螺纹中径的测量与计算方法

普通螺纹、英制螺纹和管螺纹的牙型都为三角形螺纹。

1.检测三角形外螺纹中径

三角形外螺纹的中径，常使用螺纹千分尺进行测量（图9-36）。螺纹千分尺上的两个测头呈V形，它与螺纹的牙型相吻合，测量不同牙型和不同螺距的螺纹时，换上相应的V形测头，这样，测得的尺寸即是外螺纹的中径尺寸。

精密螺纹的中径，常采用三针测量法。这种测量方法是将三根直径相同的量针放在螺纹牙型的沟槽内，使用千分尺测量出三根量针外母线之间的跨距M（图9-37）。这种方法对三角形螺纹、梯形螺纹和蜗杆的中径，都可以进行测量。

图9-36 螺纹千分尺测量外螺纹中径

图9-38中，螺纹中径d₂、螺距P、牙型角α，用直径为d₀的三根钢针来测量计算中径。测得三根钢针外围尺寸M，然后与计算出的M进行比较。M用式（9-36）计算：

图9-37 三针法测量螺纹中径

图9-38 三针法测量螺纹中径计算

螺纹中径d₂用式（9-37）计算：

测量中，钢针的直径d₀应该选用多大呢？理想的钢针应该使切点（接触点）在中径上，即图7-39中的C点，这时CB=P/4。在直角三角形ABC中，∠ACB=α/2，则：

于是：

图9-39 三针法测螺纹 中确定钢针直径

对于普通外螺纹，牙型角α=60°，这时：

d₀=0.577P （9-39）

M=d₂-0.866P+3d₀ （9-40）对于英制螺纹，牙型角α=55°，这时：

式中 n——英制螺纹每英寸牙数。

对于30°梯形螺纹，牙型角α=30°，这时：

d₂=d-0.5P （9-43）

d₀=0.518P （9-44）

M=d₂-1.866P+4.8637d₀ （9-45）

式中 d——梯形外螺纹大径（mm）；

P——螺纹螺距（mm）。

【例】 M27×3外螺纹的中径d₂=25.051mm，用三针测量，问钢针直径d₀应为多少？测出的钢针外围尺寸M值应是多少？

【解】 用式（9-39）计算d₀：

d₀=0.577P=0.577×3mm=1.731mm

根据计算结果，取标准钢针d₀=1.732mm。

用式（9-40）计算M：

M=d₂-0.866P+3d₀=25.051mm-0.866×3mm+3×1.732mm=27.65mm

钢针的外围尺寸M=27.65mm。

实际检测中，若已测出外螺纹M值，计算这个M值相应的中径d₂为多少时，还可使用下面的简化公式。

检测普通螺纹，牙型角α=60°，则：(www.xing528.com)

d₂=M-A₁ （9-46）式中A₁从表9-17中查出。

表9-17 检测计算公制螺纹中径d₂时使用的A₁值（α=60°）（单位：mm）

检测英制螺纹，牙型角α=55°，则：

d₂=M-A₂ （9-47）式中A₂从表9-18中查出。

表9-18 检测计算英制螺纹中径d₂时使用的A₂值 （α=55°）（单位：mm）

检测梯形螺纹，牙型角α=30°，则：

d₂=M-A₃ （9-48）式中的A₃从表9-19中查出。

表9-19 检测计算梯形螺纹中径d₂时使用的A₃值 （α=30°）（单位：mm）

2.检测内螺纹中径

（1）双球法检测内螺纹中径将两个直径相等且大小相当的小钢球放入螺纹牙槽内（图9-40），并使两个钢球与内螺纹的沟槽贴合好，然后用内径千分尺测出两个钢球之间的最小距离，两个钢球间的最小距离加上一个钢球直径，就是两个钢球的中心距离M值。这时，被测内螺纹中径D₂用式（9-49）计算：

式中 D₂——被测内螺纹中径（mm）；

M——两个小钢球中心距离（mm）；

P——被测螺纹螺距（mm）；

d₀——小钢球直径（mm）；

α——被测内螺纹牙型角（°）。

图9-40 双球法检测内螺纹中径

图9-41 单球法检测内螺纹中径

（2）单球法检测内螺纹中径将直径相当的钢球放入螺纹牙槽中，用外径千分尺测出距离a（图9-41），然后用同样方法再测出距离b，最后量出外径D。被测内螺纹中径D₂用式（9-50）计算：

D₂=D-（a+b）+B （9-50）

式中 D——被测工件外径尺寸（mm）；

a——工件外径处至钢球间的最大距离（mm）；

b——工件外径处至钢球间的最大距离（mm）；

B——计算常数。

检测普通内螺纹和梯形内螺纹时，使用的钢球直径与计算常数B从表9-20和表9-21中查取。

表9-20 检测普通内螺纹使用的钢球直径d₀和计算常数B （牙型角α=60°）（单位：mm）

表9-21 检测梯形内螺纹使用的钢球直径d₀和计算常数B （牙型角α=30°）（单位：mm）

（续）

批量加工螺纹工件，检测中径时，还可采用比较方法，其装置如图9-42所示。千分表装夹在摇臂上，测量头上具有和被检测工件相同的螺纹。检测时，先把标准样件放在测量头中，使千分表触头与螺纹中径处接触，再调整千分表刻度盘，使表针对正零位后，取下样件。然后将被检验工件放入测量头中，从千分表指针的变化情况可知螺纹中径尺寸的偏差值。

图9-42 比较法检测螺纹中径的装置