螺纹的大径中径小径公差及计算方法

本论文将对GB/T 197(以下简称GB197)中所规范的所有螺纹的大径、中径、小径的公差进行全面分析与计算。通过对标准的深入遍历，结合螺纹的几何特性，力求将每一项公差的计算过程进行详细阐述，并最终得出具体的计算结果。这些结果集为螺纹的设计、生产和质量控制提供参考依据，也为相关领域的工程师和技术人员提供实用的工具与思路。

GB197标准中使用了大量专业术语且逻辑关系复杂，看的人晕头转向，既使作为一名紧固件从业民工，每当我查阅这一标准时就头疼。基于此，正所谓长痛不如短痛，决定一口气将标准中所规定的所有公差集合全部写出来。

GB/T197主要规定了普通螺纹的公差和标记。它涵盖了普通螺纹的基本牙型、直径与螺距系列的相关标准，并适用于一般用途的机械紧固螺纹连接，标准的主要内容包括：

——公差带位置及基本偏差。

——公差等级：不同螺纹直径的公差等级及其对应的公差值。

——推荐公差带。

——旋合长度。

——螺纹的标记方式。

——牙底形状要求。等等

由于一些奇葩的原因，本文不再提供原文档下载，有兴趣可自行搜索GB/T197。当然，原文档看了也是白看，甚至还会引起头疼。

本文尽量通过举例的方法，偿试让读者理解其计算过程，并最终可自行计算任一螺纹的相关尺寸与公差。

由于数据较大，本文可能较为冗长，如果你只是想查阅常用的内螺纹6H、外螺纹6g相关标准，请注意    表格中绿色部分   。

GB/T197多个版本，如1981、2003、2018等，不论哪种版本，其核心内容基本是差不多的，故本文之数据并不对应某一具体版本，当然，尽量以最新版本为准，截止目前为止，国标执行版本为2018版。

本文与GB197的不同：GB197讲的是螺纹公差的计算方法，本文提供的是计算结果集。

本文也少量引用GB/T196、GB/T2516标准。

标准中会有一些晦涩的公式，毫无疑问这些公式是一系列几何计算简化的结果，不要追问是什么样的几何计算，世界上所有问题一直追穷尽下去都会回归到一个终级问题那就是这个世界的本质是什么？天知道是什么。总之，本文讨论的边界截止到这些公式而不再深入。

最后说明一点，本文极为无趣，甚至有点变态，如果你是年轻人，或是女同志，请离开不要浪费生命。

在GB197中之表1规定：         绿色标识框为默认、推荐、或常用项，M1.4以下除外。下同，不再提示。(为什么6H/6g为默认推荐)。
   斜杠“/”表示国标中没有规定或不宜规定。下同，不再提示。

如基本概念中所述，内螺纹有两个公差带位置G和H，外螺纹有8个位置从a到h。上表中的EI、es指的是内螺纹和外螺纹的直径的基本偏差的起始位置，即内螺纹的公差带的下偏差位置（即该公差带的最小值）和外螺纹的上偏差位置（即该公差带的最大值）。注意上表还没提及具体公差带，上表讲的只是内、外螺纹直径的基本尺寸的起始位置在哪里。以下图为例，图中红色箭头：

内螺纹M5*0.8-6H为例：大径最小极限值D_Min=5.0+0=5.0 （当公差位置为H时，内螺纹大径的最小极限值 = 公称直径）

内螺纹M5*0.8-6G为例：大径最小极限值 D_Min=5.0+0.024=5.024 (注意，数据0.024对应自上表中的红色字体)

外螺纹M6*1-6h为例：大径最大极限值D^max=6.0-0=6.0 (当位置为h时，外螺纹的最大极限值 = 公称直称）

外螺纹M6*1-6g为例：大径最大极限值D^max=6.0-0.026=5.974

外螺纹M6*1-6f为例：大径最大极限值D^max=6.0-0.04=5.96 (蓝色数字对应自上表中蓝色字体。)

......依此类推

综上，我们可以遍历所有内螺纹和外螺纹的大径的极限值：

PS:标准只规定了内螺纹大径的最小值，没有规定最大值，换言之，如有必要（如较厚电镀层、深孔热处理等），在攻牙过程中内螺纹大径的最大值可以自行加大。选用丝攻时有所谓的OH5、OH6、+0.03mm、+0.05mm......等型号，正是这个原因。

补充：更多内螺纹大径D的尺寸公差对照表

上表仅为各公差位置的外螺纹的大径d的最大极限尺寸，并不涉及它的公差。具体公差见下方的外螺纹大径的尺寸公差

GB197标准中规定，内螺纹小径公差T_D1的理论计算方法为（以6级公差为例:）：

而其它公差等级如4 5 7 8级的小径公差带又以6级为参考，参考关系为：

M5*0.8-6H为例: T_D1=433*0.8-190*0.8^1.22=220.87μm

M6*1-6H为例: T_D1=230*1^0.7=230μm

然而无语的是，国标同时也直接列出了各牙距的4 5 6 7 8等级的小径公差带如下表2，表中数据与上面计算公式的值只是相近并不相同，可能是实际与理论的出入，故应以下表为准我也是醉了：

根据GB/T196，内螺纹小径的公称尺寸计算公式为

--M5*0.8-6H为例: 小径D₁=5-1.0825*0.8=4.134mm;且基本偏差为0；查上表对应公差带大小为200μm，故M5*0.8-6H内螺纹的小径尺寸公差范围是4.134mm~4.334mm

--M5*0.8-6G为例: 小径D₁=5-1.0825*0.8=4.134mm;查表1对应的基本偏差为24μm，故D₁的最小极限尺寸为4.134+0.024=4.158mm;查上表对应公差带为200μm，故M5*0.8-6G内螺纹的小径尺寸公差范围是4.158mm~4.358mm

--M6*1-7H为例: 小径D₁=6-1.0825*1=4.918mm;且基本偏差为0；查上表对应公差带大小为300μm，故M6*1-7H内螺纹的小径尺寸公差范围是4.918mm~5.218mm

综上，可以计算出所有内螺纹的小径尺寸公差范围如下：

(PS:内螺纹小径可理解为我们常用说的螺母孔径或螺母底孔。另，GB197中推荐的内螺纹公差带并未包含4G,考虑的数据的完整性，上表仍然包含了4G)