第八章 螺纹、键、花键、圆锥结合的公差配合及检测

互换性测量技术基础教案

第八章 螺纹、键、花键、圆锥结合 的公差配合及检测

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测 概述一、螺纹的种类和使用要求 1、按用途分 (1)普通螺纹 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(便于装配和拆换) 和联接的可靠性。 (2)传动螺纹 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。 (3)紧密螺纹 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。

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测 概述一、螺纹的种类和使用要求 2、按牙型分 可分为三角形、梯形、锯齿形和矩形。

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测 概述二.普通螺纹的基本牙型和主 要几何参数 1.基本牙型 在原始等边三角形的基础上 切去1/8H牙顶和1/4H牙底 后的剩余部分称为基本牙 型。 2.大径D或d(大小写分别表示 内外螺纹) 与外螺纹牙顶或内螺纹牙底 相重合的假想圆柱的直径，称为大径。螺纹大径的基本尺寸 为螺纹的公称尺寸，其位置在原始三角形上部H/8削平处。

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测 概述二.普通螺纹的基本牙型和 主要几何参数 3.小径D1或d1 与外螺纹牙底或内螺纹牙 顶相重合的假想圆柱的直 径称为小径。其位置在原 始三角形下部H/4削平处。 4.中径D2或d2 中径是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟 槽和凸起宽度相等的地方。此假想圆柱称为中径圆柱。

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测 概述二.普通螺纹的基本牙型和主要几何参数 5.单一中径D2a或d2a 单一中径是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型 上沟槽宽度等于螺距基本尺寸一半的地方。 当螺距无误差时，中径就是单一中径，若螺距有误差，则 二者不相等。 6.螺距P与导程L 螺距P是指在螺纹中径线上相邻两牙同侧面间的一段轴向 长度。 导程L是指在同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两 点间的轴向距离。 对单线螺纹，P=L;对多头(线)螺纹，L=nP,n为线数。

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测 概述二.普通螺纹的基本牙型和主要 几何参数 7.牙型角α和牙型半角α/2 牙型角α是指在螺纹轴 向剖面内，相邻两牙侧线间 的夹角。公制螺纹为60º 。 牙型半角α/2是指螺纹 牙型上牙侧线与螺纹轴线的 垂线间的夹角。 8.螺纹旋合长度 相互旋合的螺纹沿轴线方向 相互旋合部分的长度。

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测概述二.普通螺纹的基本牙型和主要几何参数 9.螺纹接触高度 在两个相互旋合的螺纹牙型上，牙侧重合部分在垂直于螺 纹轴线方向

上的距离。

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测概述二.普通螺纹的基本牙型和主要几何参数 10.螺纹升角 在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹 角为螺纹升角，它与螺距P和中径d2的关系为：

nP tan d 2式中 n为螺纹头数。

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测

普通螺纹的公差与配合1.螺纹的公差等级 螺纹配合由内外螺纹公差带组合而成，国家标准《普通螺 纹 公差》GB/T197-2003将普通螺纹公差带的两个要素—— 公差带的大小(即公差等级)和公差带位置(即基本偏差) 进行标准化，组成各种螺纹公差带，其准确度依次降低。螺纹公差等级(摘自GB/T197—2003)

螺纹直径 内螺纹小径D1

公差等级 4、5、6、7、8

内螺纹中径D2外螺纹大径d 外螺纹中径d2

4、5、6、7、84、6、8 3、4、5、6、7、8、9

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测

普通螺纹的公差与配合(1)大小径误差对互换性的影响 为了防止螺纹旋合时在牙底发生 干涉，规定螺纹旋合时大小径不 接触，同时为了保证螺纹的旋合 性必须使内螺纹的大、小径的实 际尺寸分别大于外螺纹的大小径 的实际尺寸，但内螺纹小径过大， 外螺纹大径过小将减少螺纹的接 触高度，影响可靠性，故规 定了内螺纹小径、外螺纹大径的上、下偏差，而增大内螺纹 大径，减小外螺纹小径，既有利于旋入，又不减少接触高度， 故只规定内螺纹大径的下偏差和外螺纹小径的上偏差，且牙 顶与牙底间留有间隙。

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测

普通螺纹的公差与配合(2)中径误差对互换性的影响 螺纹中径是影响螺纹是否能正常 旋入的一个主要参数，它的大小 变化都会影响螺纹的旋入，故对 螺纹中径规定了上、下偏差。

(3)螺纹公差的大小和公差等级

国标将螺纹公差分为12个等级， 其中1级最高，12级最低。在这 12个等级中，高端和低端都不用，因此实际使用的等级为3-9级， 其中对内螺纹的中径和小径规定均留下4、5、6、7、8共5级。 因外螺纹比内螺纹易于加工，故外螺纹的中径规定留下3、4、5、 6、7、8、9共7级，大径留下4、6、8共3级。

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测

螺纹的基本偏差

基本牙型

基本牙型

GH

0

EI=0

内螺纹公差带位置标准对内螺纹规定了两种基本偏差，其代号为G、H。

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螺纹的基本偏差基本牙型 Td/2 基本牙型 Td/2 d d2 0 d1max d1 Td2/2

d

0

d1 d1max

d2

es/2

Td2/2

e

f

g

h

外螺纹公差带位置 标准对外螺纹规定了四种基本偏差，其代号为e、f、g、h。

T

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测

螺纹公差带组合及选用原则公差带的确定：是螺纹公差等级和基本

偏差的组合。表示 方法是公差等级后加上基本偏差代号。如外螺纹：6f;内螺纹： 6H。 配合的选用理论上，下表中的内外螺纹可以构成各种配合，但从保证足 够的接触高度出发，最好选用H/g、H/h、G/h的配合。

表面粗糙度国标有普通螺纹的表面粗糙度推荐值。 一般情况下，选用中等精度、中等旋合长度的公差带，即内 螺纹公差带常选6H、外螺纹公差带6h、6g应用较广。

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测 螺纹公差带组合及选用原则普通螺纹推荐公差带

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测 普通螺纹的标记普通螺纹的标记由螺纹代号、公差带代号和旋合长度代号三部分组成，三 个代号之间用短横线“—”分开。 螺纹代号：粗牙普通螺纹用“M”及公称直径表示，细牙普通螺纹还应加注 螺距，用“×”连接。左旋螺纹应在螺纹代号后加注“左”,右旋螺纹则不 标注。 螺纹公差带代号：包括中径公差带代号和顶径公差带代号。若两者代号相 同，只标注一个代号。若两者代号不同，则前者为中径公差带代号，后者 为顶径公差带代号。 旋合长度代号：可标注旋合长度代号，也可直接标注旋合长度数值。当采 用中等旋合长度时，“N”省略不标。

举例：外螺纹： M20—5g6g—S 内螺纹： M20×1.5 左—6H 内外螺纹配合时：M20×2—6H/5g6g—S

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测 螺纹测量1、综合测量 用螺纹量规检验螺纹属于综合测量。在成批生产中，普通 螺纹均采用综合量法。 综合测量是根据前面介绍的螺纹中径合格性的准则(泰勒 原则),使用螺纹量规(综合极限量规)进行测量。 螺纹量规分为“通规”和“止规”,检验时，“通规”能 顺利与工件旋合，“止规”不能旋合或不完全旋合，则螺纹为 合格。反之，“通规”不能旋合，则说明螺母过小，螺栓过大， 螺纹应返修。当“止规”能通过工件，则表示螺母过大，螺栓 过小，螺纹是废品。

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8.1 螺纹结合的公差配合及检测 螺纹测量

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