螺纹公差及检测

螺纹公差及检测第一页，共三十页，编辑于2023年，星期一主要内容第九章螺纹公差及检测

1．概述

2．普通螺纹的公差及基本偏差；

3.标准推荐的公差带及其选用；

4.螺纹标记；

第9章螺纹公差及检测第二页，共三十页，编辑于2023年，星期一学习指导

本章学习目的是了解普通螺纹互换性的特点及其公差标准的应用。学习要求是了解普通螺纹主要几何误差对互换性的影响；通过对螺纹公差带分布的分析，掌握普通螺纹公差与配合的特点及螺纹精度的选择；掌握螺纹的标记和标注方法。第9章螺纹公差及检测第三页，共三十页，编辑于2023年，星期一9.1概述

9.1.1螺纹分类及使用要求螺纹结合是机械制造和仪器制造中应用很广泛的结合形式。螺纹按其用途可分为三类，其使用要求如下：1、普通(紧固)螺纹

通常也称紧固螺纹，如公制普通螺纹等，主要用于联接和紧固各种机械零件（例如用螺钉将轴承端盖固定在箱体上）。这类螺纹联接的使用要求是可旋合性(便于装配和拆换)和联接的可靠性。

第四页，共三十页，编辑于2023年，星期一螺纹按其用途可分为三类，其使用要求如下：2．传动螺纹

这类螺纹通常用于传递运动或动力（例如普通车床进给机构中的丝杠螺母副和滚动螺旋传动的滚珠丝杠副）。传动螺纹都采用圆柱螺纹结合。如梯型螺纹、丝杆等。螺纹联接的使用要求是传递动力的可靠性或传递位移的准确性。9.1概述

9.1.1螺纹分类及使用要求第五页，共三十页，编辑于2023年，星期一螺纹按其用途可分为三类，其使用要求如下：3．紧密螺纹

这类螺纹用于密封联接。主要用于使两个零件紧密连接而无泄漏的结合，如管螺纹。对这类螺纹的使用要求是结合紧密，结合具有过盈，以保证密封性和一定的连接强度。达到不漏水、不漏气和不漏油的密封要求。紧密螺纹多为三角形牙型的圆锥螺纹。9.1概述

9.1.1螺纹分类及使用要求第六页，共三十页，编辑于2023年，星期一基本牙型螺距P原始三角形高度H大径D或d小径D1或d1中径D2或d2牙型角α和

牙型半角α/2螺纹旋合长度D1(d1)30°60°P/2P/4P/8H/8HH/4D2(d2)D(d)螺纹轴线P9.1概述

9.1.2螺纹部分术语及定义第七页，共三十页，编辑于2023年，星期一基本牙型：

螺纹的外观形状。有三角形、矩形、梯形等多种形式，以三角型为主。在原始三角形中去掉顶部H/8，去掉底部H/4所形成的内、外螺纹共有的理论牙型，也是螺纹设计牙型的基础。螺距P：相邻螺牙在中径处沿轴向距离。同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为导程Ph，对多头螺纹Ph=nP(n-头数)，单头：P=Ph原始三角形高度H：

原始三角形顶点到底边的垂直距离，H=3P/29.1概述

9.1.2螺纹部分术语及定义第八页，共三十页，编辑于2023年，星期一第九页，共三十页，编辑于2023年，星期一大径d或D：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径。国家标准规定：公制普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公称直径。大径是外螺纹的顶径d或内螺纹底径D。（螺纹基本大径）小径d1或D1：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。小径是外螺纹的底径d1或内螺纹顶径D1。（螺纹基本小径）中径d2或D2：一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。若在基本牙型上该圆柱的母线正好通过牙型上沟槽和凸起宽度相等，且等于P/2时，此时的中径称基本中径。9.1概述

9.1.2螺纹部分术语及定义第十页，共三十页，编辑于2023年，星期一D1(d1)30°60°P/2P/4P/8H/8HH/4D2(d2)D(d)螺纹轴线P第十一页，共三十页，编辑于2023年，星期一牙型角和牙型半角/2：在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角称为牙型角。公制普通螺纹的牙型角=60，牙型半角/2=30（牙侧与垂直于螺纹轴线的垂线间夹角）。螺纹旋合长度：两相配合螺纹，沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。9.1概述

9.1.2螺纹部分术语及定义第十二页，共三十页，编辑于2023年，星期一

螺纹联接要实现其互换性,必须保证良好的旋合性和一定的联接强度。普通螺纹精度不高，主要作用是连接与传动，影响互换性的主要因素有大径、小径、中径、螺距和牙型半角五个指标。螺距误差主要影响可旋合性、可连接性、可靠性(紧固)、传动精度(传动螺纹)和螺牙侧面负荷均匀性等螺纹性能；牙型半角误差主要影响可旋入性；中径误差影响可旋入性，连接紧密性，可靠性。螺纹旋合时主要表现在中径d2的配合精度上，故常把螺距误差Δp和牙型半角误差Δ(/2)的影响折合在中径上。螺纹互换性和配合性质主要取决中径。9.1概述

9.1.3螺纹几何参数偏差对互换性的影响第十三页，共三十页，编辑于2023年，星期一

螺纹联接要实现其互换性,必须保证良好的旋合性和一定的联接强度。普通螺纹精度不高，主要作用是连接与传动，影响互换性的主要因素有大径、小径、中径、螺距和牙型半角五个指标。螺距误差主要影响可旋合性、可连接性、可靠性(紧固)、传动精度(传动螺纹)和螺牙侧面负荷均匀性等螺纹性能；牙型半角误差主要影响可旋入性；中径误差影响可旋入性，连接紧密性，可靠性。螺纹旋合时主要表现在中径d2的配合精度上，故常把螺距误差Δp和牙型半角误差Δ(/2)的影响折合在中径上。螺纹互换性和配合性质主要取决中径。9.1概述

9.1.3螺纹几何参数偏差对互换性的影响第十四页，共三十页，编辑于2023年，星期一螺纹的大径和小径处均留有空隙，一般不会影响配合性质。由于螺纹旋合后主要是依靠螺牙侧面工作，如果内、外螺纹的牙侧接触不均匀，就会造成负荷分布不均，势必降低螺纹的配合均匀性和联接强度。因此对螺纹互换性影响较大的参数是中径、螺距和牙型半角。9.1概述

9.1.3螺纹几何参数偏差对互换性的影响第十五页，共三十页，编辑于2023年，星期一

由上节我们看到，在普通螺纹中，对螺距和牙型半角误差不单独规定公差，而是将它们折算到中径上来控制。即用螺纹中径公差综合控制中径、螺距和牙型半角等几何要素的误差。在普通螺纹中，只须规定大径、中径和小径的公差。由于外螺纹和内螺纹的底径（d1和D）是在加工时和中径一起由刀具切出，其尺寸由刀具保证，因此不规定公差。螺纹公差中，只规定了外螺纹的大径d、中径d2和内螺纹的小径D1、中径D2的公差等级和公差。9.2普通螺纹公差及基本偏差

9.2.1螺纹公差第十六页，共三十页，编辑于2023年，星期一螺纹直径公差等级内螺纹小径D14、5、6、7、8内螺纹中径D24、5、6、7、8外螺纹大径d4、6、8外螺纹中径d23、4、5、6、7、8、9螺纹公差等级(摘自GB/T197—2003)

由表9-4可看到，同一公差等级中，内螺纹中径公差比外螺纹中径公差大32%左右，原因是内螺纹加工比外螺纹困难。9.2普通螺纹公差及基本偏差

9.2.1螺纹公差第十七页，共三十页，编辑于2023年，星期一不同公差等级螺纹公差值计算公式上表中：P和d的单位为mm，d为该螺纹直径尺寸段的几何平均值直径公差（m）计算公式Tdk1(180P2/3-3.15P-1/2)Td2k190P0.4d0.1TD1k1(433P-190P1.22)当P=0.2—0.8时

k1230P0.7当P1时TD2k2Td2公差等级3456789系数k10.50.630.811.251.62系数k20.851.061.321.72.129.2普通螺纹公差及基本偏差

9.2.1螺纹公差第十八页，共三十页，编辑于2023年，星期一

零件的尺寸公差可由公差带表示，公差带有两个参数：一是公差带的大小（即宽度）；二是公差带相对于零线的位置。国标已将它们标准化，形成标准公差和基本偏差两个系列。国家标准GB/T197—2003《普通螺纹公差》对螺纹大径、中径和小径规定了相同的基本偏差。螺纹的基本牙型是计算螺纹偏差的基准，内、外螺纹公差带相对基本牙型位置由其基本偏差决定（如同圆柱体尺寸O线位置一样）。9.2普通螺纹公差及基本偏差

9.2.1螺纹公差第十九页，共三十页，编辑于2023年，星期一对于外螺纹基本偏差为上偏差es，下偏差ei=es-T在普通螺纹标准中，对外螺纹规定了四种公差带位置，其基本偏差分别为e、f、g、h。h的基本偏差为零，e、f、g的基本偏差为负值。（等同基轴制）9.2普通螺纹公差及基本偏差

9.2.1螺纹公差第二十页，共三十页，编辑于2023年，星期一普通外螺纹公差带位置示意图外螺纹公差带位置e基本牙型esdd2es/2d1d3maxTTd2/2Td/2eifg0h基本牙型Td/2Td2/2d3maxd1d2d0ei=－Tes=0T9.2普通螺纹公差及基本偏差

9.2.1螺纹公差第二十一页，共三十页，编辑于2023年，星期一对于内螺纹：基本偏差为下偏差EI，上偏差ES=EI+T在普通螺纹标准中，对内螺纹规定了两种公差带位置，其基本偏差分别为G、H。H的基本偏差为零，G的基本偏差为正值。（等同基孔制）9.2普通螺纹公差及基本偏差

9.2.1螺纹的基本偏差第二十二页，共三十页，编辑于2023年，星期一普通内螺纹公差带位置示意图内螺纹公差带位置0D2D1D基本牙型GEIESTTD2/2TD1/2EI/2ES=TDD2D1基本牙型HTD2/2TD1/2EI=0T9.2普通螺纹公差及基本偏差

9.2.1螺纹的基本偏差第二十三页，共三十页，编辑于2023年，星期一9.2普通螺纹公差及基本偏差

9.2.1螺纹的基本偏差普通螺纹基本偏差和顶径公差第二十四页，共三十页，编辑于2023年，星期一零件的公差带由标准公差和基本偏差所决定。按螺纹不同的公差带位置（G、H、e、f、g、h）以及不同的公差等级（39级）可组成各种不同的公差带。根据使用场合，螺纹分成三个精度等级：精密级：用于精密螺纹中等级：用于一般用途粗糙级：用于制造螺纹比较困难或对精度要求不高的场合国标对螺纹的旋合长度进行了规定，分为短旋合长度S、中旋合长度N、长旋合长度L三组，一般情况下应采用中旋合长度N。标准推荐的公差带及其选用9.3标准推荐的公差带及其选用第二十五页，共三十页，编辑于2023年，星期一在螺纹生产中，为了减少螺纹刀具和量规的品种及规格，提高经济效益，国标GB/T197-2003规定了内、外螺纹的选用公差带，见P185表9-9、表9-10。表中所列的内、外螺纹公差带分成推荐使用、优先选用、常用和一般尽可能不用几个级别在实际中选用。螺纹公差带的确定：是螺纹公差等级和基本偏差的组合。表示方法是公差等级后加上基本偏差代号。如外螺纹：6f；内螺纹：6H。与普通尺寸标注有差别。标准推荐的公差带及其选用9.3标准推荐的公差带及其选用第二十六页，共三十页，编辑于2023年，星期一普通螺纹推荐公差带9.3标准推荐的公差带及其选用第二十七页，共三十页，编辑于2023年，星期一螺纹完整标记由螺纹代号M、公称直径值、导程代号Ph（单线螺纹可省略）、螺距值、中径公差带代号、顶径公差带代号、旋合长度代号和螺纹旋向代号LH（右旋省略）所组成。M6×0.75–5h6h–S–LH螺纹代号公称直径单线螺纹螺距中径公差带代号顶径公差带代号短旋合长