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第 9 章螺纹精度与检测,本章知识点 概述 螺纹的种类 螺纹的主要几何参数 螺纹标记 螺纹的公差与配合 螺纹的误差分析及合格性判断条件 普通螺纹的公差带:公差等级与基本偏差 螺纹的配合与选用 螺纹精度检测 综合检测 分项检测,本章要求 熟练掌握螺纹的基本参数 熟练掌握螺纹在零件图和装配图上的标记 了解螺纹的公差等级、基本偏差和旋合长度 了解掌握螺纹的公差带选用及配合的选用,9.1 螺纹的基础知识,1螺纹的种类 螺纹的种类很多,分类方法有多种,根据用途,可分为联接螺纹和传动螺纹。根据基本牙型,可分为三角螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和矩形螺纹等。螺纹的种类、牙型及代号和使用要求如表9-1所示。,2螺纹的主要几何参数 在通过螺纹轴线的剖面内,按规定的削平高度截去原始三角形的顶部和底部形成螺纹牙型,如图9-1(a)所示。,图9-1 普通螺纹的基本尺寸,3普通螺纹的标记 螺纹的完整标记由螺纹代号、螺纹公差代号和旋合长度3部分组成,各部分间用“”隔开: 牙型代号公称直径 螺距(导程线数)旋向中、大径公差带代号旋合长度代号。 在零件图上,如下标记内、外螺纹:,装配图上,公差带代号用斜线分开,分子为内螺纹、分母为外螺纹公差带代号:,9.2 影响螺纹互换性的因素及中径合格性判断条件 1影响螺纹互换性的因素 影响螺纹互换性的因素有:螺纹的大径、中径、小径、螺距和牙型半角。 影响螺纹互换性的主要因素是中径误差、螺距误差和牙型半角误差。, 中径误差是指实际中径与理论中径之差。若内螺纹中径过小、外螺纹中径过大,则影响旋合性;反之,将影响联接强度。 螺距误差是指实际螺距与理论螺距之差,它包括局部误差和累积误差P。后者与旋合长度有关,是主要影响因素,会导致内、外螺纹在旋合时发生干涉。 牙型半角误差是指实际牙型半角与理论牙型半角之差。如果牙型半角产生误差,内、外螺纹旋合时就会发生干涉。,2作用中径(D2作用、d2作用) 作用中径是指在规定的旋合长度内,恰好包容实际螺纹的一个假想螺纹的中径。这是在螺距误差、牙型半角误差综合影响下形成的实际中径,是螺纹旋合时起作用的中径。,3中径合格性判断条件 对外螺纹,应满足: d2作用d2max d2Sd2min (9-5) 对内螺纹,应满足: D2作用D2min D2SD2max (9-6),9.3 普通螺纹的公差带,1螺纹的公差等级 国家标准规定螺纹中径、顶径的公差等级如表9-5所示。,2螺纹的基本偏差 螺纹的基本偏差是指公差带两极限偏差中靠近零线的那个偏差。它确定了公差带相对基本牙型的位置。由于螺纹联接的配合性质只能是间隙配合,故内螺纹的基本偏差是下偏差(EI),外螺纹的基本偏差是上偏差(es)。 国标GB/T 197-2003对内螺纹规定了两种基本偏差,其代号为G、H,如图9-5(a)、(b)所示。对外螺纹规定了4种基本偏差,其代号为e、f、g、h。如图9-5(c)、(d)所示。 。,图9-5 内、外螺纹的基本偏差,图9-5 内、外螺纹的基本偏差,3螺纹的旋合长度 国家标准规定了长、中、短3种旋合长度,分别用代号L、N、S表示。,例9-2(查表练习) 求出M206H/5g6g普通内、外螺纹的中径、大径和小径的基本尺寸,极限偏差和极限尺寸。 解:(1)由表9-1,查螺距P = 2.5mm,大径D = d = 20mm,中径D2 = d2 = 18.376mm,小径D1 = d1 = 17.294mm。 (2)由表9-6,表9-7查得极限偏差及计算极限尺寸如下:,例9-3 已知螺纹尺寸M24 26g,同时测得实际大径ds = 23.850,试判断螺纹中径、顶径是否合格,并查出所需旋合长度的范围。(单位:mm) 。 解:(1)判断中径的合格性 由表9-1查得 d2 = 22.701,查表9-7和表9-8得 es = 0.038 Td2 = 0.170 d2max = d2 + es = 22.701 0.038 = 23.663 d2min = d2max Td2 = 22.663 0.17 = 22.493 由例9-1得 d2作用 = 22.625 d2s = 22.521 据中径合格性判断条件 d2作用d2max 22.62523.663 d2sd2min 22.52122.493 故中径合格。,(2)判断大径的合格性 由表9-7和表9-8查得 es = 0.038 Td = 0.280 dmax = d + es = 24 0.038 = 23.962 dmin = dmax Td = 23.962 0.28 = 23.682 据大径合格性判断条件 dmindsdmax 3.68223.85023.962 故大径合格。 (3)所需旋合长度 据大径d = 24、螺纹P = 2,查表9-8, 应采取中等旋合长度为8.525。,4螺纹的配合精度等级及应用 国标GB/T 197-2003按螺纹的公差等级和旋合长度对螺纹规定了3种配合精度等级,分别为精密、中等及粗糙级。 精密级:用于精密连接螺纹,要求配合性质稳定、配合间隙变动较小、需要保证一定定心精度的螺纹连接,如飞机零件上螺纹可用内螺纹4H5H与外螺纹4h相配合; 中等级:用于一般的螺纹连接; 粗糙级:用于对精度要求不高或制造比较困难的螺纹连接,如深盲孔攻丝或热轧棒上的螺纹。,5螺纹配合的选用 国标GB/T 197-2003对内螺纹规定了11个选用公差带,对外螺纹规定了13个选用公差带,如表9-9和表9-10所示。 内、外螺纹配合时选用范围如下: 间隙为零的配合H/h:通常用于内、外螺纹具有较高的同轴度,并有足够的接触高度和结合强度的场合。 较小间隙的配合H/g或G/h:用于要保证间隙,需要拆卸方便的螺纹。, 小间隙配合H、G与e、f、g: 用于需要镀层的螺纹,其基本偏差按所需镀层厚度确定。内螺纹较难镀层,涂镀对象主要是外螺纹,当镀层厚度为10m、20m 30m时,可分别选用g、f、e与H组成配合。当内、外螺纹均需要涂镀时,可采用G/e、G/f。 用于高温条件下工作的螺纹,应保证足够间隙以防卡死。可根据工作时的温度来确定配合,一般当温度低于450时可选H/g,温度高于450时可选H/f、H/e。,9.4 螺纹精度检测 螺纹的检测方法可分为综合检测和单项检测两类。 1综合检测 生产上采用螺纹量规来检验加工的螺纹是否合格。螺纹量规分塞规和环规(或卡规),如图9-6所示。塞规用于检验内螺纹,环规(或卡规)用于检验外螺纹。,图9-6 螺纹量规, 螺纹量规的通端用来检验被测螺纹的作用中径,控制其不得超出最大实体牙型中径,因此它模拟被测螺纹的最大实体牙型,并具有完整的牙型,其长度等于旋合长度。 螺纹量规的止端用来检验被测螺纹的实际中径,控制其不得超出最小牙型中径。为了消除螺距误差和牙型半角误差的影响,其牙型做成短牙型,螺纹长度只有23.5牙。 用光滑极限量规的通端、止端检验螺纹顶径,即内螺纹小径和外螺纹大径。,(1)对外螺纹的检验 图9-7所示为用螺纹环规检验外螺纹的情况。,图9-7 用螺纹环规检验中径、用光滑极限量规检验大径,(2)对内螺纹的检验 图9-8所示为用螺纹塞规检验内螺纹的情况。,图9-8 用螺纹塞规检验内螺纹,2单项检测 (1)用三针法测量螺纹中径 三针法主要用于测量精密外螺纹(如螺纹塞规、丝杠螺纹等)的单一中径。测量时,将3根直径相同的精密量针分别放在被测螺纹的沟槽中,然后用光学或机械量仪测出针距M,如图9-9(a)所示。根据被测螺纹已知的螺距P、牙型半角/2,按下式算出被测螺纹的单一中径d2s。,图9-9 三针法测量外螺纹的单一中径,式中,螺距P、牙型半角/2和量针直径d0均按理论值代入。,(2)用螺纹千分尺测量中径 如图9-10所示。,图9-10 螺纹千分尺,
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