第九章螺紋的互換性

1、9.19.1概述概述在機(jī)械制造中，螺紋聯(lián)接和傳動(dòng)的應(yīng)用有很多，占有在機(jī)械制造中，螺紋聯(lián)接和傳動(dòng)的應(yīng)用有很多，占有很重要的地位。很重要的地位。一、根據(jù)其用途分為一、根據(jù)其用途分為: :普通螺紋普通螺紋: :主要用于聯(lián)接和緊固各種機(jī)械零件主要用于聯(lián)接和緊固各種機(jī)械零件. . 使用使用要求要求是可旋合性是可旋合性( (便于裝配和拆換便于裝配和拆換) )和聯(lián)接的可靠性和聯(lián)接的可靠性. .傳動(dòng)螺紋傳動(dòng)螺紋: :通常用于傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力通常用于傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力. . 使用要求使用要求是傳是傳遞動(dòng)力的可靠性或傳遞位移的準(zhǔn)確性。遞動(dòng)力的可靠性或傳遞位移的準(zhǔn)確性。 緊密螺紋緊密螺紋: :用于密封聯(lián)接用于密封聯(lián)接.

2、. 使用要求使用要求是結(jié)合緊密是結(jié)合緊密, ,不漏不漏水、不漏氣和不漏油水、不漏氣和不漏油. . 矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋二、普通螺紋件的基本牙型二、普通螺紋件的基本牙型牙型牙型: :在螺紋軸線的剖面上在螺紋軸線的剖面上, ,螺紋的輪廓形狀螺紋的輪廓形狀. .三、普通螺紋件的主要幾何參數(shù)三、普通螺紋件的主要幾何參數(shù)d1d2dPnPP/2P/2大徑大徑d:d:與外螺紋牙頂與外螺紋牙頂( (或內(nèi)螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙底) )相相重合的假想圓柱體的直徑。重合的假想圓柱體的直徑。小徑小徑d1d1 : :與外螺紋牙底與外螺紋牙底( (或內(nèi)螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙頂)

3、 )相重合的假想圓柱體的直徑相重合的假想圓柱體的直徑中徑中徑d2 :d2 :一個(gè)假想圓柱的直徑一個(gè)假想圓柱的直徑, ,該圓柱的母該圓柱的母線上牙型溝槽和凸起寬度相等線上牙型溝槽和凸起寬度相等螺距螺距P:P:相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。導(dǎo)程導(dǎo)程S:S:同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距P P。普通螺紋件的主要幾何參數(shù)普通螺紋件的主要幾何參數(shù)d1d2dPnPP/2P/2牙型角牙型角:軸向截面內(nèi)螺紋牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角軸向截面內(nèi)螺紋牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角牙型半角牙型半角 /2：牙型

4、側(cè)邊與螺紋軸線的垂線間的夾角牙型側(cè)邊與螺紋軸線的垂線間的夾角。普通螺紋的牙型半角為普通螺紋的牙型半角為3030。 單一中徑單一中徑: :一個(gè)假想圓柱的直徑一個(gè)假想圓柱的直徑, ,該圓該圓柱的牙型溝槽等于柱的牙型溝槽等于P/2.P/2.用以用以表示螺紋中徑的實(shí)際尺寸表示螺紋中徑的實(shí)際尺寸。當(dāng)螺距無(wú)誤差時(shí)當(dāng)螺距無(wú)誤差時(shí), ,螺紋中徑螺紋中徑就是單一中徑就是單一中徑; ;螺距有誤差螺距有誤差時(shí)時(shí), ,兩者不相等兩者不相等. ./2/2螺紋旋合長(zhǎng)度螺紋旋合長(zhǎng)度L:L:兩相配合螺紋兩相配合螺紋, ,沿螺紋軸線方向相互旋合部沿螺紋軸線方向相互旋合部分的長(zhǎng)度分的長(zhǎng)度. .9.2 9.2 螺紋幾何參數(shù)對(duì)互換性

5、的影響螺紋幾何參數(shù)對(duì)互換性的影響螺紋聯(lián)接要實(shí)現(xiàn)其互換性螺紋聯(lián)接要實(shí)現(xiàn)其互換性, ,必須保證良好的旋合性和一定的聯(lián)接必須保證良好的旋合性和一定的聯(lián)接強(qiáng)度。強(qiáng)度。影響螺紋互換性的主要幾何參數(shù)有影響螺紋互換性的主要幾何參數(shù)有: : 螺距誤差螺距誤差: :影響螺紋的旋合性和連接強(qiáng)度影響螺紋的旋合性和連接強(qiáng)度. .假設(shè)內(nèi)螺紋具有基本牙型假設(shè)內(nèi)螺紋具有基本牙型, ,外螺紋僅螺距有誤差外螺紋僅螺距有誤差, ,且螺距大于且螺距大于內(nèi)螺紋的螺距內(nèi)螺紋的螺距, ,在及格螺牙長(zhǎng)度上在及格螺牙長(zhǎng)度上, ,螺距有累積誤差螺距有累積誤差P,P,這這時(shí)在牙側(cè)處將產(chǎn)生干涉時(shí)在牙側(cè)處將產(chǎn)生干涉. .為保證旋合性為保證旋合性,

6、, 將外螺紋的實(shí)際中將外螺紋的實(shí)際中徑減小徑減小fpfp值。值。fpfp就是為補(bǔ)償螺距累積誤差而折算到中徑上的就是為補(bǔ)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。數(shù)值，稱為螺距誤差的中徑當(dāng)量。牙型半角誤差牙型半角誤差: :影響螺紋的旋合性和連接強(qiáng)度影響螺紋的旋合性和連接強(qiáng)度. .假設(shè)內(nèi)螺紋具有理想的牙型假設(shè)內(nèi)螺紋具有理想的牙型, ,外螺紋僅牙型半角有誤差外螺紋僅牙型半角有誤差. .當(dāng)外螺紋的牙型半角小于內(nèi)螺紋的牙型半角時(shí)當(dāng)外螺紋的牙型半角小于內(nèi)螺紋的牙型半角時(shí), ,在牙側(cè)處將產(chǎn)生在牙側(cè)處將產(chǎn)生干涉干涉. .為避免干涉為避免干涉, ,把外螺紋的實(shí)際中徑減小把外螺紋的實(shí)際中徑減小f

7、/2f/2值值; ;當(dāng)外螺紋的牙型半角大于內(nèi)螺紋的牙型半角時(shí)當(dāng)外螺紋的牙型半角大于內(nèi)螺紋的牙型半角時(shí), ,在牙側(cè)處將產(chǎn)生在牙側(cè)處將產(chǎn)生干涉干涉. .為避免干涉為避免干涉, ,把外螺紋的實(shí)際中徑增加把外螺紋的實(shí)際中徑增加f/2f/2值值. .f/2值稱為牙型半角偏差的中徑當(dāng)量。值稱為牙型半角偏差的中徑當(dāng)量。 2aK2aK073. 0f2211a/2P P-螺距螺距mm;mm; - -左右牙型半角誤差左右牙型半角誤差; ;K K-左右牙型半角誤差系數(shù)左右牙型半角誤差系數(shù). 外螺紋：牙型半角誤差為正值時(shí)K取2，為負(fù)時(shí)K取3；內(nèi)螺紋相反.2a中徑誤差的影響中徑誤差的影響: :影響螺紋的旋合性和連接強(qiáng)度

8、影響螺紋的旋合性和連接強(qiáng)度. .若外螺紋的中徑小于內(nèi)螺紋的中徑若外螺紋的中徑小于內(nèi)螺紋的中徑, ,能保證內(nèi)、外螺紋的旋合性能保證內(nèi)、外螺紋的旋合性; ;反之反之, ,就會(huì)產(chǎn)生干涉而難以旋合就會(huì)產(chǎn)生干涉而難以旋合. .但是但是, ,若外螺紋的中徑過(guò)小若外螺紋的中徑過(guò)小, ,則則會(huì)削弱其連接強(qiáng)度會(huì)削弱其連接強(qiáng)度. .螺紋中徑合格性的判斷原則螺紋中徑合格性的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，因此中徑合由于作用中徑的存在以及螺紋中徑公差的綜合性，因此中徑合格與否是衡量螺紋互換性的主要依據(jù)。格與否是衡量螺紋互換性的主要依據(jù)。判斷中徑的合格性應(yīng)遵循泰勒原則判斷中徑的合格性應(yīng)遵循泰勒原則:

9、 : 即實(shí)際螺紋的作用中徑不允許超出最大實(shí)體牙型的中徑，而即實(shí)際螺紋的作用中徑不允許超出最大實(shí)體牙型的中徑，而實(shí)際螺紋上任何部位的單一中徑不能超出最小實(shí)體牙型的中實(shí)際螺紋上任何部位的單一中徑不能超出最小實(shí)體牙型的中徑。徑。合格的螺紋應(yīng)滿足：合格的螺紋應(yīng)滿足： 外螺紋：外螺紋： 內(nèi)螺紋：內(nèi)螺紋：max22dd作用min22DD作用max22DD單一min22dd單一9.3 9.3 普通螺紋的公差與配合普通螺紋的公差與配合普通螺紋配合時(shí)普通螺紋配合時(shí),大徑之間和小徑之間都有間隙大徑之間和小徑之間都有間隙.而螺距而螺距和牙型半角沒(méi)有規(guī)定公差和牙型半角沒(méi)有規(guī)定公差,所以螺紋的互換性和配合性所以螺紋的互

10、換性和配合性質(zhì)主要取決于中徑質(zhì)主要取決于中徑.公差等級(jí)公差等級(jí): :內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋中徑中徑D2D2和頂徑和頂徑D1D1的公差等級(jí)為的公差等級(jí)為4 4、5 5、6 6、7 7、8 8級(jí)級(jí)；外螺紋外螺紋中徑中徑d2d2分為分為3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9級(jí)級(jí), ,頂徑頂徑d d分為分為4 4、6 6、8 8級(jí)級(jí). .螺紋底徑?jīng)]有規(guī)定公差螺紋底徑?jīng)]有規(guī)定公差, ,僅規(guī)定僅規(guī)定: :內(nèi)螺紋底徑的最小極限尺寸內(nèi)螺紋底徑的最小極限尺寸DminDmin 外螺紋大徑的最大極限尺寸外螺紋大徑的最大極限尺寸; ;外螺紋底徑的最大極限尺寸外螺紋底徑的最大極限尺寸d1maxd1max內(nèi)螺紋小徑

11、的最小極限尺寸內(nèi)螺紋小徑的最小極限尺寸. .基本偏差基本偏差螺紋公差帶相對(duì)于基本牙型的位置由基本偏差確定螺紋公差帶相對(duì)于基本牙型的位置由基本偏差確定. .國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了兩種基本偏差國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了兩種基本偏差G G、H H；外螺紋規(guī)定了四種基本外螺紋規(guī)定了四種基本偏差偏差e e、f f、g g、h h。旋合長(zhǎng)度旋合長(zhǎng)度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，螺紋的旋合長(zhǎng)度分三組，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，螺紋的旋合長(zhǎng)度分三組，短旋合長(zhǎng)度短旋合長(zhǎng)度S S、中旋合、中旋合長(zhǎng)度長(zhǎng)度N N和長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度和長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度L L。 普通螺紋公差與配合選用普通螺紋公差與配合選用在實(shí)際生產(chǎn)中為減少刀具及量具的規(guī)格和數(shù)量，便于組織生產(chǎn)在實(shí)際生產(chǎn)中為減少

12、刀具及量具的規(guī)格和數(shù)量，便于組織生產(chǎn)，對(duì)公差帶的種類(lèi)予以了限制。，對(duì)公差帶的種類(lèi)予以了限制。螺紋精度等級(jí)與旋合長(zhǎng)度的選用螺紋精度等級(jí)與旋合長(zhǎng)度的選用精度等級(jí)的選用：精度等級(jí)的選用： 精密級(jí)：精密級(jí)：用于精密聯(lián)結(jié)螺紋。用于精密聯(lián)結(jié)螺紋。 中等級(jí)中等級(jí)：用于一般用途聯(lián)結(jié)。：用于一般用途聯(lián)結(jié)。 粗糙級(jí)粗糙級(jí)：用于要求不高及制造困難的螺紋。：用于要求不高及制造困難的螺紋。 旋合長(zhǎng)度的確定：旋合長(zhǎng)度的確定：一般多用中等旋合尺度，僅當(dāng)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度上一般多用中等旋合尺度，僅當(dāng)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度上有特殊要求時(shí)可采用短旋合和長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度。有特殊要求時(shí)可采用短旋合和長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度。配合的選用配合的選用為保證螺母、螺栓旋合后的同軸

13、度及強(qiáng)度，一般選用間隙為零為保證螺母、螺栓旋合后的同軸度及強(qiáng)度，一般選用間隙為零的配合（的配合（H/hH/h）。）。為裝拆方便及改善螺紋的疲勞強(qiáng)度，選用小間隙配合（為裝拆方便及改善螺紋的疲勞強(qiáng)度，選用小間隙配合（H/gH/g和和G/hG/h）。）。需要涂鍍保護(hù)層的螺紋，其間隙大小決定于鍍層的厚度。厚度需要涂鍍保護(hù)層的螺紋，其間隙大小決定于鍍層的厚度。厚度55m m，選，選6H/6g6H/6g；厚度；厚度10 10 m m，選，選6H/6e6H/6e；若內(nèi)外螺紋均涂鍍，；若內(nèi)外螺紋均涂鍍，選選6G/6e6G/6e。9.4 9.4 螺紋標(biāo)記螺紋標(biāo)記完整的螺紋標(biāo)記由螺紋代號(hào)完整的螺紋標(biāo)記由螺紋代號(hào)( (含螺紋公稱直徑、螺距含螺紋公稱直徑、螺距) )、螺紋公差等級(jí)代號(hào)、螺紋公差等級(jí)代號(hào)( (按中徑、頂徑順序按中徑、頂徑順序) )和螺紋旋合和螺紋旋合長(zhǎng)度組成，中間用長(zhǎng)度組成，中間用“”隔開(kāi)。隔開(kāi)。 舉例：舉例：外螺紋：外螺紋：M20M205g6g5g6gM M公制螺紋代號(hào)公制螺紋代號(hào);5g;5g中徑公差帶代號(hào)中徑公差帶代號(hào);6g;6g頂徑公差頂徑公差帶代號(hào)帶代號(hào)