当前课程知识点:机械精度设计基础 > 考试 > 期末考试 > 6.3 普通螺纹精度设计
这一节学习的主要内容是
普通螺纹的精度设计
主要包括如何设计螺纹公差的精度
要用什么样的技术要求
来保证螺纹的配合性质
以及如何选用螺纹的公差与配合
先来了解一下螺纹公差的基本结构
在普通螺纹公差的国标中
只对中径和顶径规定了公差
而对底径呢并没有作出规定
也就是对内螺纹的大径和
外螺纹的小径公差没有规定
底径的公差呢
是由加工的刀具来控制的
螺纹的基本偏差呢
确定了公差带的位置
公差等级确定了公差带的大小
二者共同决定了螺纹的公差带
根据螺纹的公称直径和螺距的基本值
我们可以规定出螺纹的旋合长度
公差精度就是由公差带
和螺纹旋合长度所决定的
先来了解一下螺纹的公差带
螺纹的公差带是沿基本牙型的
牙侧、牙顶和牙底分布的公差带
有基本偏差和公差两个要素构成
在垂直于螺纹轴线的方向上
计量其大、中、小径的极限偏差
还有公差值
螺纹的公差是用来确定公差带大小的
它表示螺纹直径的尺寸允许变动量
公差值的大小取决于
公差等级和公称直径
国标中对于螺纹的中径和顶径
分别规定了若干个公差等级
代号呢都用阿拉伯数字来表示
具体的规定可以看这个表
其中呢3级是最高级
而6级呢是基本级
数字越大表示公差等级越低
各级中径公差和顶径公差的数值呢
可以参考国标
螺纹公差带的另一个要素呢
就是基本偏差
它决定了螺纹公差带的位置
标准中对于内螺纹
只规定有H和G两种基本偏差
基本偏差代号
G的基本偏差的下极限偏差为正值
H的基本偏差也是下极限偏差为零
而对于外螺纹规定有四种
h、g、f、e四种基本偏差
其中e、f、g的基本偏差
也就是上偏差是负值
h的基本偏差上偏差是零
国标规定了内外螺纹的中径
顶径和底径的基本偏差
采用的数值是相同的
根据螺纹的公称直径和螺距基本值
国标中规定螺纹旋合长度有三组
短旋合长度组
中等旋合长度和长旋合长度
分别用S 、N和L表示
对于受力不大
而且受空间位置限制的螺纹
比如说锁紧用的特别薄的螺母
那样的螺纹
可以选用短旋合长度
一般情况下选用中等旋合长度
对于铝合金等强度比较低的
零件上的螺纹 为了保证
螺纹的这个强度
可以选用长旋合长度
对于调整用的螺纹
可以根据调整行程的长短
选择合适的旋合长度组
螺纹公差精度的选用呢
主要取决于螺纹的用途
分为三类
精密级 中等级和粗糙级
从精密级到粗糙级的精度
是从高到低变化的
精密级呢用于精密的连接螺纹
也就是要保证配合性质
要保证一定的定心精度
这样的螺纹连接
中等级用于一般用途的螺纹连接
而粗糙级呢用于不太重要的螺纹连接
以及制造比较困难的这样的连接
还有的时候呢需要加工比较深的孔
盲孔之类的螺纹
我们也需要用到粗糙级
要保证螺纹的配合性质
除了上述的几项要求之外
呢还有其它的一些技术要求
比如说对普通螺纹
一般情况下我们不规定几何公差
它的几何误差不能超出
螺纹轮廓公差带所限定的极限区域
对于高精度的螺纹
规定了在旋合长度内的圆柱度
同轴度和垂直度等几何公差
它们的公差值呢一般
不大于中径公差的50%
并且要求按包容要求控制
另外按照用途和公差等级国标中规定的
螺纹牙侧表面的粗糙度Ra上限值
螺纹精度等级越高
对于牙侧表面来说
粗糙度要求就越高
轴及套上的螺纹表面精度要比
相同公差等级下的螺栓螺母要高一些
了解了保证配合性质的其它技术要求之后
我们还要知道如何选用螺纹公差带与配合
在设计螺纹零件的时候
为了减少螺纹刀具
和螺纹量规的品种和规格
提高经济效益
一般从下面的表中选取螺纹公差带
对于大量生产的精制紧固螺纹
推荐采用带方框的红色字的公差带
例如内螺纹选用6H外螺纹选用6g
表中粗体字公差带应优先选用
其次选用的是一般字体的公差带
还有一些加括号的公差带
加括号的公差带我们尽量不选用
表中如果只有一个公差带代号
比如说6H 6g
这种表示中径和顶径的公差带相同
有两个公差带代号的
比如说5g 6g表示的是
外螺纹的中径公差带和顶径公差带
中径公差带是5g
顶径公差带呢是6g
二者是不相同的
这就是公差带的选用
配合的选择呢
要从保证足够的接触高度出发
完工后的螺纹最好要组成
Hg、 Hh、 Gh的配合
对于公称直径小于等于1.4毫米的螺纹
选用的是5H6h 4H6h
或者是更精密的配合
对于需要涂镀的外螺纹
当镀层为10μm的时候可以选择g
镀层厚度20μm的时候可以选择f
当镀层为30μm的时候可以选择e
当内外螺纹均需要涂镀的时候
呢可以选择G,e
或者是G, f
也就是说当内外螺纹
都需要有涂镀的时候
呢我们需要尽量把
涂层的厚度留出来
也就是要选择相对来说
间隙比较大的配合
定好了螺纹的公差标准和配合后呢
还要学会如何在图纸上去标注这个螺纹
这是普通螺纹完整的标注格式
M是普通螺纹的特征代号
米制螺纹
从16到括号完了这一段是尺寸代号
其中16是公称直径
Ph是导程
这里的导程呢是3mm
P是螺距
这里是1.5mm
如果需要说明螺纹的线数
可以在螺距数值后面加括号
用英文说明
这里是two stars
代表的是双线螺纹
对于粗牙螺纹
螺距可以省略不标
7g6g是公差带代号
公差带代号呢指的是
中径和顶径的公差带代号
中径公差带代号在前
顶径的在后
如果中径和顶径的公差带代号是相同的
那么只标注一个公差带代号
螺纹尺寸代号呢与公差带代号之间
用半字线 一个小短横给它分开
标准中规定有些情况是最常用的
中等公差精度螺纹
比如说公称直径小于等于1.4mm的5H 6h
和公称直径大于等于1.6mm的6H和6g
它是不标注公差带代号的
另外内外螺纹配合时候
如果它们的公差带中间用斜线分开了
比如说我们这里边6H/5g6g
这个时候则表示内螺纹的
中径和顶径公差带相同都是6H
外螺纹的中径公差带为5g
顶径公差带为6g
S表示的是旋合长度代号
对短旋合长度和长旋合长度组而言
要求在公差带代号后分别标注S和L
与公差带代号之间用半字线分开
中等旋合长度可以省略标注
也就是N可以省略掉
LH指的是旋向代号
对于左旋螺纹要在
旋合长度代号后边标注LH代号
与旋合长度代号间用半字线分开
右旋螺纹通常省略旋向代号
图中所示为单线的右旋的内外螺纹
螺纹旋向的判断呢
和齿轮旋向的判断是一致的
来看这样的一个螺纹精度设计的事例
先来看螺纹副在装配图纸上的标注
其中M16表示粗牙普通螺纹的
螺纹大径为16mm
7H6h表示螺纹副配合公差代号
L表示长旋合长度
旋向为右旋
再看外螺纹在零件图上的标注
其中6h表示外螺纹的
中径和大径的公差带代号是相同的
40表示的是螺纹的实际长度为40mm
因为M16的螺钉长度大于24mm
都被认定为长旋合长度
所以为了便于选择
应该标注出实际的长度
最后一个是内螺纹在零件图上的标注
其中7H表示内螺纹的
中径和小径的公差带代号相同
20表示的螺纹的实际有效长度为20mm
螺纹牙侧表面粗糙度应该标注到大径上
粗糙度数值的选取呢
可以按照前面讲过的进行标注
普通螺纹精度设计呢
是螺纹设计中比较重要的部分
尤其是公差等级和标注
选取公差等级和标注时
应参考相应的国标
-1.2 机械精度设计的研究对象
-1.3 标准化与优先数系
-1.4 几何量测量的基本知识
-讨论题1
-讨论题2
-讨论题3
-第一章 作业
-2.1 基本术语及其定义
-2.2 极限与配合国家标准的构成
-2.3 尺寸精度设计
-讨论题4
-讨论题5
-讨论题6
-第二章作业
-3.1 概述
--3.1.1 概述
-3.2 几何公差的标注方法及公差带
-3.3 公差原则
-3.5 几何精度的检测与评定
-讨论题7
-讨论题8
-讨论题9
-第三章作业
-4.4 表面微观轮廓精度的设计
-第四章作业
-第五章作业
-第六章作业
-第七章作业
-第八章作业
-9.3 圆锥要素的精度设计
-第九章作业
-10.1 尺寸链的基本概念
-10.2 用完全互换法计算尺寸链
-第十章作业
-11.1 典型零件精度设计
-第十一章作业
-期末考试