第六章螺紋課程第1頁/共28頁螺紋制式:Metr制式公制螺紋:1、普通三角螺M2、梯形螺紋Tr3、管螺紋G

PG制式英制螺紋：NPT制式美式螺紋：不同制式的螺紋之間不可以通用。第2頁/共28頁內(nèi)、外螺紋配合示意外螺紋的頂徑內(nèi)螺紋的底徑外螺紋的底徑內(nèi)螺紋的頂徑第3頁/共28頁6.3.2螺紋結(jié)合的基本參數(shù)螺紋主要幾何參數(shù)為螺紋軸向剖面內(nèi)的基本牙型。基本牙型是將原始三角形(等邊三角形)的頂部截去H/8和底部截去H/4所形成的內(nèi)、外螺紋共有的理論牙型。影響螺紋互換性的主要幾何參數(shù)有五個：螺距、大徑、小徑、中徑和牙型半角。1．螺距P：

螺距是指相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。單線螺紋時，導(dǎo)程等于螺距。2．大徑(D，d)：

大徑是指與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓柱或圓錐（英制）的直徑。普通螺紋大徑的基本尺寸為螺紋公稱直徑。相配合的內(nèi)、外螺紋的大徑基本尺寸相等，即D=d。第4頁/共28頁普通螺紋基本牙型及主要幾何參數(shù)第5頁/共28頁3．小徑(D1，d1)：小徑是指與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱或圓錐的直徑。相結(jié)合的內(nèi)、外螺紋的小徑基本尺寸相等，即：D１=d1=D-1.08253P4．中徑(D２，d２)：中徑是指一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過螺紋牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方。在基本牙型上，該圓柱的母線通過P/2處。有：D2=d2=D-0.64952P內(nèi)螺紋的大徑D和外螺紋的小徑d1統(tǒng)稱為“底徑”；外螺紋的大徑d和內(nèi)螺紋的小徑D1統(tǒng)稱為“頂徑”。P267表6.17普通螺紋的基本尺寸（公稱尺寸D（d）、螺距P、中徑D2（d2）、小徑D1（d1））。第6頁/共28頁5．單一中徑(D2單一，d2單一)=(D2a，d2a)

單一中徑是指一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過牙型上溝槽寬度等于螺距基本尺寸一半的地方直徑。用以表示螺紋中徑的實際尺寸，測量得到的。D2單一=

D2s=

D2a，d2單一=

d2s=d2a６．牙型半角（α/2）P120牙型半角是指在螺紋牙型上，兩相鄰牙側(cè)與螺紋軸線的垂直線間的夾角。普通螺紋的牙型半角為30°。第7頁/共28頁普通螺紋的公差帶是沿基本牙形連續(xù)分布的。對于外螺紋GB規(guī)定大徑d和中徑d2公差Td、Td2。大徑d有4、6、8三種公差等級，見P270表6.19。中徑公差：表示螺紋中徑尺寸的允許變動量。中徑d2有3、4、5、6、7、8、9七種公差等級，見P270表6.18。對于內(nèi)螺紋GB規(guī)定小徑D1和中徑D2公差TD1TD2。并各有4、5、6、7、8五種公差等級，見P271表6.20、表6.20。外螺紋的小徑d1和內(nèi)螺紋的大徑D的尺寸精度由刀具保證。

1、普通螺紋的公差帶及公差6.3.3普通螺紋的公差與配合第8頁/共28頁內(nèi)、外螺紋中徑和頂徑公差帶螺紋配合是間隙配合。過盈配合時內(nèi)、外螺紋將不能旋合。外螺紋的大徑和小徑要分別小于內(nèi)螺紋的大徑和小徑，才能保證旋合性。公差帶的大小：由公差值確定。內(nèi)、外螺紋中徑的公差等級見教材P271表6.20。公差帶位置:位置是指公差帶相對與基本牙型的距離，該距離由基本偏差決定。內(nèi)螺紋基本偏差為下偏差（EI）和外螺紋基本偏差為上偏差（es）。內(nèi)螺紋中徑和小徑（頂徑）的基本偏差有H和G兩種；外螺紋中徑和大徑（頂徑）基本偏差的有e、f、g、h四種。基本偏差值見教材P273表6.22，示意圖見P272圖6.19。內(nèi)螺紋選用公差帶見P274表6.24；外螺紋選用公差帶見P275表6.26。第9頁/共28頁內(nèi)螺紋中徑和小徑、外螺紋中徑和大徑的基本偏差：基本偏差的確定：精度高時選H/h;較差時選H/g、H/f、H/e；很差時選：G/h、G/g、G/f、G/e；公差等級的確定：按優(yōu)先、其次…順序確定；內(nèi)螺紋中徑和小徑公差等級可相同，也可隨旋合長度變化而提高或降低；外螺紋大徑公差選N旋合長度時中徑和大徑公差相等，選S旋合長度時中徑比大徑公差高一級；選L旋合長度時中徑比大徑公差低一級；第10頁/共28頁1．螺紋精度等級與螺紋旋合長度螺紋精度等級分三級：精密級—用于精密聯(lián)結(jié)螺紋，如車床絲杠、千分尺中的螺紋。中等級—用于一般用途聯(lián)結(jié)。粗糙級—用于要求不高的螺紋聯(lián)結(jié)。螺紋旋合長度是指內(nèi)、外螺紋旋合時螺旋面接觸部分的軸向長度。太長沒用，一般只有3-5個牙承受全部載荷。國標(biāo)規(guī)定三種旋合長度:短S、中N、長L，一般多用N。并根據(jù)公稱直徑和螺距選擇。中等旋合長度中的“N”不標(biāo)。旋合長度見P274表6.23。6.3.4普通螺紋的公差與配合的選用第11頁/共28頁螺紋公差帶代號公差帶的表示方法：公差等級后加上基本偏差代號。例如：外螺紋公差帶代號：6f內(nèi)螺紋公差帶代號：6H與普通尺寸標(biāo)注有差別。具體選用見教材P273表6.22。配合的選用：內(nèi)、外螺紋可以構(gòu)成各種配合，為保證足夠的接觸高度，最好選用H/g、H/h、G/h的配合。一般情況下，選用中等精度、中等旋合長度的公差帶。內(nèi)螺紋公差帶常選6H、外螺紋公差帶6h、6g。注：精度等級在前基本偏差代號在后第12頁/共28頁普通螺紋的標(biāo)記P276：螺紋制式代號、螺紋公稱直徑×螺距（粗牙不標(biāo)）、旋向LH（右旋不標(biāo)）—內(nèi)外中徑公差代號、頂徑公差代號—螺紋旋合長度（中等旋合長度不標(biāo)）舉例：外螺紋：M20—5g6g—S內(nèi)螺紋：M20×1.5L—6H內(nèi)外螺紋配合：M20×2—6H/5g6g—SLH—lefthand

第13頁/共28頁螺紋幾何參數(shù)對互換性的影響螺紋聯(lián)接，必須保證內(nèi)、外螺紋的旋合性和一定的聯(lián)接強度。螺紋的大徑、小徑、中徑、螺距和牙型半角在加工過程中都會產(chǎn)生各種加工誤差，這些誤差都會影響螺紋的旋合性、配合松緊及聯(lián)接的可靠性。對互換性影響較大的參數(shù)是中徑、螺距和牙型半角。1．中徑實際偏差的影響ΔD2、Δd2中徑實際偏差是指中徑的實際尺寸(以單一中徑體現(xiàn))與基本尺寸D2、d2之代數(shù)差。外螺紋中徑若比內(nèi)螺紋中徑大，將影響旋合性；若過小，會使牙側(cè)間的間隙增大，聯(lián)接強度降低。要用中徑公差控制螺紋的中徑實際偏差。第14頁/共28頁2．螺距偏差的影響螺距偏差可分為單個螺距偏差和螺距累積誤差兩種。單個螺距偏差：是指單個螺距的實際值與其公稱值之代數(shù)差，它與旋合性無關(guān)。螺距累積誤差：指在規(guī)定的螺紋長度內(nèi)，任意兩同名牙側(cè)與中徑線交點間的實際軸向距離與其公稱值的最大差值。它與旋合長度有關(guān)。螺距累積誤差對互換性有影響。假設(shè)內(nèi)螺紋具有基本牙型，與僅存在螺距偏差的外螺紋旋合。設(shè)在N個螺牙的旋合長度內(nèi)，外螺紋存在ΔPΣ。為保證旋合性，可將外螺紋中徑增大fp。fp是為補償螺距累積誤差而折算到中徑上的數(shù)值，稱為螺距誤差的中徑當(dāng)量：第15頁/共28頁3.牙型半角誤差的來源第16頁/共28頁牙型半角誤差的影響：

牙型半角誤差是指牙型半角的實際值對公稱值的代數(shù)差，是螺紋牙側(cè)相對于螺紋軸線的形狀誤差。牙型半角誤差對螺紋的旋合性和聯(lián)接強度均有影響。外螺紋：外螺紋存在牙型半角誤差時，可將外螺紋的中徑減小一個數(shù)值fα/2。內(nèi)螺紋：內(nèi)螺紋存在牙型半角偏差時，可將內(nèi)螺紋中徑增大一個數(shù)值fα/2，fα/2又稱為牙型半角誤差的中徑當(dāng)量。μm外螺紋時：內(nèi)螺紋時：K1、K2的取值與外螺紋的取值相反。第17頁/共28頁中徑公差數(shù)值比較大的原因？在普通螺紋中，對螺距和牙型半角不規(guī)定公差。中徑公差是綜合指標(biāo)，用中徑公差來綜合控制中徑、螺距和牙型半角的誤差。即中徑公差里包含三部分：①中徑本身誤差；②螺距誤差的中徑當(dāng)量；③牙型半角誤差的中徑當(dāng)量。第18頁/共28頁4.中徑公差影響普通螺紋互換性的主要參數(shù)是中徑、螺距和牙型半角。由于螺距誤差和牙型半角誤差對螺紋互換性的影響均可折算成中徑當(dāng)量，并與中徑尺寸誤差形成作用中徑。所以國標(biāo)不單獨規(guī)定螺距公差和牙型半角公差，僅規(guī)定一項中徑公差來控制中徑本身的尺寸偏差、螺距誤差和牙型半角誤差的綜合影響。第19頁/共28頁6.3.6螺紋中徑合格性判斷原則P276作用中徑：在旋合長度內(nèi)實際起作用的尺寸。是中徑誤差、螺距誤差和牙型半角誤差的綜合。作用中徑：在規(guī)定的旋合長度內(nèi)，包容實際外（內(nèi)）螺紋的一個理想內(nèi)（外）螺紋的中徑稱為外（內(nèi)）螺紋作用中徑d2m（D2m）。外螺紋作用中徑：內(nèi)螺紋作用中徑：第20頁/共28頁螺紋中徑合格性判斷原則由于作用中徑的存在以及螺紋中徑公差的綜合性，使中徑成為衡量螺紋合格與否的依據(jù)。判斷中徑的合格性應(yīng)遵循泰勒原則:

實際螺紋的作用中徑不允許超出螺紋最大實體牙型的中徑，任何部位的單一中徑不允許超出最小實體牙型的中徑。即合格條件：外螺紋：內(nèi)螺紋：見P278,式中：D2max=D2+ESD2mim=D2+EId2max=d2+esd2mim=d2+ei第21頁/共28頁d2minTd2d2maxd2md2sfpFα/2TD2D2sD2mfpFα/2D2，d2D2maxD2min內(nèi)螺紋外螺紋螺紋中徑合格性判斷示例：第22頁/共28頁第23頁/共28頁第24頁/共28頁第25頁/共28頁螺紋測