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第九章螺纹结合的公差及检测§9-1概述一、螺纹的分类及使用要求螺纹通常按用途分为以下三类：1．紧固螺纹紧固螺纹主要用于连接和紧固，使用时，要求良好的旋合性和足够的连接强度。2．传动螺纹传动螺纹用于传递动力和位移，使用时，要求传递动力的可靠性和传递位移的准确性。3．紧密螺纹紧密螺纹主要用于管道系统中的管件紧密联接，使用时，要求连接强度和密封性。此外，还要一些专门用途的螺纹，如光学仪器细牙螺纹、灯泡螺纹和木螺钉螺纹等。二、普通螺纹的基本牙型和几何参数1.基本牙型螺纹的牙型是指在通过螺纹轴线的剖面上螺纹的轮廓形状。普通螺纹的基本牙型是将高度为H的原始三角形的顶部削去H/8和底部削去H/4后所形成的内、外螺纹共有的理想牙型。它是规定螺纹极限偏差的基础。普通螺纹的基本牙型见下图，其原始三角形为等边三角形，牙顶高为3H/8，牙底高为H/4，牙型高度为5H/8。圆柱螺纹的主要几何参数：2．大径：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切假想圆柱直径(D/d)，D=d。公称直径即大径基本尺寸。3．螺距：是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。螺距的基本值用符号P表示。4.小径：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱直径(D1/d1)，且D1=d1。外大径内小径称顶径；外小径内大径称底径。5．中径：一假想圆柱(D2/d2，且D2=d2)，其母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。6．单一中径：一假想圆柱直径(D2s和d2s)，母线通过牙型沟槽宽=螺距基本值一半(P/2)处。7．牙型角和牙型半角牙型角是指在螺纹牙型上，相邻两牙侧间的夹角，牙型角的基本值用符号表示，如下图所示。牙型角的一半称为牙型半角。普通螺纹牙型半角为30。8．螺纹旋合长度：是指两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。三、螺纹中径合格性的判断原则1．作用中径在规定旋合长度内，恰好包容实际外螺纹的假想内螺纹中径，称为该外螺纹的作用中径(d2m)。由于实际螺纹的误差，在规定的旋合长度内，恰好包容实际内螺纹的假想外螺纹的中径，称为该内螺纹的作用中径(D2m)。2．作用中径的计算从以上分析可知，中径偏差、螺距误差和牙侧角偏差均可转换为中径当量，因此，螺纹作用中径可以表示为：外螺纹：d2m=d2+(fp+f)；内螺纹：D2m=D2－(Fp+F)3.中径合格性的判断原则作用中径d2m的大小影响可旋合性，实际中径d2a的大小影响联结可靠性普通螺纹中径的合格性应遵循泰勒原则：实际螺纹的作用中径不允许超出最大实体牙型的中径，并且实际螺纹任何部位的单一中径不允许超出最小实体牙型的中径。公式表示为：外螺纹：d2m≤d2max且d2a≥d2min内螺纹：D2m≥D2min且D2a≤D2max§9-2普通螺纹的公差与配合GB对普通螺纹规定了公差等级、基本偏差及由公差等级与旋合长度构成的螺纹精度，形成了较为完整的螺纹公差体系。一、螺纹公差等级由于只规定中径公差即可综合控制螺纹，所以GB对螺纹中径和顶径规定了公差，而底径尺寸由刀具保证。内外螺纹的公差等级如下，数字越大，等级越低，见表9-1。内螺纹中径D24、5、6、7、8内螺纹小径Dl4、5、6、7、8外螺纹中径d23、4、5、6、7、8、9外螺纹大径d4、6、8内、外螺纹顶径公差见表9-2，中径公差见表9-3。考虑到内螺纹比外螺纹加工困难，但对内螺纹的牙底形状没作具体规定。内螺纹中径和顶径的公差比外螺纹的中径和顶径的公差要大。二、螺纹的基本偏差普通螺纹公差带相对于基本牙型的位置由基本偏差确定。螺纹公差带的基本偏差是靠近零线最近的极限偏差，内螺纹的基本偏差为下偏差EI。外螺纹的基本偏差为上偏差es。基本偏差数值见表9-2。根据装配和容纳涂、镀层等不同公差带位置的需要，GB对内螺纹规定了G、H两种基本偏差，对外螺纹规定了e、f、g、h基本偏差，如下图。普通螺纹公差带代号由表示公差等级的数字（在前）和基本偏差的字母（在后）组成，如6h、6G。三、螺纹公差带组合及选用原则1.螺纹的推荐公差带及选用原则为减少刀具和量具的规格和种类，国标规定了推荐公差带，如表9-4。2.螺纹精度及选用螺纹精度是衡量螺纹加工质量的综合指标，由螺纹的公差等级和旋合长度两个因素共同决定，国标将螺纹精度分为精密级、中等级和粗糙级三种。具体选用可以参考表9-4。对一般用途的螺纹多采用中等级，对要求配合性质稳定的螺纹采用精密级，对精度要求不高或所在部位比较难加工的螺纹采用粗糙级。四、螺纹标记螺纹标记由螺纹代号、公差带代号和旋合长度代号组成，依次书写且用-分开。螺纹代号由螺纹特征字母M、公称直径、螺距和旋向组成。公差带代号包括中径和顶径公差带代号，中径公差带代号在前，顶径公差带代号在后。如：M12×1左-5h6h-L。螺纹右旋时，旋向可不标。中等旋合长度N可省略不标。如:M10-4H5H。设计中若需要，可将螺纹旋合长度的数值(单位为mm)注出。如：M20×2-7g6g-40。在装配图上，内、外螺纹的配合代号用分数形式表示，分子为内螺纹公差带，分母为外螺纹公差带。如：M20-6H/6g，M20×2-5H6H/5h4h-40。