螺紋的幾何參數偏差對互換性的影響 (正達教育榮譽出品)

螺紋的主要幾何參數為基本大徑、小徑、中徑、螺距和牙型半角等,其偏差將影響螺紋的旋合性、接觸高度和連接的可靠性,從而影響螺紋結合的互換性。對螺紋的大、小徑偏差,為了使實際的螺紋結合避免在大、小徑處發生干涉而影響螺紋的可旋合性,在制定螺紋公差時,保證在大徑、小徑的結合處具有一定量的間隙。因此,螺紋中徑偏差、螺距偏差及牙型半角偏差是使螺紋結合產生干涉而無法旋合的主要因素。


1)螺距偏差對螺紋互換性的影響

螺距偏差分為單個螺距偏差和螺距累積偏差,前者與旋合長度無關,後者和旋合長度有關。螺距偏差對旋合性的影響如圖所示。

下圖中,假定內螺紋具有基本牙型,外螺紋的中徑及牙型半角與內螺紋相同,但螺距有偏差,外螺紋的螺距比內螺紋的小,結果,內、外螺紋的牙型產生干涉(圖中陰影重疊部分)而無法自由旋合。同樣如外螺紋螺距比內螺紋的大,影響旋合性的性質不變,只是發生干涉的牙側面不同。將螺距誤差摺合成中徑當量fp,即中徑的縮小量或增大量,計算公式如下:

螺紋的幾何參數偏差對互換性的影響 (正達教育榮譽出品)

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2)螺紋中徑偏差對互換性的影響

螺紋中徑的實際尺寸與中徑基本尺寸存在偏差,當外螺紋中徑比內螺紋中徑大就會影響螺紋的旋合性;反之,當外螺紋中徑比內螺紋中徑小,就會使內外螺紋配合過鬆而影響連接的可靠性和緊密性,削弱連接強度,可見中徑偏差的大小直接影響螺紋的互換性,因此對中徑偏差必須加以限制。

3)牙型半角偏差對互換性的影響

螺紋牙型半角偏差是牙側相對於螺紋軸線的位置偏差。牙型半角偏差對螺紋的旋合性和連接強度均有影響。如圖所示為牙型半角偏差對旋合性的影響。在圖中,假設內螺紋具有基本牙型,外螺紋中徑及螺距與內螺紋相同,僅牙型半角有偏差。在圖(a)中,牙型半角偏差Δa/2=a/2(外)-a/2(內)<0,則在其牙頂部分的牙側發生干涉。在圖(b)中,牙型半角偏差Δ=α/2(外)-a/2(內)>0,則在其牙根部分的牙側有干涉現象。在圖(c)中,外螺紋的左、右牙型半角偏差不相同,兩側干涉區的干涉量也不相同。

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牙型半角偏差對旋合性的影響

在上述情況下,外螺紋都無法旋入標準的內螺紋,必須把外螺紋的中徑減小一個fα/2,這個值叫做牙型半角偏差的中徑當量。同理,當外螺紋具有標準牙型,內螺紋存在牙型半角偏差時,就需要將內螺紋的中徑加大一個fα/2。

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