


2
原因：实际牙型角的角度误差或牙型角方 向偏斜。
（1）牙型角（α）和牙型半角（α/2）
两相邻牙侧间的夹角，普通螺纹α=60°、α/2=30°
（2）大径（D或d）
与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的 直径。D——内螺纹、d——外螺纹。
（3）小径（D1或d1）
与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的 直径。
螺纹的几何参数.1
（4）中径（D2或d2）
这个假想螺纹具有理想的螺距、半角以及牙 型高度，并在牙顶处和牙底处留有间隙， 以保证包容时不与实际螺纹的大、小径发 （P+ΔP）/2 （P+ΔP）/2 实际外螺纹 生干涉。
d2m d2a 2
图7.11 外螺纹的作用中径
螺纹的几何参数.3
（7）螺距（P） 相邻两牙在中径线上对应两点间的距离。 （8）导程（Ph） 单线螺纹：Ph=P；多线螺纹：Ph=nP。 （9）螺纹升角（ ） nP tan d 2 （10）旋合长度 内、外螺纹相互旋合部分的长度。
2、螺纹几何参数偏差对螺纹结合精 度的影响
普通螺纹旋合时影响配合质量的主要是螺 距误差、牙型半角误差和中径的误差。 传动螺纹要求传递运动稳定、准确，保证 传动位移精度，因此，螺距和螺距的最大 累积误差成为影响位移精度的主要因素。
（1）螺距误差对螺纹互换性的影响
螺距局部误差（ΔP） 是指在螺纹的全长上，任意单个实际螺距对 公称螺距的最大差值； 螺距累积误差（ΔP∑）
——长旋合长度组（L）
4. 螺纹的推荐公差带
GB/T197-2003规定螺纹的配合精度等级分为 精密、中等和粗糙三个等级。 (1) 精密级 用于精密螺纹，以保证内、外螺纹 具有稳定的配合性质； (2) 中等级 用于一般用途的螺纹，6g、6H级；
(3) 粗糙级 用于不重要或制造困难的螺纹，如 在热轧棒料上或深盲孔内加工的螺纹。
普通螺纹标记示例.1
内螺纹：
普通螺纹标记示例.2
外螺纹：
普通螺纹标记示例.3
内、外螺纹装配标记示例：
7.2.3 普通螺纹的检测
1. 综合检验 用螺纹量规的通规检验内、外螺纹的作用 中径及底径的合格性，用螺纹量规的止规 检验内、外螺纹单一中径的合格性。 螺纹量规分为塞规和环规，分别用来检验 内、外螺纹。
这个减小的假想中径称作内螺纹的作用中 径，用D2m表示：
D2 m D2 a f P f 2
外螺纹的作用中径
当外螺纹存在螺距误差和牙型半角误差时， 只能与一个中径较大的内螺纹正确旋合， 相当于有误差的外螺纹的中径增大；这个 增大的假想中径称作外螺纹的作用中径， 用d2m表示：
普通螺纹的推荐公差带
内螺纹推荐公差带
旋合长度 S 精密 4H N 5H L 6H S （3h4h） N 4h* （4g） L （5h4h） （5g4g）
外螺纹推荐公差带
公 差 精 度
中等
5H* （5G）
6H* 6G*
（7h6h） 7H* （5h6h） 6h、6g* （7g6g） （7G） （5g6g） 6f*、6e* （7e6e） － 8g （8e） （9g8g） （9e8e）
4、6、8
内 螺 纹
小径D 4、5、6、7、 （顶径） 8
普通螺纹的顶径公差
内螺纹顶径（小径）公差TD1和外螺纹顶径 （大径）公差Td见表7.13。 内螺纹中径公差TD2和外螺纹中径公差Td2 见表7.14。
普 通 螺 纹 中 径 公 差
2、普通螺纹的基本偏差
国家标准对内螺纹规定了两种基本偏差G、H， 其基本偏差为EI≥0，如图7.14（a）、（b） 所示。 国家标准对外螺纹规定了四种基本偏差e、f、 g、h，其基本偏差为es≤0，如图7.14（c）、 （d）所示。
中径当量值(fα/2)：螺纹中径因牙型半角误 差而减小（或增大）值。
牙型半角误差及当量中径.1
＜ 2 外 2 内
f 0.44 P
2

2
牙型半角误差及当量中径.2
＞ 2 外 2 内
f 0.291 P
是指在旋合长度内，任意个实际螺距与其公 称值的最大差值。它与旋合长度有关，是 影响螺纹互换性的主要因素。
P∑
螺距误差对互换性的影响
P∑/2 b a
nP外 nP 内螺纹
a b c
ΔP∑
f P/ 2
c
外螺纹
图7.12 螺距误差对螺纹旋合性的影响
D2、d2
d2 ’
f P/ 2
α/2
螺距误差对互换性的影响
一个假想圆柱或圆锥面，其母线通过牙型上沟槽和 凸起宽度相等的地方。
（5）单一中径
一个假想圆柱或圆锥面，其母线通过牙型上的沟槽 宽度等于1/2基本螺距的地方。 其中P为公称螺距，ΔP为螺距误差。如果实际螺纹 螺距没有误差，螺纹中径与单一中径一致。
螺纹的几何参数.2
（6）作用中径
假想包容内螺纹 P/2 在规定的旋合长度内，恰好包容实际螺纹的 一个假想螺纹的中径。
螺纹环规检验外螺纹
图7.15 用螺纹环规和光滑极限量规检验外螺纹
螺纹塞规检验内螺纹
图7.16 用螺纹塞规和光滑极限量规检验内螺纹
2. 单项测量
对于具有其他精度要求和功能要求的精密 螺纹，其中径、螺距和牙型半角等参数规 定了不同的公差要求，常进行单项测量。
作业
P248：填空题（3）~（5）； 选择题（1）~（3）； 问答题（2）。
7.2 螺纹的公差配合与检测
一、概述
（1）普通螺纹 牙型为三角形，用于联接与紧固。要求可旋 合性和联接的可靠性。 （2）传动螺纹 用来传递精确的位移和传递动力，牙型采用 梯形、锯齿形、矩形等。 （3）紧密螺纹 是指用于密封要求的螺纹联接，要求具有良 好的旋合性和密封性。
1、螺纹的基本牙型和几何参数
内螺纹的基本偏差
图7.14位置H
外螺纹的基本偏差
图7.14 内、外螺纹的基本偏差
(c) 外螺纹公差带位置e、f、g (d) 外螺纹公差带位置h
3. 旋合长度
国家标准规定螺纹联接旋合长度 ——短旋合长度组（S）
——中等旋合长度组（N）
d 2m d 2a f P f 2
二、普通螺纹的公差配合
1. 普通螺纹的公差
表7.12 普通螺纹的公差等级 （GB/T197-2003） 螺纹直径 中径d2 公差等级 3、4、5、6、 7、8、9 螺纹直径 中径D2 公差等级 4、5、6、7、 8
外 螺 纹
大径d （顶径）