GB/T 197—2003《普通螺纹 公差》规定了普通螺纹的公差带位置,基本偏差,公差等级,公差值;旋合长度;公差精度,推荐公差带及其选用原则,内、外螺纹的公差带组合以及螺纹标记等。
新标准与旧标准GB/T 197—1981《普通螺纹 公差与配合》相比,有以下技术性变化:
1)删除了旧标准的“中径合格性判断原则”。螺纹的检测手段有多种,应根据螺纹的不同使用场合及螺纹加工条件,由产品设计者自己决定采用何种检测手段。
2)在螺纹标记方面有差异
a.旧标准不允许省略公差带代号,而新标准允许省略最常用的公差带。
b.旧标准可以标注旋合长度的具体数值,而新标准则不允许标注旋合长度的具体数值。
c.旧标准的左旋代号为汉语“左”字,而新标准的左旋代号为英语缩写“LH”。
d.旧标准没有多线螺纹的标注方法,新标准规定了多线螺纹的标注方法。
3)在推荐公差带方面有差异
a.新标准将旧标准6G公差带的选用优先等级提高了两个级,即由括号内公差带变为粗体字公差带。
b.将旧标准精密级的4H5H和5H6H两个公差带分别改为5H和6H。
c.增加了(8G)、(7e6e)、(8e)、(9e8e)、(4g)、(5g4g)和(9g8g)七个带括号的公差带及一个不带括号的8H公差带。
d.删除了旧标准带括号的(8h)公差带。
4)引进了外螺纹小径d3代号,以表示圆弧牙底外螺纹的小径,而旧标准无此代号。
(1)公差带位置与基本偏差
内、外螺纹的公差带相对于基本牙型轮廓线的位置,是由基本偏差确定的。内螺纹的公差带在零线上方,其基本偏差为下偏差,用EI表示;外螺纹的公差带在零线下方,其基本偏差为上偏差,用es表示。同时,标准还规定内螺纹有G和H两个位置,外螺线有e、f、g和h四个位置。H和h的基本偏差为零,G的基本偏差为正值;e、f、g的基本偏差为负值。
内螺纹:G—其基本偏差(EI)为正值,见图5-3a。
H—其基本偏差(EI)为零,见图5-3a。
外螺纹:e、f、g—其基本偏差(es)为负值,见图5-3b。
h—其基本偏差(es)为零,见图5-3b。
图5-3 普通螺纹公差带的位置
a)内螺纹公差带 b)外螺纹公差带
选择基本偏差,主要依据螺纹表面涂镀层的厚度以及螺纹件的装配间隙。
普通螺纹内、外螺纹的基本偏差见表5-8。
表5-8 普通螺纹内、外螺纹的基本偏差(GB/T 197—2003) (μm)
(续)
(2)公差等级和公差值
螺纹顶径和中径的公差等级列于表5-9。
表5-9 普通螺纹公差等级
普通螺纹内螺纹小径公差值、外螺纹大径公差值、内螺纹中径公差值、外螺纹中径公差值见表5-10~5-13。
表5-10 普通螺纹内螺纹小径公差TD1(GB/T 197—2003) (μm)
表5-11 普通螺纹外螺纹大径公差Td(GB/T 197—2003) (μm)
表5-12 普通螺纹内螺纹中径公差TD2(GB/T 197—2003) (μm)
(续)
表5-13 外螺纹中径公差Td2(GB/T 197—2003) (μm)
(续)
(3)旋合长度
旋合长度分为短旋合长度组、中等旋合长度组、长旋合长度组三组,分别用S、N、L作为旋合长度代号。
螺纹旋合长度各组的长度范围见表5-14。
表5-14 普通螺纹的旋合长度(GB/T 197—2003) (mm)
(续)
(4)螺纹公差带及其选用
螺纹公差精度分为精密、中等、粗糙三个等级,分别用于以下不同场合:精密精度,用于精密螺纹;中等精度,用于一般用途螺纹;粗糙精度,用于制造螺纹比较困难的场合,例如在热轧棒料上或深不通孔内加工螺纹等。
为了便于生产,减少工、量具的规格种类,综合考虑螺纹精度等级、公差带位置和旋合长度,标准规定了内螺纹和外螺纹的推荐公差带,即宜优先按表5-15和表5-16的规定选取螺纹公差带。除特殊情况外,两表以外的其他公差带不宜选用。
表5-15 普通螺纹内螺纹的推荐公差带(GB/T 197—2003)
表5-16 普通螺纹外螺纹的推荐公差带(GB/T 197—2003)(www.xing528.com)
公差带优先选用顺序为:粗字体公差带、一般字体公差带、括号内公差带。带方框的粗字体公差带用于大量生产的紧固件螺纹。
当不知道螺纹旋合长度的实际值时(例如标准螺栓),推荐按中等旋合长度(N)选取螺纹公差带。
螺纹的配合精度是由组成配合的内、外螺纹件的精度共同决定的。虽然表5-15的内螺纹公差带能与表5-16的外螺纹公差带形成任意组合,但是,为了保证内、外螺纹间有足够的螺纹接触高度,标准推荐完工后的螺纹零件,宜优先组成H/g、H/h或G/h配合,对于公称直径≤1.4mm的螺纹,应选用5H/6h、4H/6h或更精密的配合。
对于需要涂或镀保护层的螺纹,如无其他特殊说明,推荐公差带适用于涂、镀前螺纹。涂或镀后,螺纹实际轮廓上的任何点不应超越按公差位置H或h所确定的最大实体牙型。
(5)螺纹牙底形状
标准规定,内、外螺纹牙底实际轮廓上的任何点不应超越按基本牙型和公差带位置所确定的最大实体牙型。对于机械性能高于或等于8.8级的紧固件(机械性能见GB/T 3098.1),其外螺纹牙底轮廓应没有反向圆弧,并且牙底各处的圆弧半径应不小于0.125P。
外螺纹最小牙底圆弧半径Rmin见表5-17。
表5-17 外螺纹最小牙底圆弧半径
外螺纹牙底形状如图5-4所示。由图中可知,在最大小径(d3max)位置处,两个Rmin=0.125P的圆弧通过螺纹最大实体牙侧与量规通端小径圆柱的交点,并且与螺纹最小实体牙侧相切。
图5-4 普通外螺纹牙底形状
a)h位置 b)e、f和g位置
最大削平高度(Cmax)建议采用H/6削平高度(对应的牙底圆弧半径为R=0.14434P),并且以H/6削平高度作为外螺纹小径(d3)应力计算的基础(相应数值见GB/T 2516)。
最小削平高度(Cmin)按下式计算:
Cmin=0.125P=H/7
对机械性能等级低于8.8级的紧固件,其外螺纹牙底形状宜优先遵守上述要求。这是因为牙底圆弧对于承受疲劳和冲击载荷的螺纹紧固件或其他螺纹联接件特别重要。但是,除了外螺纹最大小径(d3max)应小于量规通端的最小小径外(量规符合GB/T 3934的规定),对外螺纹牙底没有其他的限制要求。
(6)普通螺纹标记
完整的螺纹标记由螺纹特征代号、尺寸代号、公差带代号及其他有必要进一步说明的个别信息组成。
螺纹特征代号用“M”表示。
单线螺纹的尺寸代号为“公称直径×螺距”,单位为毫米。对粗牙螺纹,可以省略标注其螺距项。
示例:公称直径为8mm,螺距为1mm的单线细牙螺纹:M8×1
公称直径为8mm,螺距为1.25mm的单线粗牙螺纹:M8
多线螺纹的尺寸代号为“公称直径×Ph导程P螺距”,单位均为毫米。若表明多线螺纹的线数,则在其后用英文注明(用括号括起),如双线为two starts;三线为three starts;四线为four starts。
示例:公称直径为16mm、螺距为1.5mm、导程为3mm的双线螺纹,标记为
M16×Ph3P1.5(two starts)
公差带代号包括中径公差带代号和顶径(外螺纹大径或内螺纹小径)公差带代号。中径公差带代号在前,顶径公差带代号在后;如果中径公差带代号和顶径公差带代号相同,则应只标注一个公差带代号。螺纹尺寸代号与公差带代号之间用“-”分开。各直径的公差带代号由表示公差等级的数值和表示公差带位置的字母(内螺纹用大写字母;外螺纹用小写字母)组成。
示例:中径公差带为5g、顶径公差带为6g的细牙外螺纹:M10×1-5g6g
中径公差带和顶径公差带为6g的粗牙外螺纹:M10-6g
中径公差带和顶径公差带为6H的粗牙内螺纹:M10-6H
在下列情况下,中等公差精度螺纹不标注其公差带代号:
内螺纹:——5H公称直径≤1.4mm时;
——6H公称直径≥1.6mm时。
注:对螺距为0.2mm的螺纹,其公差等级为4级。
外螺纹:——6h公称直径≤1.4mm时;
——6g公称直径≥1.6mm时。
示例:中径公差带和顶径公差带为6H、中等公差精度的粗牙内螺纹:M10
中径公差带和顶径公差带为6g、中等公差精度的粗牙外螺纹:M10
表示内、外螺纹配合时,内螺纹公差带代号在前,外螺纹公差带代号在后,中间用斜线分开。
示例:公差带为5H的内螺纹与公差带为5g6g的外螺纹组成配合:
M20×2-5H/5g6g
公差带为6H的内螺纹与公差带为6g的外螺纹组成配合(中等精度、粗牙):M6
标记中有必要说明的其他信息包括螺纹的旋合长度和旋向。
对短旋合长度组和长旋合长度组的螺纹,宜在公差带代号后分别标注“S”和“L”代号,公差带代号与旋合长度代号间用“-”分开。中等旋合长度组螺纹不标注旋合长度代号(N)。
示例:短旋合长度的外螺纹:M10×1-5g6g-S
长旋合长度的内、外螺纹:M6-7H/7g6g-L
中等旋合长度的外螺纹(粗牙、中等精度的6g公差带):M6
旧标准GB/T 197—1981规定,特殊需要时,可注明旋合长度的具体数值,如
M20×2-7g6g-40这种标记方法已被淘汰。新标准GB/T 197—2003不允许标注旋合长度的具体数值。
对左旋螺纹,应在旋合长度代号之后加注“LH”代号。旋合长度代号与旋向代号间用“-”分开。右旋螺纹不标注旋向代号。
示例:左旋螺纹M6×0.75-5h6h-S-LH
M8×1-LH
(公差带代号和旋合长度代号被省略)
M14×Ph6P2-7H-L-LH或M14×Ph6P2(three starts)-7H-L-LH
右旋螺纹:M6
(螺距、公差带代号、旋合长度代号和旋向代号被省略)
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