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螺纹测量的方法|三针法测量|螺纹环塞规|螺纹千分尺|游标卡尺

2010-12-07 16:39:36  测量知识  作者:Chris  我要评论(0人参与)

螺纹测量的方法

摘  要:螺纹作为标准件在机件联结和传动中有着重要地位,在维修中加工螺纹也是常见的,螺纹的精度对其联结和传动有直接影响,螺纹检测的方法也是必备的。

 1.用螺纹环(塞)规及卡板测量
对于一般标准螺纹,都采用螺纹环规或塞规来测量如图(a)示。在测量外螺纹时,如果螺纹“过端”环规正好旋进,而“止端”环规旋不进,则说明所加工的螺纹符合要求,反之就不合格。测量内螺纹时,采用螺纹塞规,以相同的方法进行测量。


螺纹测量的方法
图(a)


螺纹测量的方法    螺纹测量的方法图(c)
图(b)


在使用螺纹环规或塞规时,应注意不能用力过大或用扳手硬旋,在测量一些特殊螺纹时,须自制螺纹环(塞)规,但应保证其精度。对于直径较大的螺纹工件,可采用螺纹牙形卡板来进行测量、检查,如图(b)示。
2.用螺纹千分尺测量
螺纹千分尺是用来测量螺纹中径的,如图(c)示,一般用来测量三角螺纹,其结构和使用方法与外径千分尺相同,有两个和螺纹牙形角相同的触头,一个呈圆锥体,一个呈凹槽。有一系列的测量触头可供不同的牙形角和螺距选用。
测量时,螺纹千分尺的两个触头正好卡在螺纹的牙形面上,所得的读数就是该螺纹中径的实际尺寸。


螺纹测量的方法
图(d)


3.用齿厚游标卡尺测量
齿厚游标卡尺由互相垂直的高卡尺和齿厚卡尺组成,如图(d)示,用来测量梯形螺纹中径牙厚和蜗杆节径齿厚。
测量时,将齿高卡尺读数调整至齿顶高(梯形螺纹等于0.25﹡螺距t,蜗杆等于模数),随后使齿厚卡尺和蜗杆轴线大致相交成一螺纹升角β,并作少量摆动。这时所测量的最小尺寸即为蜗杆轴线节径法向齿厚Sn。
蜗杆(或梯形螺纹)节径法向齿厚,可预先用下面的公式计算出来:
Sn=螺纹测量的方法t*cosβ
基中:Sn­:蜗杆(或梯形螺纹)节径法向齿厚、t :蜗杆周节、β:螺纹升角
例1如何用齿厚游标卡尺对模数mn=6、头数K=2、外径da =80mm的蜗杆进行测量?
解  在测量时应先算出:
蜗杆周节 t =mn*π=6*3.142=18.852mm
蜗杆导程 L=t*k=18.825*2 = 37.704mm
蜗杆节径 d = da-2* ms=80-2*6=68.00mm
螺旋角   β=螺纹测量的方法=螺纹测量的方法螺纹测量的方法=10°1ˊ
蜗杆节径处法向齿厚 Sn=螺纹测量的方法t*cosβ=螺纹测量的方法*18.825*cos10°1ˊ=9.28mm
齿厚游标卡尺应在与蜗杆轴线成10°1ˊ的交角位置上进行测量,如果测得的蜗杆节径处法向齿厚实际尺寸为9.28 mm时(因齿厚公差的存在,有些偏差),则说明蜗杆齿形正确。


4.三针测量法 
用量针测量螺纹中径的方法称三针量法,测量时,在螺纹凹槽内放置具有同样直径D的三根量针,如图(e)示,然后用适当的量具(如千分尺等)来测量尺寸M的大小,以验证所加工的螺纹中径是否正确。
螺纹中径的计算公式:
d2=M-D螺纹测量的方法+螺纹测量的方法t*ctg螺纹测量的方法
M:千分尺测量的数值(mm)、D:量针直径(mm)、α/2:牙形半角、t:工件螺距或蜗杆周节(mm)
量针直径D的计算公式:
D=
如果已知螺纹牙形角,也可用下面简化公式计算:

   
图(e)

螺纹牙形角α

简化公式

29°

D=0.516t

30°

D=0.518t

40°

D=0.533t

55°

D=0.564t

60°

D=0.577t

例2对M24﹡1.5的螺纹进行三针测量,已知M=24.325,求需用的量针直径D及螺纹中径d2 ?
解    ∵ α = 60°代入D=0.577t中   得D=0.577﹡1.5=0.8655mm
∴  d2=24.325-0.8655(1+1/0.5)+1.5﹡1.732/0.5=23.0275mm
与理论值(d2=23.026)相差△=23.0275-23.026=0.0015mm,可见其差值非常的小。
实际上螺纹的中径尺寸,一般都可以从螺纹标准中查得或从零件图上直接注明,因此只要将上面计算螺纹中径的公式移项,变换一下,便可得出计算千分尺应测得的读数公式:
M=d2+Dt*ctg
如果已知牙形角,也可以用下面简化公式计算:

螺纹牙形角α

简化公式

29°

M=d2+4.994D-1.933t

30°

M=d2+4.864D-1.886t

40°

M=d2+3.924D-1.374t

55°

M=d2+3.166D-0.960t

60°

M=d2+3D-0.866t

   例3用三针量法测量M24﹡1.5的螺纹,已知 D = 0.866mm,d2=23.026mm,求千分尺应测得的读数值?
解   ∵   α = 60°代入上式
M = d2+3D-0.866t = 23.026+3﹡0.866-0.866﹡1.5
=24.325mm
5.双针测量法
双针测量法的用途比三针测量法还要广泛,如螺纹圈数很少的螺纹,以及螺距大的螺纹(螺距大于6.5),都不便用三针量法测量,而用双针量法测量则简便可行,对于普通螺纹,牙形角α =60°,如图(f)示。

图(f)

d2=Mˊ-3D-+0.866t
Mˊ:双针量法的测量尺寸(mm)
(d2、D、t的含义同前,在图(f)上不再标注)
从上公式中可看出,在公式右端第一项与第三项中都含有Mˊ值,而Mˊ值需要在测量之前就计算出来,直接应用上述公式是不便计算理论Mˊ值,需对上式化简才能求出,以便在加工时准确控制Mˊ尺寸,保证螺纹中径d2合格。
双针量法测量螺纹中径用Mˊ值的计算如下:
由上式变形为:
d2=(Mˊ-D)-2D-+0.866t
设 Mˊ-D = x 上式变为:
d2= x-2D-+0.866t
将上式变形为:8 x d2= 8 x2-16 x D-t2+0.866(8 x) t
整理后变为:  x2+(0.866 t-2 D-d2) x-=0
求解出x来
x 1=
x 2=
舍去x 2这个根,保留x 1得出:
x =
将上式代入 Mˊ-D = x 进一步求解Mˊ:
Mˊ=+D
这就是用双针法测量普通螺纹中径的理论值Mˊ的公式
例4用双针量法测量M12(6h)的螺纹,已知D = 1.008mm,d2=10.863,求用双针量法测量时测得的读数 ?
解    ∵ M12的粗牙螺纹  α = 60°  螺距 t =1.75mm
Mˊ=+D
= +1.008
=12.4051mm 
而螺纹中径本身存在着公差,所测量出来的值也有范围。
由于螺纹是标准件,使用极其广泛,检测其精度是否符合标准是常见的工作,上面所介绍的几种测量方法也是常用的,对其归纳、总结、推导和演绎,希望对检测工作有所帮助。

(声明:本文仅代表作者观点,不代表伊斯来福立场。)

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