向距离与比基本值之单的最大始对值。山于一一般洗择的“理定的噬效长度”都是旋合长度 因此螺距累积误差与旋合长度有关,是影响螺纹使用的主要因素,即也就足影响螺纹联结互 换性的主要因素。 对于蝶纹联结,蝶距误差会使内外蝶纹牙测发生干涉而影明旋合性,并使载荷集中在少 数几个牙侧面上,影响连接的可靠性与承载能力。对于传动螺纹,蝶距误差会影响运动精度 及空行程的大小 假设一普通蝶纹联结,其内螺纹具有理想牙型,无蝶距误差和半角误差:外蝶纹中径 牙型半角均无误差,仪存在蝶距误差(在旋合长度内,有螺距累积误差△P)。见图(711), 可知在这种情况下,内、外螺纹旋合时牙侧会产生干涉(见图7-11中阴影部分)而无法旋 合,月随着旋进牙数的增加,牙侧的干涉量会有所增大 mP条 外螺 图7-11螺距误差对螺纹互换性的影响 山此可知,△P茧然是螺纹牙侧在轴线方向上的位置误差,但是从影响旋合性来看,它 和螺纹牙侧在径向的位置误差(外媒纹中径增大、内螺纹中径成小)的结果是相同的。因此 为了使一个实际有螺距误差的外蝶纹可旋入具有理想牙型的内蝶纹,应把外螺纹的中径d 减小一个数值∫:同理,当内螺纹有螺距误差时,为了保证可旋合性,应把内螺纹的中径 加大一个数值∫。这个中径增大或减小的数值厂,是为补偿螺距误差的影响而换算成中径的 数值,被称为△P,的中径当量值。 从图7.11的Aahe中可以看出: fr =AP:cot (7-4) 对于牙形半角a/2=30的普通螺纹=1.732△P。山于△P:不论是正或负,都影响 旋合性(只是干涉发生在左、右牙侧面的个同而已),故△PΣ取绝对值。 三、牙型半角误差对普通螺纹互换性的影响 牙型半角误差(△?)是指螺致牙侧相对于螺致轴线的方向误盖,它等于实际牙型半 角与其理论牙型半角之差,对螺纹的旋合性和连接强度均有影响。蝶纹牙型半角误差分为两 种,一种是螺纹的左、右牙型半角不相等,车削蝶纹时,若车刀未装正,会造成这种结果: 另一种是螺致的左、右牙型半角相等,但不等于30,这是螺纹加工刀具的角度不等于60 所致 牙型半角误差对互换性的影响可以用其中径当量值来衡量,见图(712).假定内螺纹 6
具有基本牙型,外螺纹的中径、螺距与内螺纹一样没有误差,但其左右牙型半角存在误差 〔A)利心号引·此动无到A引利A号引。是F还是负血内,外烂致炭合时 左右牙侧都将可能产生干涉(见图7-12中的阴影部分)而无法旋合。为了保证旋合性,必 须将外螺纹中径减小一个数值∫。(或内螺纹中径增大一个数值厂)。这个中径增大或减小 的数值∫。是为补偿牙型半角误差的影响而换算成中径的数值,被称为牙型半角误差的中径 当量值。 图(7-12)是外螺纹的△α2为负值,在项牙侧处出现干涉现象而无法旋合:图(7-12b) 是外螺纹的△a2为正值,在牙底牙侧处出现干涉现象而无法旋合:图(7-12)是外螺纹 的(△气)(A》。、布医和底的牙侧都会产生干沙现象、两测干沙区的干莎星也 不相同。 图712牙型半角误差对螺纹互换性的影响 山图7-12中的几何关系,可以推导出一定的半角误差情况下,牙型半角误差的中径当 量值∫。为(公式有待确定) (7-5) 式中 P一蝶距(mm): —左牙型半角误差(): —右不型半角误差(): K,、K,—修正系数,其值的确定列于表(7-1)
表1K1、K,值的取法 内螺致 外螺致 (AS (4S >0 <0 >0 <0 >0 <0 >0 <0 K2 K K2 2 32 2323 式7-5是一个通式,是以外螺致存在牙型半角误差时的情况推导整理出来的,当假设外 螺纹具有理想牙型,而内蝶纹存在牙型半角误差,上式同样适用。 四、中径误差对普通螺纹互换性的影响 从前面介绍的内容可以看到,纹中径跟大、小径一样,若外螺纹的中径比内蝶纹的中 径大,内、外螺纹将因产生干涉而无法旋合,从而影年螺纹的可旋合性:但若外螺纹的中径 与内螺纹的中径相比太小,又会使螺纹联结过松,同时影啊接触面积,降低螺纹联接的可靠 性。除此之外,蝶距误差与牙型半角误差的存在,对内螺纹相当于中径减小,对外蝶纹相当 于中径增大,并月分别通过∫。和厂可以折算到中径上 山此可见,中径误差直接或间接都会影响普通螺纹的互换性,必须加以控制。 五、保证普通螺纹互换性的条件 1.普通螺纹的作用中径 作用中径是内、外螺纹旋合时实际起作用的中径 普通螺纹没有螺距误差和牙型半角误差时,内、外螺纹旋合时实际起作用的中径便是 螺纹的实际中径,即作用中径值与实际中径值相等。 当普通媒纹存在误差,外蝶纹有牙型半角误差时,为了保证其旋合性,只能与一个中 径较大的内螺纹旋合,其效果相当于将外螺纹的牛径增大一个中径当量值了。,即相当于外 螺纹在旋合中真正起作用的中径比实际中径增大了一个∫。值:当该外蝶纹同时又存在蝶距 累积误差时,该外蝶纹在旋合中真正起作用的中径又比原来增大了一个值。其作用中径 等于外螺纹的实际单一中径与螺距误差及牙型半角误差的中径当量值之和,即 dim=di+un+fp) (7-6) 同理,当内螺纹存在螺距误差和半牙型半角误差时,只能与一个中径较小的外螺纹旋合, 其效果相当于内螺纹的中径减小了。因此,对于外蝶纹而言,其作用中径等于内螺纹的实际 单一中径与螺距误差及牙型半角误差的中径当量值之差,即 Dm=D。-U+fr) (7-7) 显然,普通爆纹的作用中径是山单一中、螺距误差、牙形半角误差二者综合作用的结
果而形成的。因此,在国家标准中没有规定普通螺纹的蝶距公差和牙型半角公差,而是将其 换算成中径公差的一部分,通过检验中径米控制普通螺纹的螺距误差和牙型半角误差, 2.保证普通螺纹互换性的条件 首先,要保证内、外蝶纹能顺利旋合,必须满足一个条件,即内螺纹的作用中径不小于 外螺纹的作用中径 其次,外螺纹的作用中径过大或内蝶纹的作用中径过小,都会影响蝶纹联结的旋合性: 外蝶纹的实际单一中径过小或内蝶纹的实际单一中径过大,又会影时到蝶纹联结的强度。因 北,中径合格与查是衡量蝶敦万换性的主要指标,要保证墨纹的万换性,就要保证内、外螺 纹的作用中径和实际单 中径不超过各自一定的界限值,而判断螺纹中径的合格性则应遵 “极限尺小判断原则 茶勒原”。 按照该原则,螺纹中径的合格性条件为:螺纹的作用中径不能超过螺纹的最大实体牙型 (最大实体状态下的牙型)中径,任何位置上的单一中径不能超过蝶纹的最小实体牙型(最 小实体状金下的不型)中径。见图(713)。结合 内 第二章和第四章的内容,螺纹中径的合格性条件 可表示为: 内螺纹:D2n之D,D.≤Dmm 外螺纹:d2n≤dm,dm之d, 外纹 螺纹中径合格性州斯原则 图7-13普通螺纹中径合格性判断原则 需要说明的是:在GB/T197-2003中已经删除了上述“中径合格性判断原则"的相关内 容。该标准中指出,螺纹的检测手段有许多种,应根据螺纹的不同使用场合及螺纹加工条件, 山产品设计者自己决定采用何种螺纹检验手段。因为此判断原则在现场尚在使用,这甲只是 简述旧国标GBT197 1981中的相关内容,以做参考 第三节普通螺纹精度 GBT1972003规定了普通螺纹(一般用途米制螺纹)的公差,普通螺纹的基本牙型 和直径与蝶距系列分别符合GBT192一2003和GBT1932003中的规定.GB/T197-2003 适用于一般用途的机械紧固螺纹联结,其螺纹本身不具有封功能 一、普通螺纹公差带的基本结构 普通蝶纹公差带与第二章中介绍的尺公差带类似,山两个基本要素构成,即普通螺致 公差带的位置(基本偏差)和普通螺纹公差带的大小(标准公差)。普通螺纹的公差带是以 基本牙型为零线,沿者基本牙型的牙项、牙侧和牙底连续分布的,在垂直于螺纹轴线方向计 量大、中、小径的偏差和公差,见图(7-14)和图(7-15) 二、普通螺纹的公差等级 紫纹公差带的大小山公差值决定,公差值代号为T,并按大小分为若干级,用阿拉伯数 字表示。根据GB/T197一2003,现将内,外蝶纹大、中、小径的公差等级总结,见表(7-2), 精度设计时按照此规定进行选取
表7-2普通螺纹的公差等级 螺纹直径公差等级 中径D, 4、5、6、7、8 内螺纹 小径D 4、5、6、7、8 中径d23,4、5、6、7、8、9 外螺纹 大径司 4.6.8 因为内纹加 工较外螺致加工因难,所以同级的内致中径公差值比外螺纹中径公差值 大30%左右,以满足“工艺等价”原则。各直径公差值分别见附表(7-4)、附表(7-5)、附表 7-6)、附表(77) 公差带位置为G 公养带位背为H 图7-14普通螺纹内螺纹的公差带位置 8日四 刷公差带位置为5 图7-15普通螺纹外纹的公差带位置 三、普通螺纹的基本偏差 如图7-14、图7-15所示,内、外螺纹的基本牙型是计算蝶纹偏差的基准,内、外螺纹 的公差带相对于基本牙型的位置与第二章中介绍的公差带位置一样山基本偏差确定。内螺纹