1.6 Раздел «Резьбовое соединение»

В разделе требуется: определить размеры резьбового соединения; задавшись условиями работы, подобрать посадку с зазором, вычертить профили винта и гайки и построить схему расположения полей допусков (по профилю); определить величины зазоров.

Из всего многообразия резьб в курсовой работе рассматривается только цилиндрическая метрическая резьба используемая главным образом в качестве крепёжной. Её разделяют на резьбу с крупным шагом диаметром 1…64 мм и резьбу с мелким шагом диаметром 1…600 мм.

При равных наружных диаметрах метрические резьбы с мелким шагом отличаются от резьб с крупным шагом меньшей высотой профиля и меньшим углом подъёма резьбы. Поэтому резьбы с мелким шагом рекомендуется применять при малой длине свинчивания, на тонкостенных деталях, а также при переменной нагрузке, толчках и вибрациях. Резьбы с крупным шагом рекомендуется применять для соединения деталей, не подвергающихся таким нагрузкам, так как они менее надёжны при переменной нагрузке и вибрациях и более склонны к самоотвинчиванию.

К основным параметрам резьбы относятся:

- d2 (D2) – средний диаметр резьбы соответственно болта и гайки;

- d (D) – наружный диаметр резьбы соответственно болта и гайки;

- d1 (D1) – внутренний диаметр резьбы соответственно болта и гайки;

- P – шаг резьбы;

-  – угол профиля резьбы, для метрических резьб =60°.

Значения основных параметров метрических резьб по ГОСТ 9150-81 приведены в приложении З.

Для крепёжных резьб (кроме резьбы ввертной части шпилек) применяют резьбы с зазором.

Резьбы при свинчивании контактируют только боковыми сторонами профиля, поэтому только средний диаметр, шаг и угол профиля резьбы определяют характер сопряжения в резьбе. Для компенсации накопленной погрешности шага и погрешности угла профиля производят смещение действительного среднего диаметра резьбы. Так как эти параметры взаимосвязаны устанавливают суммарный допуск на средний диаметр болта и гайки, включающий допускаемые отклонения собственно среднего диаметра и диаметральные компенсации погрешности шага и угла профиля. Кроме этого задаётся допуск на наружный диаметр болта и внутренний диаметр у гайки, т.е. на диаметры, которые формируются перед нарезанием резьбы и при измерении готовых изделий наиболее доступны.

Допуски метрических резьб с крупными и мелкими шагами для диаметров 1…600 мм регламентированы ГОСТ 16093-81. Этот стандарт устанавливает предельные отклонения диаметров резьбы в посадках типа скользящих и с зазорами. Установлены ряды основных отклонений (верхние для болтов и нижние для гаек) и их обозначения.

Основные отклонения E и F установлены только для специального применения при значительных толщинах слоя защитного покрытия.

Установлены также степени точности, определяющие значения допусков наружной и внутренней резьбы. Поля допусков диаметров резьбы образуются сочетанием степени точности (допуска) и основного отклонения. Поле допуска резьбы обозначается цифрой, показывающей степень точности, и буквой, показывающей основное отклонение, например 7Н, 8g, 6g; при этом поле допуска среднего диаметра ставится на первое место, затем – поле допуска внутреннего диаметра для гаек или наружного для болтов, например 5Н6Н, где 5H – обозначение поля допуска среднего диаметра гайки, 6H – обозначение поля допуска внутреннего диаметра гайки. Если обозначение поля допуска диаметра по вершинам резьбы совпадает с обозначением поля допуска среднего диаметра, то оно в обозначении поля допуска резьбы не повторяется, например 6g – поля допусков среднего и наружного диаметров болта совпадают.

Допуск резьбы относится к определённой длине свинчивания (по умолчанию – к нормальной (N)). Длина свинчивания оказывает влияние на качество и характер сопряжения. Установлено три группы длин свинчивания: S – короткая (l менее 2,24·P·d^0.2), N – нормальная (l не менее 2,24·P·d^0.2 и не более 6,7· P·d^0.2) и L – длинная (l более 6,7· P·d^0.2).

Класс точности – понятие условное, используемое для сравнительной оценки точности резьбы. Точный класс рекомендуется для ответственных резьбовых соединений; средний класс – для резьб общего назначения; грубый класс – для резьб, нарезаемых на горячекатаных заготовках, в длинных глухих отверстиях и т.п.

Поля допусков метрической резьбы для посадок с зазором приведены в таблице 17

Таблица 17 – Поля допусков метрической резьбы с зазорами по ГОСТ 16093-81.

Отклонения метрических резьб с зазорами приведены в справочнике [6].