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。

图(a)

    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。

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=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＝=＝＝10°1ˊ
蜗杆节径处法向齿厚　Sn=t*cosβ＝*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+t*ctg
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)

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+D－t*ctg
如果已知牙形角，也可以用下面简化公式计算：

   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。

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