10.1螺紋的種類及幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響10.1.1螺紋的種類、基本牙型及其主要幾何參數(shù)１.螺紋的種類螺紋是一種最具互換性的典型連接結(jié)構(gòu)。按其結(jié)合性質(zhì)和使用要求不同，可分為以下三類：（１）普通螺紋普通螺紋也稱“緊固螺紋”，分為粗牙和細(xì)牙兩種。用于緊固和連接零件。這種螺紋結(jié)合應(yīng)用比較廣泛。對(duì)這種螺紋結(jié)合的主要要求是可旋合性和連接的可靠性。要求其牙側(cè)間的最小間隙等于或接近于零，相當(dāng)于圓柱體配合中的幾種小間隙配合。下一頁(yè)返回

10.1螺紋的種類及幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響

（２）緊密螺紋緊密螺紋用于要求具有氣密性或水密性的條件下，如管螺紋連接，在管道中不得漏氣、漏水或漏油。其主要要求是具有良好的旋合性及密封性。（３）傳動(dòng)螺紋傳動(dòng)螺紋通常指絲杠和測(cè)微螺紋，它們都是用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)或?qū)崿F(xiàn)精確位移的。因此，對(duì)它們的主要要求是具有足夠的位移精度，即保證傳動(dòng)比的準(zhǔn)確性，運(yùn)動(dòng)的靈活性、穩(wěn)定性和較小的空行程。因此，這類螺紋的螺距誤差要小，而且應(yīng)有足夠的最小間隙。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

10.1螺紋的種類及幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響

２.螺紋的基本牙型及其主要幾何參數(shù)（１）普通螺紋的基本牙型普通螺紋的基本牙型是指在螺紋軸線剖面內(nèi)高為Ｈ的等邊三角形（原始三角形）上，頂部截去Ｈ／８、底部截去Ｈ／４所形成的理論牙型。該牙型具有螺紋的公稱尺寸，如圖１０－１所示。（２）普通螺紋的主要幾何參數(shù)１）大徑。大徑是指與內(nèi)螺紋牙底或外螺紋牙頂相切的假想圓柱或圓錐的直徑。內(nèi)、外螺紋基本大徑分別用符號(hào)“Ｄ”和“ｄ”表示，如圖１０－１所示。普通螺紋的公稱直徑是指螺紋的大徑。普通螺紋的尺寸系列是以大徑與不同螺距的組合。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

10.1螺紋的種類及幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響

２）小徑。小徑是指與內(nèi)螺紋牙頂或外螺紋牙底相切的假想圓柱的直徑。內(nèi)、外螺紋的小徑分別用符號(hào)“Ｄ１”和“ｄ１”表示，見(jiàn)圖１０－１中所示。內(nèi)螺紋的小徑和外螺紋的大徑統(tǒng)稱為“頂徑”，內(nèi)螺紋的大徑和外螺紋的小徑統(tǒng)稱為“底徑”。３）中徑。中徑是指一個(gè)假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過(guò)牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方，此假想圓柱的直徑稱為“中徑”。內(nèi)、外螺紋的中徑分別用符號(hào)“Ｄ２”和“ｄ２”表示，見(jiàn)圖１０－１中所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

10.1螺紋的種類及幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響

（３）螺距和導(dǎo)程螺距是指相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。螺距的公稱尺寸用符號(hào)“Ｐ”表示，見(jiàn)圖１０－１中所示。導(dǎo)程是指同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離，用符號(hào)“Ｐｈ”表示。對(duì)于單線螺紋，導(dǎo)程與螺距相等，即Ｐｈ＝Ｐ；對(duì)于多線螺紋，導(dǎo)程等于螺距Ｐ與螺紋線數(shù)ｎ的乘積，即Ｐｈ＝ｎＰ。（４）單一中徑單一中徑是指一個(gè)假想圓柱或圓錐的直徑，該圓柱或圓錐的母線通過(guò)實(shí)際螺紋上牙槽寬度等于半個(gè)基本螺距的地方。單一中徑可以用三針?lè)y(cè)得，用來(lái)表示螺紋中徑的實(shí)際尺寸。內(nèi)、外螺紋的單一中徑分別用符號(hào)“Ｄ２ｓ”和“ｄ２ｓ”表示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

10.1螺紋的種類及幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響

（５）牙型角和牙側(cè)角牙型角是指螺紋牙型上兩個(gè)相鄰牙側(cè)間的夾角，用符號(hào)“α”表示。米制普通螺紋的牙型角α＝６０°，如圖１０－１所示。牙側(cè)角是指在螺紋牙型上，牙側(cè)與螺紋軸線的垂線間的夾角，用符號(hào)“α／２”表示。米制普通螺紋的牙側(cè)角α／２＝３０°。（６）螺紋旋合長(zhǎng)度螺紋旋合長(zhǎng)度是指兩個(gè)相互配合的內(nèi)螺紋與外螺紋，沿螺紋軸線方向相互旋合部分的長(zhǎng)度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

10.1螺紋的種類及幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響

３.螺紋的公稱尺寸國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ／Ｔ１９６—２００３規(guī)定，普通螺紋的公稱尺寸包括內(nèi)螺紋和外螺紋的大徑（Ｄ和ｄ）、小徑（Ｄ１和ｄ１）、中徑（Ｄ２和ｄ２）及螺紋的原始三角形高度Ｈ和螺距Ｐ。10.1.2螺紋幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響實(shí)現(xiàn)普通螺紋的互換性，保證結(jié)合精度，要求連接螺紋必須具有良好的可旋入性和一定的連接強(qiáng)度。所以，在螺紋的大徑和小徑處，內(nèi)、外螺紋不得相互干涉，在內(nèi)、外螺紋大徑和小徑間分別存在間隙，不會(huì)影響旋合性。因此，影響螺紋可旋入性和連接強(qiáng)度的主要因素是中徑偏差、螺距誤差和牙側(cè)角偏差。上一頁(yè)返回下一頁(yè)10.1螺紋的種類及幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響10.1.3螺紋作用中徑１.螺紋作用中徑與中徑公差實(shí)際上，螺紋的中徑偏差、螺距誤差、牙側(cè)角偏差是同時(shí)存在的，應(yīng)分別進(jìn)行單項(xiàng)檢驗(yàn)，但測(cè)量起來(lái)很困難。如前所述，當(dāng)外螺紋存在螺距誤差和牙側(cè)角偏差時(shí)，其作用中徑比實(shí)際中徑要增大ｆＰ與ｆα／２值。在規(guī)定的旋合長(zhǎng)度內(nèi)，恰好包容（沒(méi)有間隙或過(guò)盈）實(shí)際螺紋牙側(cè)的一個(gè)假想理想螺紋的中徑。該理想螺紋具有基本牙型，并且包容時(shí)與實(shí)際螺紋在牙頂和牙底處不發(fā)生干涉。用符號(hào)“ｄ２ｆｅ”表示。同理，實(shí)際內(nèi)螺紋存在螺距誤差和牙側(cè)角偏差，也相當(dāng)于實(shí)際內(nèi)螺紋的中徑減小了ｆＰ與ｆα／２值。上一頁(yè)返回下一頁(yè)10.1螺紋的種類及幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響在規(guī)定的旋合長(zhǎng)度內(nèi)，具有基本牙型、包容實(shí)際內(nèi)螺紋的假想外螺紋的中徑，就稱為“內(nèi)螺紋的作用中徑”，用符號(hào)“Ｄ２ｆｅ”表示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回10.1螺紋的種類及幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響Ｄ２ａ———內(nèi)螺紋的單一中徑。對(duì)于普通螺紋零件，為了加工和檢測(cè)的方便，在標(biāo)準(zhǔn)中只規(guī)定了一個(gè)中徑（也叫綜合）公差，用這個(gè)中徑（綜合）公差同時(shí)控制中徑、螺距及牙側(cè)角３項(xiàng)參數(shù)的偏差，即：外螺紋上一頁(yè)下一頁(yè)返回10.1螺紋的種類及幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響２.中徑的合格條件中徑為螺紋的配合直徑，與圓柱體相似，為保證可旋入性和螺紋件本身的強(qiáng)度及連接強(qiáng)度，實(shí)際螺紋的作用中徑應(yīng)不超過(guò)最大實(shí)體牙型的中徑，實(shí)際螺紋的單一中徑不超過(guò)最小實(shí)體牙型的中徑，用公式表示普通螺紋中徑合格的條件為：上一頁(yè)返回１０.２普通螺紋的公差配合與檢測(cè)10.2.1普通螺紋的公差配合與標(biāo)注１.螺紋公差標(biāo)準(zhǔn)的基本結(jié)構(gòu)在ＧＢ／Ｔ１９７—２００３《普通螺紋公差》標(biāo)準(zhǔn)中，只對(duì)中徑和頂徑規(guī)定了公差，而對(duì)底徑（內(nèi)螺紋大徑和外螺紋小徑）未給出公差，要求由加工的刀具控制。在螺紋加工過(guò)程中，由于旋合長(zhǎng)度不同，加工難易程度也不同。通常短旋合長(zhǎng)度容易加工和裝配；長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度加工較難保證精度，在裝配時(shí)由于彎曲和螺距偏差的影響，也較難保證配合性質(zhì)。因此，螺紋公差精度由公差帶（公差大小和位置）及旋合長(zhǎng)度構(gòu)成，如圖１０－６所示。下一頁(yè)返回１０.２普通螺紋的公差配合與檢測(cè)２.螺紋公差帶普通螺紋公差帶是沿基本牙型的牙側(cè)、牙頂和牙底分布的，由公差（公差帶大小）和基本偏差（公差帶位置）兩個(gè)要素構(gòu)成，在垂直于螺紋軸線方向上計(jì)量基本大、中、小徑的極限偏差和公差。３.螺紋的標(biāo)記普通螺紋的完整標(biāo)記由螺紋特征代號(hào)、尺寸代號(hào)、公差帶代號(hào)、旋合長(zhǎng)度代號(hào)和旋向代號(hào)組成。（１）特征代號(hào)普通螺紋特征代號(hào)用字母“Ｍ”表示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１０.２普通螺紋的公差配合與檢測(cè)（２）尺寸代號(hào)尺寸代號(hào)包括公稱直徑（Ｄ、ｄ）、導(dǎo)程Ｐｈ和螺距Ｐ的代號(hào)，對(duì)粗牙螺紋可省略標(biāo)注其螺距項(xiàng)，其數(shù)值單位均為ｍｍ。（３）公差帶代號(hào)公差帶代號(hào)是指中徑和頂徑公差帶代號(hào)。中徑公差帶代號(hào)在前，頂徑公差帶代號(hào)在后。如果中徑和頂徑公差帶相同，只標(biāo)一個(gè)公差帶代號(hào)。螺紋尺寸代號(hào)與公差帶代號(hào)間用半字線“－”分開(kāi)。（４）旋合長(zhǎng)度代號(hào)普通螺紋的旋合長(zhǎng)度分為三組：短旋合長(zhǎng)度（Ｓ）、中等旋合長(zhǎng)度（Ｎ）和長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度上一頁(yè)下一頁(yè)返回１０.２普通螺紋的公差配合與檢測(cè)（Ｌ），其中Ｎ可省略不標(biāo)。（５）旋向代號(hào)對(duì)于左旋螺紋，要在旋合長(zhǎng)度代號(hào)后標(biāo)注“ＬＨ”代號(hào)，右旋螺紋省略旋向代號(hào)。（６）螺紋標(biāo)注示例例：Ｍ２０×２－５ｇ６ｇ－Ｓ－ＬＨ表示公稱直徑為２０ｍｍ，細(xì)牙螺紋、螺距為２ｍｍ，中徑公差帶為５ｇ，頂徑公差帶為６ｇ，短旋合長(zhǎng)度，左旋單線細(xì)牙普通外螺紋。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１０.２普通螺紋的公差配合與檢測(cè)10.2.2普通螺紋的檢測(cè)普通螺紋是多參數(shù)要素，其檢測(cè)方法可分為綜合檢驗(yàn)法和單項(xiàng)測(cè)量法兩類。１.綜合檢驗(yàn)法綜合檢驗(yàn)法是指按泰勒原則使用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)被測(cè)螺紋各幾何參數(shù)誤差綜合結(jié)果的方法。用普通螺紋量規(guī)的通規(guī)檢驗(yàn)被測(cè)螺紋的作用中徑（含底徑），用止規(guī)檢驗(yàn)被測(cè)螺紋的單一中徑，還要用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)被測(cè)螺紋頂徑的實(shí)際尺寸。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１０.２普通螺紋的公差配合與檢測(cè)檢驗(yàn)內(nèi)螺紋的量規(guī)稱為“螺紋塞規(guī)”，檢驗(yàn)外螺紋的量規(guī)稱為“螺紋環(huán)規(guī)”。螺紋量規(guī)通規(guī)模擬體現(xiàn)被測(cè)螺紋的最大實(shí)體牙型，檢驗(yàn)被測(cè)螺紋的作用中徑是否超出其最大實(shí)體牙型的中徑，并同時(shí)檢驗(yàn)被測(cè)螺紋底徑的實(shí)際尺寸是否超出其最大實(shí)體尺寸。因此，通規(guī)應(yīng)具有完整的牙型，并且其螺紋的長(zhǎng)度應(yīng)等于被測(cè)螺紋的旋合長(zhǎng)度。止規(guī)用于檢測(cè)被測(cè)螺紋的單一中徑是否超出其最小實(shí)體牙型的中徑，因此止規(guī)采用截短牙型，并且只有２～３個(gè)螺距的螺紋長(zhǎng)度，以減小牙側(cè)角偏差和螺距誤差對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的影響。用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)時(shí)，若其通規(guī)能夠旋合通過(guò)整個(gè)被測(cè)螺紋，則認(rèn)為旋合性合格，否則認(rèn)為不合格；如果其止規(guī)不能旋入或不能完全旋入被測(cè)螺紋，則認(rèn)為連接強(qiáng)度合格，否則認(rèn)為不合格。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１０.２普通螺紋的公差配合與檢測(cè)２.單項(xiàng)測(cè)量法單項(xiàng)測(cè)量法常用影像法和三針測(cè)量法。（１）影像法影像法可以用來(lái)測(cè)量螺紋的中徑、牙側(cè)角和螺距等參數(shù)。此法是在顯微鏡上，將被測(cè)螺紋牙型輪廓放大成像，根據(jù)放大的輪廓，測(cè)量牙廓與螺紋軸線垂線間的夾角，得牙側(cè)角；再沿垂直于螺紋軸線的方向，測(cè)量螺紋軸線兩側(cè)牙廓之間的距離，得中徑；沿平行于軸線的方向，測(cè)量?jī)蓚?cè)牙廓之間的距離，得累積螺距。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１０.２普通螺紋的公差配合與檢測(cè)（２）三針測(cè)量法三針測(cè)量法主要用于測(cè)量外螺紋的實(shí)際中徑。三針測(cè)量法只需要采用三根直徑相等的量針和外徑千分尺就可測(cè)量。它將三根直徑相同的量針?lè)謩e放在螺紋直徑兩側(cè)的溝槽中，然后用外徑千分尺測(cè)出針距，根據(jù)已知的螺距、牙型角和量針直徑，按其幾何關(guān)系可計(jì)算得出實(shí)際中徑。上一頁(yè)返回10.3梯形絲杠副與滾珠絲杠副的公差10.3.1梯形絲杠副的公差１.公稱尺寸梯形絲杠副的螺紋牙型多為梯形螺紋，這是因?yàn)樘菪温菁y具有傳動(dòng)效率高、精度高和加工方便等優(yōu)點(diǎn)，并能滿足傳動(dòng)螺紋的使用要求。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ／Ｔ５７９６３—２００５《梯形螺紋第３部分：公稱尺寸》規(guī)定，梯形螺紋是由原始三角形截去頂部和底部所形成的，其原始三角形為頂角等于３０°的等腰三角形。為了保證梯形螺紋傳動(dòng)的靈活性，必須使內(nèi)、外螺紋配合后在大徑和小徑間留有一個(gè)保證間隙αｃ，為此，分別在內(nèi)、外螺紋的牙底上，由基本牙型讓出一個(gè)大小等于αｃ的間隙。下一頁(yè)返回10.3梯形絲杠副與滾珠絲杠副的公差

２.基本偏差梯形螺紋的公差是在普通螺紋公差體系基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ／Ｔ５７９６.４—２００５《梯形螺紋第４部分：公差》對(duì)內(nèi)螺紋的大徑Ｄ４、中徑Ｄ２、小徑Ｄ１只規(guī)定了一種基本偏差Ｈ（下極限偏差ＥＩ），其值為零。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)外螺紋的中徑ｄ２規(guī)定了ｅ和ｃ兩種基本偏差（上極限偏差ｅｓ），其值為負(fù)；對(duì)外螺紋的大徑ｄ和小徑ｄ３規(guī)定了一種基本偏差ｈ（上極限偏差ｅｓ），其值為零。外螺紋大徑和小徑的公差帶基本偏差為零，與中徑公差帶的位置無(wú)關(guān)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回10.3梯形絲杠副與滾珠絲杠副的公差

３.公差等級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ／Ｔ５７９６.４—