螺纹三针测量法
用三针法计算螺纹公称直径，并求最佳三针直径
输入参数
牙型角的一半（标准 60° 公制螺纹取 30°）
公式说明
公称直径（通用公式）
适用于任意牙型角的通用公式。 为三针上的千分尺读数， 为三针直径， 为螺距， 为牙型半角，其中 。
公称直径（60° 螺纹）
标准公制螺纹（2α = 60°，α = 30°）的简化公式。系数 3 来自 (1 + 1/sin30°) = 3，0.866 = (1/2)·cot30°。
最佳三针直径
最佳三针直径使量针与螺纹的接触点恰好落在分度圆（中径圆柱）上，可将牙面不规则带来的测量误差降至最小。
知识点
三针法测量原理
将三根直径相同的精密量针放入螺纹槽中（一侧两根，另一侧一根），用千分尺测量三针外表面的跨距 M。由于量针几何参数精确已知，可由 M、d、p 及牙型半角 α 计算出公称直径 d₂。该方法精度高，在机械加工检验中广泛应用。
最佳三针直径
当量针与螺纹的接触点恰好在中径圆柱上时，测量结果不受螺距误差影响。满足此条件的最佳直径为 d = p/(2cosα)。对标准 60° 公制螺纹（α=30°），最佳三针直径 d = p/√3 ≈ 0.577p。
量块的使用
图1中 M 通常用千分尺来测量，千分尺以量块为长度基准进行校准。从 103 个标准量块中选择数个组合，需要确定最小数，使组合中量块个数最少。在使用量块时要小心谨慎，只要光着手拿着量块几秒钟，量块就会因热而膨胀，所以要戴手套或用纱布来拿量块。
例题
将直径为 的三针放入螺距为 、牙型角为 2α = 60° 的螺纹中，千分尺测得 ，求螺纹公称直径。
第一步 — 代入公式①（α = 30°，sin30° = 0.5，cot30° = √3 ≈ 1.732）
第二步 — 用简化公式②验证
结果：d₂ = 18.39 mm。对于标准 60° 公制螺纹，两种公式计算结果一致，验证了测量的正确性。
知识扩展
- •公称直径（中径）是螺纹互换性的最关键参数。配合螺纹的公称直径公差和螺距误差均须在规定范围内——几何形状完美但中径偏差超标的螺纹仍无法正常旋合。
- •螺纹公称直径还可以用显微镜来测量，通过直接观测螺纹轮廓进行测量。显微镜法能直观记录螺纹几何形貌，但测量效率通常低于三针法。
- •对于惠氏螺纹（55° 牙型角，α = 27.5°）和梯形螺纹（29° 或 30° 牙型角），同样适用通用公式①，只需代入相应的 α 值。此时公式②中的系数也随之改变：55° 螺纹中系数 3 变为 3.1657，0.866p 变为 0.9605p。