公差配合与技术测量 教学课件 ppt 作者 徐茂功 第九章　螺纹的公差配合与测量

第九章 螺纹的公差配合与测量,第九章 螺纹的公差配合与测量,第一节 概 述 一、螺纹的分类及使用要求 螺纹结合在机械制造及装配安装中是广泛采用的一种结合形式，按用途不同可分为两大类： 1.联接螺纹 2.传动螺纹,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-1 普通螺纹基本牙型,二、普通螺纹的基本几何参数,第九章 螺纹的公差配合与测量,(1)大径D或d (2)小径D1或d1 (3)中径D2或d2 (4)单一中径D2单一或d2单一 (5)螺距P (6)牙型角与牙型半角/2 (7)原始三角形高度H (8)牙型高度h (9)螺纹旋合长度L,第九章 螺纹的公差配合与测量,第二节 普通螺纹各参数对互换性的影响(GB/T 1972003) 影响螺纹互换性的几何参数有五个：大径、中径、小径、螺距和牙型半角，其主要因素是螺距误差、牙型半角误差和中径误差。 一、螺距误差的影响,图9-2 螺距误差对互换性的影响,第九章 螺纹的公差配合与测量,二、牙型半角误差的影响 牙型半角误差可能是由于牙型角本身不准确或由于它与轴线的相对位置不正确而造成，也可能是两者综合误差的结果。 1)外螺纹牙型半角小于内螺纹牙型半角，如图9-3a所示。 2)外螺纹牙型半角大于内螺纹牙型半角，如图9-3b所示。,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-3 牙型半角误差与中径当量的关系,第九章 螺纹的公差配合与测量,三、单一中径误差的影响 制造中螺纹的中径误差D2单一或d2单一，将直接影响螺纹的旋合性和结合强度。 四、作用中径及螺纹中径合格性的判断原则 由于螺距误差和牙型半角误差均用中径补偿，对内螺纹讲相当于螺纹中径变小，对外螺纹讲相当于螺纹中径变大，此变化后的中径称为作用中径，即螺纹配合中实际起作用的中径。,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-4 实际中径，螺距误差，牙型半角 误差和中径公差的关系,第九章 螺纹的公差配合与测量,表9-1 普通螺纹的公称直径和螺距系列(摘自GB/T 1932003)(单位：mm),第九章 螺纹的公差配合与测量,表9-1 普通螺纹的公称直径和螺距系列(摘自GB/T 1932003)(单位：mm),第九章 螺纹的公差配合与测量,表9-2 普通螺纹基本尺寸(摘自GB/T 1962003)(单位：mm),第九章 螺纹的公差配合与测量,表9-3 普通螺纹的基本偏差和公差(摘自GB/T 1972003)(单位：m),五、螺纹大、小径的影响 螺纹制造为保证旋合，使内螺纹的大、小径的实际尺寸大于外螺纹大、小径的实际尺寸，不会影响配合及互换性。,第九章 螺纹的公差配合与测量,表9-3 普通螺纹的基本偏差和公差(摘自GB/T 1972003)(单位：m),第九章 螺纹的公差配合与测量,表9-4 普通螺纹中径公差(摘自GB/T 1972003)(单位：m),第九章 螺纹的公差配合与测量,一、普通螺纹的公差带 普通螺纹国家标准(GB/T 1972003)中规定了螺纹配合最小间隙为零的，以及保证间隙的螺纹公差和基本偏差。 1.螺纹的公差等级(表9-5),表9-5 螺纹公差等级,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-6 内、外螺纹的基本偏差,2.螺纹的基本偏差,第九章 螺纹的公差配合与测量,表9-6 螺纹旋合长度(摘自GB/T 1932003)(单位：mm),3.旋合长度与配合精度,第九章 螺纹的公差配合与测量,二、螺纹公差带的选用 选用公差带与配合：由螺纹公差等级和公差带位置组合，可得到各种公差带。,表9-7 普通内螺纹选用公差带(摘自GB/T 1972003),表9-8 普通外螺纹选用公差带(摘自GB/T 1972003),第九章 螺纹的公差配合与测量,三、螺纹标记(GB/T 1972003) 螺纹的完整标记由螺纹特征代号（M，米制普通螺纹），尺寸代号（公称直径×螺距），螺纹公差带代号（中径和顶径公差带代号），必须说明的信息标记代号（短,长旋合长度,左旋螺纹）四部分组成。,第九章 螺纹的公差配合与测量,第四节 梯形螺纹丝杠、螺母技术标准简介 一、概述 梯形螺纹的主要用途是传递运动和动力，因传动平稳、可靠，常用它将旋转运动转化为直线运动，如机床的进给机构、车床尾座、压力机等均被广泛采用。,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-7 螺纹牙型 a)基本牙型 b)设计牙型,第九章 螺纹的公差配合与测量,表9-9 梯形螺纹的中径推荐公差带,二、丝杠螺纹的精度等级,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-8 梯形丝杠副 a)尾座丝杠 b)尾座螺母,三、丝杠副传动精度等级的选用实例 选择丝杠和螺母的精度等级主要是根据机床或机构需要传递的位移精度和作用。,第九章 螺纹的公差配合与测量,表9-10 机床梯形螺纹丝杠、螺母精度的适用范围,第九章 螺纹的公差配合与测量,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-9 螺旋线轴向误差曲线,四、保证丝杠精度的公差项目(JB/T 28861992) 1.螺旋线轴向公差,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-10 螺距误差曲线,2.螺距公差 (1)单个螺距公差 (2)螺距累积公差,第九章 螺纹的公差配合与测量,3.丝杠螺纹牙型半角的极限偏差 4.丝杠螺纹的大径、中径、小径的极限偏差 5.丝杠螺纹有效长度上中径尺寸的一致性 6.丝杠螺纹的大径对螺纹轴线的径向跳动,第九章 螺纹的公差配合与测量,五、保证螺母精度的公差项目 1.螺母螺纹大径、小径的极限偏差 2.螺母的中径公差 六、丝杠和螺母的螺纹表面粗糙度 JB/T 28861992标准对丝杠和螺母的螺牙侧面，顶径和底径均规定了相应的表面粗糙度和外观要求，以保证和满足丝杠和螺母的使用质量。,第九章 螺纹的公差配合与测量,七、梯形螺纹的标记 单个螺纹：Tr40×14(P7)LH-8e-L,第九章 螺纹的公差配合与测量,第五节 滚动螺旋副(GB/T 17587.1.31998) 一、概述 螺旋传动中的滑动螺旋丝杠副，存在摩擦阻力大，传动效率低、低速或微调时可能出现爬行、磨损快、螺纹侧隙造成空行程和定位精度差等不足。,图9-12 滚动螺旋传动的组成 a)外循环 b)内循环 1螺母 2钢球 3挡球器(图a或返向器(图b) 4螺杆,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-13 滚道法面形状 a)单圆弧 b)双圆弧,滚道法面形状,第九章 螺纹的公差配合与测量,二、滚动螺旋副的主要参数和标注方法 1.主要参数为公称直径d0和公称导程Ph0,表9-11 滚珠丝杠副的参数(摘自GB/T 17587.21998)(单位：mm),第九章 螺纹的公差配合与测量,2.滚动螺旋副螺纹的标注方法,L9-3.TIF,第九章 螺纹的公差配合与测量,3.滚动螺旋副的型号,图9-14 标注示例 a)螺杆 b)螺母,第九章 螺纹的公差配合与测量,三、滚动螺旋副的精度 根据GB/T 1758731998标准，按使用范围及要求分为7个精度等级，即1、2、3、4、5、7、10级。 (一)常用术语的定义 (1)公称导程Ph0 (2)目标导程Phs,第九章 螺纹的公差配合与测量,(3)行程l (4)公称行程l0 (5)目标行程ls (6)实际行程la (7)有效行程lu,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-15 滚动螺旋的行程误差 实际行程误差 实际平均行程误差 目标行程公差 有效行程内行程变动量 任意300mm长度内行程变动量 2rad内行程变动量,第九章 螺纹的公差配合与测量,表9-12 最大余程,第九章 螺纹的公差配合与测量,(二)精度等级和检验项目的选用 精度选择要满足主机定位精度的要求，则滚珠丝杠副的综合精度约定为主机定位精度的30%40%左右。,表9-13 行程偏差的检验项目,第九章 螺纹的公差配合与测量,表9-14 各种机械精度选择表,第九章 螺纹的公差配合与测量,第六节 螺纹测量简述 螺纹的测量方法可分为综合检验和单项测量。 一、综合检验 综合检验主要用于只要求保证可旋合性的螺纹，用螺纹极限量规按泰勒原则进行检验。 用螺纹环规检验螺栓如图9-16所示;用螺纹塞规检验螺母如图9-17所示。,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-16 用螺纹环规检验螺栓,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-17 用螺纹塞规检验螺母,第九章 螺纹的公差配合与测量,二、单项测量 对于低精度外螺纹，可用螺纹量规直接测量d2单一值（不同的测头，以适合不同的牙型和螺距）。,图9-18 螺纹千分尺 1、2测头 3校对板,第九章 螺纹的公差配合与测量,(一)三针法测量中径d2单一 根据被测螺纹的螺距和牙型半角/2，选取三根直径相同的精密金属针落于中径线上，放在外螺纹牙槽内，用杠杆千分尺光学计或比较仪量出M值。,图9-19 杠杆千分尺用三针测量中径 a)杠杆千分尺 b)三针 1活动量砧 2测微螺杆 3刻度套筒 4微分筒 5尺体 6指标 7表盘 8退让按钮 9制动环 10调整钮,第九章 螺纹的公差配合与测量,(二)工具显微镜测量法,图9-20 大型工具显微镜 1目镜 2旋转米字线手轮 3角度读数目镜光源 4光学放大镜组 5顶尖座 6圆工作台 7横向千分尺 8底座 9圆工作台转动手轮 10顶尖 11纵向千分尺 12立柱倾斜手轮 13连接座 14立柱 15立臂 16锁紧螺钉 17升降手轮 18角度目镜,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-21 影像法测量示意图,(1)影像法,第九章 螺纹的公差配合与测量,图9-22 轴切法测量示意图 a)测量刀 b)轴切法,(2)轴切法,