4 Определение допусков и посадок резьбового соединения
4.1 Исходные данные для выполнения задания
Задано резьбовое соединение – М12х1,5 - 6H/6g.
Расшифровка резьбового соединения:
Буква М обозначает метрическую резьбу, первая цифра – номинальный наружный диаметр резьбы D(d) мм, через знак х обозначение шага резьбы
Р = 1,5 мм, 6H - в числителе поле допуска по среднему и внутреннему диаметрам гайки, 6g – в знаменателе – поле допуска по среднему и наружному диаметрам болта.
4.2 Определение номинальных диаметров резьбы
Номинальные диаметры резьбы определяем по формулам:
средний диаметр d2(D2) = d – 1 + 0,026 = 12 – 1 + 0,026 = 11,026 мм;
внутренний диаметр d1(D1) = d – 2 + 0,376 = 12 – 2 + 0,376 = 10,376 мм.
4.3 Определение предельных отклонений диаметров резьбы гайки и болта
По [8, таблица 31] определяем предельные отклонения диаметров резьбы гайки – М12х1,5 - 6Н.
Нижнее отклонение для всех диаметров (D2, D1, D) EI = 0.
Верхние отклонения: для среднего диаметра D2 – ES2 = +190 мкм;
для внутреннего диаметра D1 - ES1 = +300 мкм;
для наружного диаметра D - ES не регламентируется.
Предельные размеры и допуски среднего TD2 и внутреннего TD1 диаметров определяются по формулам
D min = D + EI = 12 + 0 = 12 мм;
D2 max = D2 + ES2 = 11,026 + 0,19 = 11,216 мм;
D2 min = D2 + EI2 = 11,026 + 0 = 11,026 мм;
D1max = D1 + ES1 = 10,376 + 0,3 = 10,676 мм;
D1 min = D1 + EI1 = 10,376 + 0 = 10,376 мм.
Допуски диаметров гайки TD2 = ES2 – EI2 = +190 – 0 = 190 мкм;
TD1 = ES1 – EI1 = +300 – 0 = 300 мкм.
По [8, таблица 32] находим предельные отклонения диаметров болта –
М12х1,5 - 6g:
верхнее отклонение для всех диаметров (d2,, d1, d), одинаково и равно
es = -32 мкм, нижнее – для d - ei = -268 мкм;
для d2- ei2 = -172 мкм;
для d1 – ei1 – не регламентируется.
По формулам определяем предельные размеры диаметров и допуски среднего Td2 и наружного Td диаметров резьбы:
d max = d + es = 12 + (-0,032) = 11,968 мм;
d min = d + ei = 12 + (-0,268) = 11,732 мм;
d2 max = d2 + es2 = 11,026 + (-0,032) = 10,994 мм;
d2 min = d2 + ei2 = 11,026 + (-0,172) = 10,854 мм;
d1 max = d1 + es = 10,376 + (-0,032) = 10,344 мм.
Допуски диаметров болта:
Td2 = es2 - ei2 = -32 – (-172) = 140 мкм;
Td = es – ei = -32 – (-268) = 236 мкм.
Зазоры по среднему диаметру, определяющие посадку резьбового соединения определяем по формулам:
S2 max = ES2 – ei2 = +190 – (-172) = 362 мкм;
S2 min = EI2 – es2 = 0 – (-32) = 32 мкм.
Результаты вычислений показаны в таблицах 4.1 и 4.2.
Таблица 4.1 – Величины параметров резьбы гайки
Диаметры гайки, мм |
Предельные отклонения, мкм |
Предельные размеры, мм |
Допуски, мкм |
||||
нижнее |
верхнее |
наибольший |
наименьший |
||||
D = 12 D2= 11,026 D1= 10,376 |
0 0 0 |
-- +190 +300 |
-- 11,216 10,676 |
12 11,026 10,376 |
- TD2=190 TD1=300 |
||
Таблица 4.2 – Величины параметров резьбы болта
Диаметры болта, мм |
Предельные отклонения, мкм |
Предельные размеры, мм |
Допуски, мкм |
||
нижнее |
верхнее |
наибольший |
наименьший |
||
d = 12 d2=11,026 d1=10,376 |
-268 -172 -- |
-32 -32 -32 |
11,968 10,994 10,344 |
11,732 10,854 -- |
Td = 236 Td2= 140 -- |
4.4 Построение схемы расположения полей допусков и профильной схемы резьбового соединения.
На рисунке 4.1 построена схема расположения полей допусков и профильная схема резьбового соединения.
При построении следует учитывать, что на половине профиля резьбы, как и на схемах расположения полей допусков, откладываются половины допусков.
4.5 Выполнение чертежа болта
На чертеже представлен болт по ГОСТ 7805-68 (Приложение Д), на который нанесено условное обозначение, размер, указана шероховатость резьбовых поверхностей.
Рисунок
4.1- Схема расположения полей допусков
(а)
и профильная схема(б)
резьбового соединения М12х1,5 - 6H/6g
4.6 Выбор средств контроля и измерения резьбовых соединений.
Контроль точности резьбовых изделий выполняется как комплексным, так и дифференцированным методами. В производственных условиях резьбу контролируют преимущественно комплексным методом, т.е. с помощью набора калибров. По виду контролируемой поверхности калибры подразделяются на калибры для контроля внутренней резьбы и калибры для контроля наружной резьбы.
В комплект калибров для контроля наружной резьбы входят гладкие скобы ПР и НЕ, контролирующие поле допуска по наружному диаметру, и два резьбовых кольца ПР и НЕ. Проходной резьбовой калибр-кольцо ПР контролирует приведенный средний диаметр и одновременно внутренний диаметр резьбы, а непроходное кольцо НЕ – наименьший средний диаметр d2min.
В комплект калибров для контроля внутренней резьбы входят гладкие пробки ПР и НЕ, контролирующие поле допуска по внутреннему диаметру, и две резьбовые пробки ПР и НЕ. Проходной резьбовой пробкой ПР контролирует приведенный средний диаметр и одновременно наружный диаметр резьбы, а непроходной пробкой НЕ – наибольший внутренний диаметр D1max.
Дифференцированный контроль предусматривает измерение каждого параметра резьбы (трех диаметров, шага и угла профиля) в отдельности.
Для контроля основных параметров наружной резьбы (резьбы болта) можно использовать следующие средства дифференцированного контроля:
для измерения среднего диаметра d2 используются универсальные средства без дополнительных приспособлений или с использованием резьбовых вставок, ножей, проволочек и роликов. Например, можно использовать микрометр со вставками – для диапазона измерения 0-25 мм следует брать пару вставок для резьбы с шагом P = 1,5-1,75 мм; можно также использовать метод трех проволочек совместно с гладким микрометром. Диаметр проволочек для шага Р = 1,5 мм – dn = 0,866 мм.
для измерения наружного диаметра резьбы можно использовать гладкий микрометр;
для измерения внутреннего диаметра, шага резьбы, угла профиля, а также наружного и среднего диаметров можно использовать инструментальные микроскопы различных моделей: ММИ, БМИ, УИМ. Эти приборы позволяют проводить измерения прямым бесконтактным способом с достаточной степенью точности;
средний диаметр внутренней резьбы измеряется с помощью штихмасов с резьбовыми вставками с помощью индикаторных приборов или сферических полувставок;
можно также использовать метод получения оттисков и отливок с последующим их измерением универсальными средствами;
все параметры внутренней резьбы можно измерять с помощью специального микроскопа ИЗК-59. Существуют автоматические средства контроля параметров резьбы (автомат БВ-538, автомат Львовского политехнического института и др.).
На эскизах резьбового соединения внутренней и наружной резьбы (рисунок 4.2) нанести условные обозначения, размеры и указать шероховатость резьбовых поверхностей.
Рисунок 4.2 – Обозначение резьбового соединения:
а – в сборе М12х1,5 - 6H/6g;
б – внутренней резьбы М12х1,5 - 6H;
в – наружной резьбы М12х1,5 - 6g