模块六典型零件的检测
1 普通螺纹的检测
一、情境
螺栓、螺母（或螺孔）被广泛应用在各种机器中，如图6—1所示减速器。
图6—1 减速器
为了保证普通螺纹的使用要求，必须熟悉螺纹主要几何参数、掌握国家标准有关普通螺纹公差等级和基本偏差的规定、会使用测量工具对普通螺纹进行检测。
二、项目
螺纹的检测：普通螺纹的单项检测和综合检测。
任务1 普通螺纹主要几何参数
1）螺纹的种类和使用要求
按用途可分为三类：
①紧固螺纹主要用于紧固和连接零件。其牙型为三角形，如普通螺纹。对紧固螺纹的使用要求是可旋合性和连接的可靠性。
②传动螺纹主要传递动力和位移。其牙型为梯形、矩形和锯齿形等。对传动螺纹的使用要求是传递动力要可靠，传动比要稳定。
③密封螺纹主要用于密封，如各种机械设备的液压、气动、润滑和冷却等管路系统。对密封螺纹的使用要求是密封性和连接的可靠性。如表6—1。
表6—1 螺纹的种类和用途
2） 普通螺纹主要几何参数
普通螺纹的几何参数有十个：大径（D 、d ）、小径（1D 、1d ）、中径（2D 、2d ）、 单一中径（S D 2、s d 2）、螺距（P ）和导程（Ph ）、牙型角（α）和牙侧角（1α、2α）、螺纹旋合长度、螺纹升角（ϕ）、最大实体牙型、最小实体牙型。
图6—2 普通螺纹大径、小径
图6—3 普通螺纹中径、单一中径
中径（2D 、2d ）：一个假想的圆柱直径。牙型上：沟槽宽度=凸起宽度。注意：
中径不是大径和小径的平均值。
单一中径（S D 2、s d 2）：一个假想的圆柱直径。牙型上：沟槽宽度=
P 2
1
。注意：螺距无误差，中径就是单一中径；螺距有误差，两者不相等。单一中径测量简便，可用三针法测得，通常把单一中径近似看做实际中径。
图6—4 普通螺纹线数、螺距
对单线螺纹：Ph =P 对双线螺纹：Ph =n P
图6—5 普通螺纹牙型角、牙侧角
图6—6 普通螺纹旋合长度
互换性要求螺纹连接具有装配过程中的可旋合性、使用过程中的连接可靠性。影响螺纹互换性的几何参数有五个：大径、中径、小径、螺距和牙侧角。因大径和小径处均留有间隙，一般不会影响其配合性质，故影响螺纹互换性的主要几何参数有三个：螺距、牙侧角和中径。
3）普通螺纹主要几何参数对互换性的影响 ①螺距误差对互换性的影响
螺距误差包括螺距偏差（P ∆）和螺距累积误差（∑∆P ）。螺距偏差（P ∆）是指单
个螺距的实际尺寸与其基本尺寸之差。螺距累积误差（∑∆P ）是指在规定的旋合长度内螺距偏差的累积值。螺距累积误差（∑∆P ）为影响螺纹互换性的主要因素。
影响：螺距累积误差（∑∆P ）使内、外螺纹牙侧产生干涉，影响装配的旋合性，从而影响使用的连接可靠性。如图6—7。
图6—7 螺距误差对互换性的影响 解决措施：
对于外螺纹：把外螺纹的中径2d 减少一个数值p f 至'2d 。 对于内螺纹：把内螺纹的中径2d 加大一个数值p f 至'
2d 。 p f 被称为螺距误差中径当量，)2
cot(
α
∑∆=P f p ，对于牙型角
60=α的普通螺纹，
∑∆=P f p 732.1。
②牙侧角偏差对互换性的影响
牙侧角偏差是指牙侧角的实际值与其基本值之差。它包括螺纹牙侧的形状误差和牙侧相对于螺纹轴线的垂直的位置误差。
影响：牙侧角偏差会使内、外螺纹接合时发生干涉，接触面积减少，从而影响装配的旋合性和连接可靠性。如图6—8。
图6—8 牙侧角偏差对互换性的影响
解决措施：
对于外螺纹，把外螺纹的中径2d 减少一个数值αf 至'2d 。 对于内螺纹，把外螺纹的中径2d 增大一个数值αf 至'
2d 。
αf 被称为牙侧角偏差中径当量。)(073.02211ααα∆+∆=K K P f ，1K 、2K 为左、右牙侧角偏差补偿系数。
对于外螺纹，当)21αα∆∆（或为正值时，)(21K K 或取2；当)21αα∆∆（或为负值时，)(21K K 或取3。
对于内螺纹，当)21αα∆∆（或为正值时，)(21K K 或取3；当)21αα∆∆（或为负值时，)(21K K 或取2。
③中径误差对互换性的影响
中径误差是指中径实际尺寸与中径基本尺寸的代数差。
影响：当外螺纹中径大于内螺纹中径时，影响螺纹装配的旋合性；当外螺纹中径过小，内螺纹中径又过大，则配合太松，会降低连接的可靠性。
任务2 普通螺纹合格性的判断
1）作用中径
作用中径是一个假想的但在螺纹配合中实际起作用的中径。
注意：对于单个螺纹，只有中径和单一中径，没有作用中径；对于配合螺纹，才有作用中径。
2）外螺纹的作用中径m d 2和内螺纹的作用中径m D 2
当外螺纹有螺距累积误差、牙侧角偏差、与具有理想牙型的内螺纹旋合时，旋合变紧，其效果好象外螺纹的中径增大了，这个增大了的假想中径是与内螺纹旋合时起作用的中径，称为外螺纹的作用中径，以m d 2表示。
计算： )(22αf f d d p s m ++=。
当内螺纹有螺距累积误差、牙侧角偏差、与具有理想牙型的外螺纹旋合时，旋合也变紧了，其效果好象内螺纹的中径减小了，这个减小了的假想中径是与外螺纹旋合时起作用的中径，称为内螺纹的作用中径，以m D 2表示。
计算：)(22αf f D D p s m +-=。
3）普通螺纹合格性的条件 要实现螺纹结合的互换性，螺纹中径必须合格。判断螺纹中径合格应遵循泰勒原则，即实际螺纹作用中径不能超出最大实体牙型的中径（保证螺纹的旋合性），而实际螺纹上任一部位的单一中径不能超出最小实体牙型的中径（保证螺纹的连接强度）。如图6—9。 对外螺纹 max 22d d m ≤，min 22d d s ≥ 对内螺纹 min 22D D m ≥，max 22D D s ≤
图6—9 普通螺纹合格性的判断
