3.12.2. Допуски и посадки метрической крепежной резьбы для соединений с зазором.

Допуски установлены в степенях точности по всем диаметрам согласно табл.3.5.

Таблица 3.5.

Степени точности резьбы.

Диаметр	Наружная резьба	Внутренняя резьба
Наружный	4, 6, 8	Не нормированы
Средний	3, 4, 5, 6, 7, 8, 9	4, 5, 6, 7, 8
Внутренний	Не нормированы	4, 5, 6, 7, 8

Допуски в степенях точности вычислены с помощью коэффициентов точности и резьбных единиц допуска. Для координации полей допусков относительно нулевых линий диаметров установлены следующие основные отклонения: для наружной резьбы d, e, f, g и h, для внутренней E, F, G и H. Отклонения E, F применяются для резьб, подлежащих гальваническим покрытиям. Схемы отклонений показаны на рис.3.42

Рис. 3.42. Основные отклонения для резьбовых посадок с зазором.

Основные отклонения и степени точности для различных диаметров могут быть разными. Допуски по наружному и внутреннему диаметром являются элементарными, а по среднему – суммарным, складывающимся из допуска на размер среднего диаметра и диаметральных компенсаций допустимых погрешностей шага и угле профиля. На рисунке 3.43. показаны контуры профилей наружной и внутренней резьб с одинаковыми средними диаметрами, но с разными шагами гайки Р_Г и болта Р_Б (Р_ГР_Б). Такие резьбы соединиться не могут, т.к. выступы наружной резьбы должны внедриться в выступы внутренней резьбы на заштрихованных участках профилей (см. рис.3.43). Соединение возможно, если контур профиля наружной резьбы опустить вниз так, чтобы точка А совместилась с точкой В, либо поднять контур профиля внутренней резьбы так, чтобы его точка В совместилась с точкой А, что возможно только либо уменьшением среднего диаметра наружной резьбы, либо увеличением среднего диаметра внутренней резьбы на fp (см. рис. 3.43.).

Рис.. 3.43. Интерференция выступов наружной и внутренней резьб из-за разности их шагов Р_ВР_Н.

Таким образом, если болт со средним диаметром d₂ имеет погрешность шага Р на длине свинчивания (соединения), то такой болт с точки зрения его соединения с внутренней резьбой эквивалентен болту без погрешности шага, но со средним диаметром, превышающим d₂ на fp (см. рис.3.43), которая определяется из АВС , при  fp=1,732 Р, т.е болт с диаметром d₂ и с погрешностью шага Р может быть заменен (приведен к болту) болтом без погрешности шага, но с диаметром d_2пр=d₂+fp, который называется приведенным средним диаметром, а fp – диаметральной компенсацией погрешности шага на длине свинчивания. Погрешность шага внутренней резьбы уменьшает ее приведенный средний диаметр на fp по сравнению с измеренным средним диаметром D₂: D_2пр = D₂ – fp.

Характер резьбового соединения определяется разностью приведенных средних диаметров наружной и внутренней резьб.

К таким же последствиям приводит и отклонение половины угла профиля резьбы  (см. рис. 3.44.) . Из рис.3.44. видно, что выступ наружной резьбы, имеющий погрешность угла профиля  , при равенстве средних диаметров наружной и внутренней резьб не может разместиться во впадине внутренней резьбы из-за наложения контуров профилей в заштрихованных зонах. Для того, чтобы соединить наружную резьбу с погрешностью половины угла профиля c внутренней резьбой без погрешности половины угла профиля, необходимо уменьшить средний диаметр наружной резьбы на величину f, называющуюся диаметральной компенсацией угла профиля и определяемую по зависимости f=0,366 Р  , мкм, где Р в мм,  в минутах.

Рис. 3.44. Интерференция профиля наружной резьбы из-за погрешности половины угла профиля  .

Таким образом, если внутренние и наружные резьбы со средними диаметрами D₂ и d₂ имеют погрешности шага Р на длине свинчивания и половины угла профиля  , то они эквивалентны по свинчиванию резьбам без этих погрешностей, но с приведёнными средними диаметрами, определяемыми D_2пр = D₂ – fp- f, d_2пр=d₂+fp+f.

В стандартах нормированы отклонения и допуски приведенных средних диаметров, т.к. они определяют характер резьбового сопряжения.

При нормировании допусков и отклонений приведенного среднего диаметра в зависимости от степени точности, среднего диаметра,шага и нормальной длины свинчивания устанавливаются предельные отклонения среднего диаметра, и наибольшие допускаемые значения погрешностей шага Р и половины угла профиля  . При этом предельные размеры приведенных средних диаметров определяются:

для внутренней резьбы D_2прmax = D₂ + ЕS

D_2прmin = D₂ + ЕI - fp - fa

суммарный допуск среднего диаметра Т_{Д2 сумм} = D_2прmax - D_2прmin = ЕS - ЕI + fp+ fa= Т_d2+F_p+ fa,

для наружной резьбы d_2прmax = d₂ + еs + fa + fp

d_2прmin =d₂ + еi

суммарный допуск среднего диаметра Т_{d2 сумм} = Т_d2 + fa + fp.

Из вышеизложенного следует определение.

Приведенный средний диаметр внутренней (наружной) резьбы – это средний диаметр уменьшенный (увеличенный для наружной резьбы) на сумму диаметральных компенсаций погрешностей шага и половины угла профиля.

Суммарный допуск среднего диаметра резьбы – допуск на средний диаметр, увеличенный на сумму диаметральных компенсаций погрешностей шага и угла профиля.

В стандартах содержаться допуски и предельные отклонения приведенного среднего диаметра резьбы. Резьбовые калибры контролируют приведенные средние диаметры. Поэтому контроль внутренней резьбы возможен только предельными калибрами, а наружной – калибрами или универсальными средствами измерения: резьбовым микрометром, с помощью инструментального микроскопа. Контроль резьбовыми калибрами является комплексным, контроль с помощью инструментального микроскопа называется –поэлементным. При этом следует измерить средний диаметр d_2r, суммарное отклонение шага ∆Р на нормальной длине свинчивания l=0,8d, отклонение правой и левой половин угла профиля  и  и вычислить действительное значение приведенного среднего диаметра

d_2пр=d_2r+1,732 P+10^-3*0,366 Р  , мм, где P, Р, d_2z в мм,  в минутах.

Действительное отклонение е_r = d_2пр-d₂. Условие годности еi е₂еs, где еi и еs соответственно нижнее и верхнее отклонения, приведенные в таблицах.

Н аружная резьба контролируется предельными резьбовыми калибрами – кольцами, а внутренняя – резьбовыми калибрами – пробками. Проходные калибры должны полностью завинчиваться, непроходные не должны полностью завинчиваться в годную резьбу. Проходные калибры контролируют приведенный средний диаметр и глубину канавки резьбы. Они имеют длину, равную нормальной длине свинчивания и полный профиль резьбы (см. рис. 3.45.), непроходные калибры имеют один - три витка и неполный профиль резьбы (см. рис. 3.46.).

Рис. 3.46. Неполный профиль резьбы калибра HE.

Рис. 3.45. Полный профиль резьбы калибра ПР .

Точность резьбы зависит от длины резьбы, на которой определена погрешность шага или на которую нормирован допуск. В стандартах допуски и степени точности относятся к нормальной длине свинчивания, составляющей L =0,8 от наружного диаметра резьбы. При L <0,8d резьба является короткой и обозначается S, при L=0,8d – нормальной длины свинчивания N, при L>0,8d длинной резьбой, обозначаемой L. При стандартном допуске на средней диаметр в зависимости от длины резьбы он может относится к различным классам: точному, среднему или грубому (см. табл. 3.6.).

Таблица 3.6.

Класс точности	Длина свинчивания	Поле допусков
		Наружная резьба	Внутренняя резьба
Точный	S	3 h	4 H
	N	4 h	5 H
	L	5 h	6 H
Средний	S	5 h	5 H
	N	6 h	6 H
	L	7 h	7 H
Грубый	N	8 h	7 H
	L		8 H

Контроль наружных резьб резьбовыми предельными калибрами – кольцами связан с трудностями метрологического контроля калибров – колец, т.к. при этом необходимо иметь не только рабочие калибры – кольца, но и обязательно комплект резьбовых контрольных калибров ─ пробок, включающий восемь контрольных калибров. В единичных и мелкосерийных типах производствах следует отдавать предпочтение по-элементному контролю наружных резьб. Внутренние резьбы следует контролировать только калибрами.