17. Отклонения шага, угла профиля резьбы и их диаметральные компенсации.

Отклонением шага резьбы ΔР называют разность между действительным и номинальным расстоянием в осевом направлении между двумя средними точками Любых одноименных боковых сторон профиля в пределах длины свинчивания или заданной длины. Отклонение шага складывается из прогрессивных погрешностей шага, возрастающих пропорционально числу витков резьбы на длине свинчивания ℓ, периодических, изменяющихся по периодическому закону, и местных, не зависящих от числа витков резьбы на длине свинчивания. Прогрессивные погрешности шага возникают вследствие кинематической погрешности станка и неточности шага его ходового винта, износа по всей длине резьбы этого винта, температурных и силовых деформаций винта станка и обрабатываемых деталей и т.д. местные погрешности шага являются следствием местного износа резьбы ходовых винтов, погрешностей шага многопрофильных резьбобразующих инструментов, неоднородности материала заготовки и других причин. Диаметральную компенсацию погрешностей шага необходимо определять исходя из абсолютной величины наибольшего отклонения ΔРп, которая может быть как положительной, так и отрицательной. При анализе погрешностей угла профиля резьбы обычно измеряют не угол α, а половину угла профиля α2, которая для метрической резьбы равна 30˚. Измеряя α2, можно установить не только величину α, но и перенос резьбы.

Диаметральные компенсации погрешностей шага и угла профиля резьбы. Пример обозначения точности резьбы болта с длинной свинчивания, отличающейся от нормальной.

Отклонения шага и угла профиля резьбы и их диаметральная компенсация

У всех  цилиндрических резьб с прямолинейными боковыми сторонами профиля отклонения шага и угла профиля для обеспечения свинчивания могут быть скомпенсированы соответствующим изменением действительного среднего диаметра резьбы.

Отклонением шага резьбы DР называется разность между действительным и номинальным расстоянием в осевом направлении между  двумя средними точками любых одноименных боковых сторон профиля в  пределах длины свинчивания или заданной длины.

Отклонение шага складывается из прогрессивных погрешностей шага,  возрастающих пропорционально количеству витков резьбы на длине свинчивания l, периодических, изменяющихся по периодическому закону, и местных, не зависящих от количества витков резьбы на длине свинчивания.

Свинчивание резьбовых деталей, не имеющих погрешность шага резьбы, возможно только при наличии разности f_p их  средних  диаметров, полученной за счет уменьшения среднего диаметра резьбы  болта или увеличения среднего диаметра резьбы гайки.

 

Предположим, что гайка не  имеет погрешностей шага, а болт имеет погрешность шага на длине  свинчивания 

При равенстве диаметров резьбы болта и гайки эти детали не свинчиваются, т.к. правые боковые стороны EF профиля  резьбы болта и CD профиля резьбы гайки не совместятся. При уменьшении  среднего диаметра резьбы болта на f_p профиль его резьбы сместится к оси в верхней части  резьбы на 0,5 f_p  и в нижней части резьбы также на  0,5 f_p. Новое положение профиля резьбы болта показано пунктиром. Кроме того, весь болт может быть смещен влево на величину ab. Следовательно, при  боковая сторона EF профиля резьбы болта может быть совмещена с боковой стороной CD профиля резьбы, т.е. свинчивание станет возможным.

При 

Отклонением половины угла профиля резьбы  болта или гайки называется разность между действительными и номинальными значениями  .

Эта  погрешность может быть вызвана погрешностью полного  угла  профиля, перекосом профиля относительно оси детали и сочетаем обоих факторов.

Величину   при симметричном профиле резьбы находят как среднее арифметическое из абсолютных величин отклонений обеих половин угла профиля:

18. Обозначения резьбовых сопряжений на чертежах.

Метрическая резьба, с диапазоном диаметров от 1 до 600 мм, нашла широкое применение в промышленности и бытовой техники. Шаг резьбы измеряется в миллиметрах и имеет разброс его цифровых значений от 0,25 до 6 мм.

Профиль метрической резьбы, представляет собой, геометрический равносторонний треугольник с углом при вершине 60°. Высота профиля метрической резьбы рассчитывается по формуле Н = 0,866025404 × Р, где Н это высота, а Р шаг резьбы.

d СР = M – 2

3 8

H = M – 0.649519053 × Р

d ВН = M – 2

5 8

H = M – 1.082531755 × Р

d В = M – 2

17 24

H = M – 1.226869322 × Р

Метрическая цилиндрическая резьба широко используется при изготовлении сложных технических резьбовых соединений в приборостроении, машиностроении, а также при массовом производстве крепёжных изделий таких как: винты, болты, шпильки, гайки и др.

Обозначается метрическая резьба буквой М:

• M16, М42, М64 – с крупным шагом

• М16×0,5; М42×2; М64×3 – с мелким шагом

• М42×3 (Р1) – это означает, что резьба многозаходная с диаметром 42 мм, шагом 1 мм и её ход составляет 3 мм (трёхзаходная)

• M14LH, M40×2LH, M42×3(P1)LH – если нужно обозначить левую резьбу, то после условного обозначения ставят буквы LH

 

Современное машиностроение нельзя себе представить без резьб. Резьба является главным элементом во всех резьбовых соединениях. Основными положительными качествами резьбовых соединений являются относительная простота изготовления, удобство в использовании, способность выдерживать высокие нагрузки, универсальность и надежность. Все резьбовые соединения по назначению и характеру использования подразделяются на подвижные (кинематические) и неподвижные.

Выбор шага резьбы

Шаг является одной из главных характеристик любой резьбы, причем он может быть как мелким, так и крупным.

В тех соединениях, которые подвержены высоким нагрузкам (в том числе и ударного характера) используются резьбы с крупным шагом.

Чтобы получить герметичное сочленение или соединить между собой тонкостенные детали, используются резьбы с мелким шагом. Помимо этого, они часто применяется в различных установочных и регулировочных винтах и гайках для достижения максимально точных настроек.

Нарезание резьбы резцами

И наружные, и внутренние резьбы на токарно-винторезных станках нарезаются при помощи таких инструментов, как резьбовые резцы и гребенки. Поскольку нарезание резьбы резцами имеет относительно невысокую производительность, то этот метод сейчас используется преимущественно для изготовления штучных или мелкосерийных деталей, а также в процессе выпуска ходовых винтов, точных винтов и калибров.

Накатывание резьбы

Этот способ изготовление резьб используется при крупносерийном производстве деталей на специализированном резьбонакатном оборудовании. Он характеризуется высокой производительностью и относительно низкими затратами. В основе этого метода лежит пластическая деформация поверхности металлов, и поэтому он не предполагает снятия стружки.

Фрезерование резьбы

Как наружную, так и внутреннюю резьбу можно нарезать методом фрезерования, и для этого используются специальные резьбофрезерные станки. В качестве режущих инструментов в них применяются гребенчатые фрезы, которые врезаются в тело детали при радиальной подаче, в результате чего на поверхности и появляется резьба.

Шлифование точной резьбы

Точные резьбы, которые наличествуют, к примеру, на различных калибрах, резьбовых роликах и т.п. изготавливаются чаще всего с помощью такого метода, как шлифование. Для этого также используется специализированное оборудование.

Понятие о допусках резьбовых соединений

Когда изготавливаются резьбы, их действительные профили имеют некоторые отклонения от теоретических. Поэтому для того, чтобы гарантированно обеспечить сопряжение резьбовых деталей, а также достичь их взаимозаменяемости, эти отклонения регламентируются допусками.

Средний диаметр резьбы является тем основным показателем, который характеризует резьбовое соединение. Наиболее широко применяемой посадкой при резьбовых соединениях является скользящая, когда этот показатель равняется наименьшему среднему диаметру резьбы гайки и наибольшему среднему диаметру резьбы болта.