4. Нормирование точности резьбовых соединений
Резьбовые соединения широко используются в машиностроении. По эксплуатационному признаку выделяют крепежные, кинематические, трубные и арматурные резьбовые соединения.
Основными параметрами
крепежных цилиндрических резьб являются:
наружный
диаметр
(
);
внутренний
диаметр
(
);
средний
диаметр
(
);
шаг резьбы
;
угол профиля
резьбы
;
длина
свинчивания
.
Профиль метрической резьбы для диаметров
от 0,25 до 600 мм и размеры его элементов
регламентированы ГОСТ 9150-2002 “Основные
нормы взаимозаменяемости. Резьба
метрическая. Профиль”.
В зависимости от характера сопряжения внутренней и наружной резьб различают посадки с зазором, натягом и переходные. Система допусков и посадок для метрической резьбы регламентирована:
- посадки с зазором – ГОСТ 16093-2004 “ Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором”;
- посадки с натягом – ГОСТ 4608-81 “ Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Посадки с натягом”;
- переходные посадки – ГОСТ 24834-81“ Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Переходные посадки”.
4.1 Посадки резьбы с зазором
Для посадок резьбы
с зазором ГОСТ 16093-2004 нормируются допуски
на: средний диаметр наружной резьбы
(болта)
и внутренней резьбы (гайки)
;
наружный диаметр болта
и внутренний диаметр гайки
.
На шаг
и половину угла профиля
раздельные допуски не установлены. Они
учитываются при назначении суммарного
допуска на средний диаметр болта (гайки)
(
):
,
(4.1)
где
– допустимое отклонение собственно
среднего диаметра болта (гайки);
– диаметральная компенсация погрешности
шага резьбы;
– диаметральная компенсация погрешности
угла профиля резьбы.
Допуски на диаметры и не устанавливаются, однако:
1) верхнее отклонение диаметра должно соответствовать основному отклонению диаметра , нижнее отклонение – не превышать 0,216 ;
2) нижнее отклонение диаметра должно соответствовать основному отклонению диаметра , верхнее отклонение не нормируется.
Взаимосвязь между погрешностями шага и угла профиля и средним диаметром резьбы дает возможность ввести понятие приведенного среднего диаметра, учитывающего влияние на свинчиваемость величин и , и погрешности собственно среднего диаметра:
- для наружной резьбы
; (4.2)
- для внутренней резьбы
. (4.3)
При нормировании точности посадок резьбы с зазором ГОСТ 16093-2004 устанавливает:
- основные отклонения:
для наружной
резьбы –
,
,
,
и
;
для внутренней
резьбы –
,
,
и
;
- степени точности:
для наружной резьбы
для наружного диаметра – 4; 6; 8;
для среднего диаметра – 3 ÷ 10;
для внутренней резьбы
для внутреннего диаметра – 4 ÷ 8;
для среднего диаметра – 4 ÷ 9;
- длины свинчивания: нормальная N, короткая S, длинная L;
- классы точности: точный, средний и грубый;
- допуски резьбы.
Предусмотренные ГОСТ 16093-2004 поля допусков болтов и гаек приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Поля допусков болтов и гаек
Деталь |
Класс точности |
Поле допуска при длине свинчивания |
|||||||||
S |
N |
L |
|||||||||
Болт |
Точный |
|
(3h4h) |
|
|
|
4g |
4h |
|
|
(5h4h) |
Средний |
5g6g |
(5h6h) |
6d |
6e |
6f |
6g |
6h |
(7e6e) |
7g6g |
(7h6h) |
|
Грубый |
|
|
|
|
|
8g |
(8h)* |
|
(9g8g) |
|
|
Гайка |
Точный |
|
4H |
|
4H5H, 5H |
|
6H |
||||
Средний |
(5G) |
5H |
6G |
6H |
(7G) |
7H |
|||||
Грубый |
|
|
7G |
7H |
(8G) |
8H |
|||||
* Только для резьб с шагом P > 0,8 мм; для резьб с шагом P ≤ 0,8 мм применяют поле допуска 8h6h. |
|||||||||||
Обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит из обозначения степени точности и основного отклонения. Обозначение поля допуска резьбовых элементов должно содержать:
- указание о виде резьбы (М – метрическая);
- значение номинального диаметра, т.е. наружного диаметра ( );
- значение шага, если он мелкий (крупный шаг не указывается);
- поле допуска на приведенный средний диаметр ( );
- поле допуска на диаметр выступов, т.е. поле допуска на наружный диаметр болта или внутренний диаметр гайки ;
- обозначение групп длин свинчивания S или L, которое допускается дополнять указанием в скобках длины свинчивания в миллиметрах;
- специально указывается LH, если резьба левая.
Пример условного обозначения резьбового элемента:
- для наружной резьбы
M12×1-
-L(30)-
LH
(полное обозначение),
M20-
(короткое обозначение);
- для внутренней резьбы
M12×1-
-
L(30)-
LH
(полное обозначение),
M20-
(короткое обозначение).
Обозначение резьбовых соединений содержит данные о точности резьбовых параметров.
Пример условного обозначения резьбового соединения:
M12×1-
-
L(30)-
LH
(полное обозначение),
M20-
(короткое обозначение).
Делая заключение о годности резьбового соединения, сравнивают действительные размеры болта и гайки с их предельными значениями.