10螺纹结合的互换性.ppt

第十章 螺纹结合的互换性 1.几何量精度基础知识： 尺寸精度、形位精度及公差原则、表面粗糙度。 2.典型零部件的几何量精度设计： 滚动轴承结合的公差、螺纹连接的公差、键连接的公差、渐开线圆柱齿轮的公差。 3.几何量精度检测技术： 测量技术基础、量规。 课程知识结构： 4.机械精度设计方法： 尺寸链。 第一节 概述 一．螺纹的种类和使用要求 在机械制造中，螺纹联接和传动的应用有很多，占有很重要的地位。根据其用途可分为三类:普通螺纹、传动螺纹和紧密螺纹。 １．普通螺纹：通常也称紧固螺纹，主要用于联接和紧固各种机械零件。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。 ２．传动螺纹：这类螺纹通常用于传递运动或动力。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。 ３．紧密螺纹：这类螺纹用于密封联接。螺纹的使用要求是结合紧密，不漏水、不漏气和不漏油。 二、普通螺纹的基本牙型和几何参数 普通螺纹的基本牙型是将原始三角形(等边三角形)的顶部截去H/8和底部截去H/4所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。 1．大径(D，d)： 大径是指与内螺纹牙底或外螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的大径基本尺寸相等，即D =d 。 内螺纹的大径D又称底径,外螺纹的大径d又称顶径。普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公称直径尺寸。 ２．小径(D1，d1)： 小径是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的小径基本尺寸相等,即D１=d1。 内螺纹的小径D1又称顶径,外螺纹的小径d1又称底径。 ３．中径(D２，d２)： 中径是指一个假想圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥的母线通过螺纹牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，此假想圆柱称为中径圆柱。相结合的内、外螺纹中径的基本尺寸相等，即D２=d２。 4．单一中径(D2s，d2s)： 单一中径是指一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽宽度等于螺距基本尺寸一半地方的直径。用以表示螺纹的实际中径。 当螺距没有误差时，螺纹的中径就是螺纹的单一中径；当螺距有误差时，单一中径与中径不相等。 5．螺距(P)： 螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 ６．导程(Ph)： 导程是同一螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 导程和螺距的关系： n——线数 7．原始三角形高度和牙型高度 8．牙型角和牙型半角（α/2）： 牙型角是指在螺纹牙型上，相邻两牙侧间的夹角。普通螺纹的理论牙型角a=60°。 牙型半角是指在螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的垂直线间的夹角。普通螺纹的牙型半角为30°。 9．螺纹旋合长度： 螺纹旋合长度是指内外螺纹旋合时螺旋面接触部分的轴向长度。 第二节 螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响 影响螺纹互换性的主要几何参数有五个:大径、小径、中径、螺距和牙型半角。 内、外螺纹加工后,外螺纹的大径和小径要分别小于内螺纹的大径和小径，才能保证旋合性。 由于螺纹旋合后主要是依靠螺牙侧面工作的，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。 一、螺距误差对互换性的影响 螺距偏差可分为单个螺距偏差和螺距累积偏差两种。 单个螺距偏差：是指单个螺距的实际值与其基本值之代数差，它与旋合长度无关。 螺距累积偏差：是指在规定的螺纹长度内，任意两同名牙侧与中径线交点间的实际轴向距离与其基本值的最大差值，它与旋合长度有关。螺距累积偏差对互换性的影响更为明显。 假设内螺纹具有基本牙型，仅与存在螺距偏差的外螺纹结合。外螺纹N个螺距的累积误差为ΔPΣ(μm)。内、外螺纹牙侧产生干涉而不能旋合。为防止干涉，为使具有ΔPΣ的外螺纹旋入理想的内螺纹,就必须使外螺纹的中径减小一个数值fp (μm)，或将内螺纹中径增大一个数值fp。fp称为螺距误差的中径补偿值。 fp：螺距误差的中径补偿值。 时 二、牙型半角误差对互换性的影响 牙型半角误差是指牙型半角的实际值对公称值的代数差，是螺纹牙侧相对于螺纹轴线的位置误差。对螺纹的旋合性和联接强度均有影响。牙型半角误差对旋合性的影响如图所示。 （一）外螺纹牙型半角小于内螺纹牙型半角 为保证旋合性，可把内螺纹的中径增加 ，或把外螺纹中径减小 。 称为半角误差的中径补偿值。 假设左右半角误差相等 （二）外螺纹牙型半角大于内螺纹牙型半角 为保证旋合性，可把内螺纹的中径增加 ，或把外螺纹中径减小 。 假设左右半角误差相等 实际