10.2. Взаимозаменяемость цилиндрических резьб

Под взаимозаменяемостью резьбовых соединений понимается их свинчиваемость и обеспечение прочности соединения. На рис. 10.2 приведен профиль и предельные контуры резьбового соединения, у которого величина минимального зазора равна нулю.

Из всех параметров резьбы решающее влияние на свинчиваемость оказывает соединение по боковым сторонам резьбы, то есть сочетание предельных размеров среднего диаметра (см. рис. 10.2). Помимо этого на свинчиваемость резьбы оказывает влияние погрешность шага и угла профиля. Однако эти ошибки можно скомпенсировать соответствующим изменением среднего диаметра.

Рис. 10.2. Поля допусков болта и гайки

Исключение погрешности угла профиля наружной и внутренней резьбы и свинчиваемость можно обеспечить увеличением среднего диаметра внутренней или уменьшением среднего диаметра наружной резьбы. Естественно соответствующая коррекция размеров средних диаметров наружной и внутренней резьбы должна быть выполнена в допустимых пределах. Аналогичным образом можно скомпенсировать погрешность шага. Поэтому отдельно допуски на угол профиля и шаг в резьбах образующих, посадки с зазором не регламентируются, а приводятся суммарные допуски на так называемый приведенный средний диаметр. Под приведенным средним диаметром резьбы понимают средний диаметр воображаемой идеальной резьбы, которая плотно, без взаимного смещения или натяга, сопрягается с реальной резьбой по боковым сторонам. Допуск на приведенный средний диаметр резьбы учитывает погрешности собственно среднего диаметра, угла профиля и шага.

В последующем изложении вместо термина наружной и внутренней резьбы используются синонимы болт и гайка.

Для болта: Td₂ = d₂ + f_ + f_P,

Для гайки: TD₂ = D₂ + f_ + f_P, где

Td₂, TD₂ – суммарные допуски среднего диаметра наружной и внутренней резьбы,

d₂, D₂ – допускаемые отклонения собственного среднего диаметра наружной и внутренней резьбы,

f_ – диаметральная компенсация погрешности угла профиля,

f_P – диаметральная компенсация погрешности шага.

Для метрической резьбы: f_ = 0,36P/2, а f_P = 1,732P. Разность Td₂(TD₂) – (f_+ f_P) представляет собой часть суммарного допуска среднего диаметра, которая может быть использована как допуск собственно среднего диаметра при наличии отклонений шага и угла профиля. Наряду с суммарным допуском на приведенный средний диаметр установлены допуски на наружный диаметр наружной резьбы и внутренний диаметр внутренней резьбы. Допуски на наружный диаметр гайки и внутренний диаметр болта стандартом не установлены. У гайки установлены только наименьшее значение наружного диаметра, а у болта – наибольшее значение внутреннего диаметра. Формы впадины резьбы гайки и болта могут выполняться как плоско срезанная, так и закругленная.

10.3. Допуски и посадки метрических резьб

Метрические крепежные резьбы применяются для подвижных и неподвижных соединений. К неподвижным соединениям относятся соединения, образующие переходные посадки и посадки с гарантированным натягом. Различный характер соединения определяется положением основных отклонений и величиной допуска. Как и в гладких цилиндрических соединениях, основные отклонения отверстий обозначаются прописными буквами латинского алфавита, а валов – строчными. Допуски среднего и наружного диаметров болта и среднего и внутреннего диаметров гайки рассчитываются по эмпирическим формулам в зависимости от шага. Вместо квалитетов в резьбовых соединениях приняты степени точности, обозначаемые цифрами. Допуск на суммарный средний диаметр, как правило, больше чем на наружный и внутренний, при этом допуск на суммарный средний диаметр гайки больше чем на болт в 1,32 раза. Исходной степенью точности для подсчета допусков является 6-я, величины допусков других степеней точности определяются умножением на соответствующий коэффициент (табл. 30)

Т а б л и ц а 30

Коэффициенты степеней точности

Степень точности	3	4	5	6	7	8	9	10
Коэффициент	0,5	0,63	0,8	1	1,5	1,6	2	2,5

Предельные отклонения гаек и болтов обозначаются аналогично гладким цилиндрическим соединениям (es, ei, ES, EI), а допуск диаметра буквой Т с соответствующим индексом, например Тd₂ – для среднего диаметра болта. В отличии от гладких цилиндрических соединений в обозначении поля допуска диаметра вначале указывается число определяющее степень точности, а затем буква, например 6Н. Для сравнительной оценки точности изготовления резьб введено понятие классов точности: точный, средний и грубый.