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1、第9章 螺纹结合的精度设计与检测,内 容 提 要:,1.螺纹种类和对螺纹结合的使用要求； 2.普通螺纹的基本牙型和主要几何参数； 3.螺纹的直径(中径和顶径)偏差、螺距误差和牙侧角偏差对螺纹结合互换性的影响； 4.螺纹的作用中径、中径公差和中径的合格条件； 5.螺纹的公差与配合的特点； 6.螺纹公差与配合标准的基本结构和螺纹精度； 7.螺纹在图样上标注的内容及其标注方法； 8.螺纹的综合检验和单项测量。,第9章 螺纹结合的精度设计与检测,9.1.1 螺纹种类和使用要求,1. 紧密螺纹（如管螺纹）,要求封密性和可靠性,2. 紧固螺纹(普通螺纹),要求旋合性和可靠性,3. 传动螺纹（如梯形螺纹）,
2、要求准确性、灵活性,9.1 螺纹结合的使用要求和几何参数,本章只介绍普通螺纹的精度设计。,1. 基本牙型,9.1.2 普通螺纹的基本牙型和主要几何参数,(1) 基本大径 (公称 直径D、d ),大径是指与外螺纹牙顶或与内螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径。,(2) 基本小径(D1、d1),D1、d 顶径,D、d1 底径,2. 主要几何参数,(3) 基本中径 (D2、d2),中径是指一个假想的圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方(见 图9.2 )。,D2、d2,(4) 螺距 ( P ),螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离 P。,中径线,(5) 单一中径(D2a、d2
3、a),单一中径是指牙型上沟槽宽度=P/2。,单一中径,(6) 牙型角()和牙侧角(1 、2),牙型角是指相邻两牙侧间的夹角( 60 )。,牙侧角是指牙侧与轴线垂线间的夹角。,牙型半角是牙型角的一半( 30 )。,2（ 右）,1（左）,牙型角，牙型半角和牙侧角的含义 见图9.3所示。,(7) 螺纹旋合长度 (见图9.4 ),两个配合的螺纹沿轴线方向相互旋合部分的长度。,图9.4,轴线,9.2 影响螺纹结合精度的因素,9.2.1 中径偏差的影响,几何 参数,大经 d、D,小径D1、 d1,中径D2、 d2,牙型角、牙侧角1、2,螺距P,旋合长度,影响螺纹 结合精度的 几何参数 误差,d2、D2,P
4、,9.2.2 螺距偏差的影响,它与旋合长度无关。,P的中径当量为,单个偏差 P=PaP,累积 偏差P ：,P = nPanP,干涉,9.2.3 牙侧角偏差的影响,0.073P( k11+k22), 1 = 1 30 , 2 = 2 30 , 1, 2的中径当量为,f =,式中 k1、k2为：,对外螺纹,1、 2为正值时，k1、k2=2 ,对内螺纹,1、 2为正值时，k1、k2=3 ,为负值时k1、k2=2 。,为负值时k1、k2=3；,左、右牙侧角偏差的中径当量f的推导 见图9.6。,图9.6 牙侧角偏差对旋合性的影响,f = 0.073P( k11+k22)的推导见 教材P179180。,9
5、.2.4 作用中径和中径的合格条件,（1） 作用中径,对外螺纹,对内螺纹,1. 作用中径与中径（综合）公差,（2）中径（综合）公差,d2fe= d2a+(fp+ f ),D2fe= D2a (fp+ f ),对外螺纹,对内螺纹,fp 和 f 为P和的中径当量。,是指体外作用中径（ D2fe ， d2fe ）。,D2a D2L= D2max,2 .中径的合格条件(相当于包容要求）,对内螺纹,D2fe = D2a (fp+ f ) D2M= D2min,对外螺纹,d2a d2L= d2min,d2fe= d2a + (fp+ f ) d2M= d2max,9.3 普通螺纹公差,9.3.1 普通螺纹
6、公差标准的基本结构(图9.8),为什么没有基准制？,图9.8 普通螺纹公差标准的基本结构,9.3.2 螺纹公差带,公差带代号是由公差等级和基本偏差代号组成,1. 公差带代号,它与尺寸公差带代号（如H6、g6）不同的是：,公差等级在前，基本偏差代号在后。,例如 6H、 6g。,为什么？,括号内字体 。,公差带选用顺序 ：,带方框的粗字体为大量生产的紧固螺纹。,2. 标准规定的公差带,不符合,粗字体,一般字体,不符合,9.3.3 普通螺纹的标注 (见下例图),标注内容为：,1.特征代号：M,2.尺寸代号：,（1）公称值（d、D）,（2）导程（Ph）螺距（P）,粗牙不标：,如M16,细牙：,多线：,
7、如M161.5,如16Ph3P1.5,(3)公差带代号：,中径和 顶径,相同标1个，如M1016g,常用的中等精度不标，如M162,配合代号: 内、外螺纹公差带间用斜线分开,例如M202 7H/7g6g,3,(4) 旋合长度代号：,(5)旋向代号：,N不标，只标 S 或 L。,右旋不标，左旋标 LH。,5,4,S,N,L,例1 M60.755h6h S LH,例2 M14ph6p2 7H L,例3 M202 7H/7g6g,例4 M8,解释下例中螺纹代号标注的含义。,M,0.75,5h,S,LH,6,6h,解：,（1）查表确定该螺纹的极限偏差,例按M2426g（6g可省略标注）加工，得da=2
8、3.850, d2a=22.521，P=+0.05， 1=+20 ， 2 = 25。,由表9.2得中径的基本尺寸,d2 = 22.701,试判断顶径、中径是否合格，并查出旋合长度的变化范围。,由表 9.5得顶径公差为,得 Td = 0.28,由表 9.4得中径公差为,Td2= 0.17,由表9.6得中径、顶径的基本偏差为,es = 0.038,中径下偏差为,顶径下偏差为,中径公差带图,顶径公差带图,（2）画出尺寸公差带图,es = 0.038,由上查得：,(3) 判断中径的合格性,d2a= 22.521 d2L=22.493,fp = 1.732 P =1.732 0.05=0.087,= 0
9、.0732(220+325)=0.017,d2fe=d2a+( fp+ f ) = 22.521+(0.087+0.017),=22.625d2M=22.663,f= 0.073P( k11+k22),对外 螺纹,d2a d2L= d2min,d2fe = d2a+( fp+ f ) d2M= d2max,故中径合格,(3) 判断顶径的合格性, dmin da dmax,dmin=23.682,dmax= 23.962,da= 23.850, 顶径合格,(4) 旋合长度变化范围,8.5N25,根据M242查表9.8 得,作业: 思考题1、2，作业题 1、3,本章重点:,1. 螺纹的主要几何参数
10、及其对螺纹结合互换性 的影响； 2. 螺纹公差(公差带的构成)和螺纹精度的概念； 3. 螺纹在图样上的标注。,1.在大量生产中应用紧固螺纹连接件，标准推荐采用 6H6g，其尺寸为M202时，则内、外螺纹的中径尺寸变化范围？结合后中径最小保证间隙等于多少？,3. 实测 M207H 的螺纹零件得：螺距累偏差为 P 0.034，牙侧角偏差分别为1+30， 240， 试求实际中径牙和作用中径所允许的变化范围。,作 业 题 解 释,说明下式的含义：,1. M10 6h ；,2. M20 6H5h6h 。,2.已知M1216h，d2a = 11.304mm，da = 11.815mm，P = - 0.02
11、 ，1= +25 ，2 = - 20，试判断该螺纹是否合格？为什么？,1.在大量生产中应用紧固螺纹连接件，标准推荐采用6H6g，其尺寸为M202时，则内、外螺纹的实际中径尺寸变化范围？结合后中径最小保证间隙等于多少？,作 业 题 解 释,解释：（1） D2a =DmaxDmin,（2）d2a = dmaxdmin,Xmin = ？,2.已知M1216h，d2a = 11.304mm，da = 11.815mm，P = - 0.02 ，1= +25 ，2 = - 20，试判断该螺纹是否合格？为什么？,解释：,（1） 判断中径合格性,（2）判断顶径合格性,3. 实测 M207H 的螺纹零件得：螺距累偏差为 P0.034，牙侧角偏差分别为1+30， 240，试求实际中径和作用中径所允许的变化范围。,解释：,D2fe = D2a - （fp + f）,D2fe = 18.37618.566,D2a = 18.46618.656,课 堂 练 习,查表确定M1826h的中径的极限偏差，并画出尺寸公差带图。,（1）根据M182,查表9.4和表9.6,（2）根据M1826h,查表9.2,