4.5. Порядок выбора допусков и посадок резьбового соединения

Метрическую резьбу крепёжных деталей, как правило, изготовляют по 7H/8g и только в виде исключения 6H/6g, например при больших статических нагрузках [2].

При длинах свинчивания больше нормальных:

; (39)

где P – шаг резьбы, мм;

d – номинальный диаметр резьбы, мм.

Для повышения циклической прочности резьбовых соединений создают гарантированные зазоры по диаметру резьбы. Точность резьбы 4H/4h, 5H/4h принимают для резьб, передающих расчетные перемещения или в случае необходимости точного центрирования деталей по резьбовой поверхности. Для обеспечения требуемой прочности резьбовых соединений следует правильно выбрать размеры резьбы, особенно шаг (Р), средний диаметр (d₂) и длину свинчивания l (высоту губки). При циклических нагрузках критическая высота гаек или резьбы с мелкими шагами обычно принимается больше 0,8d. При циклических нагрузках увеличение длины свинчивания более 0,8d повышает прочность резьбового сопряжения на 40–50 % при увеличение массы детали только на 3–9 %.

Если резьбовое соединение испытывает во время эксплуатации вибрацию, то точность изготовления детали повышают до 4H/4h; 5H/4h, однако детали также можно изготовить и по 7H/8g, 6H/6g, применяя предварительную затяжку резьбовых соединений.

Последовательность выбора допусков и посадок:

а) по ГОСТ 8724-81 [14] определят номинальные размеры d, p; и по ГОСТ 9150-81 [15], ГОСТ 24705-81 [18] определяют средний (d₂, D₂) и внутренний (d₁, D₁) диаметр резьбы;

б) определяется длина свинчивания:

2,24·p·d^0,2≤N≤6,7·p·d^0,2, (40)

и относят ее к группам S, N и L в соответствии с ГОСТ 16093-81 [16];

в) по ГОСТ 16093-81 [16] в зависимости от длины свинчивания производиться выбор полей допусков для резьбовых соединений в зависимости от их назначения с учетом конструктивных и технологических требований;

г) для выбранных полей допусков по ГОСТ 16093-81 [16] определяют предельные отношения диаметров d, d₁, d₂(ei, es) наружной и D, D₁, D₂(EI, ES) внутренней резьбы при посадки с зазором;

д) подсчитывают предельные размеры элементов резьбы [15];

е) строят схему расположений полей допусков наружной и внутренней резьбы, на которой указывают номинальные и предельные размеры, предельные отклонения и допуски [5, 6];

Для метрических резьб, посадок с натягом и переходных по пунктам а, в, г пользуются соответственного ГОСТ 4608-81 и ГОСТ 24834-81 [17].

Резьбовые изделия контролируют в основном с помощью предельных калибров, выполненных по ГОСТ 24997-81 [21]. Конструкция и основные размеры калибров для метрической резьбы регламентированы ГОСТ 17756-17767-72 [19]; исполнение размеров калибров ГОСТ 18465-73 [22].

В комплект для контроля цилиндрических резьб входят рабочие проходные и непроходные предельные резьбовые калибр-пробки и калибр-кольца.

Основные виды калибров для цилиндрических резьб установлены ГОСТ 24993-81 [23].

Выбор средств поэлементного контроля резьбы указан в [3, 6].

5. Расчет и выбор посадок шпоночных соединений

5.1. Эксплутационные требования к шпоночным соединениям

Шпоночное соединение состоит из колеса (ступицы), шпонки и вала. Шпонки применяются для разъемного соединения деталей при передаче вращения момента и осевой силы.

Стандартами предусмотрены напряженные и ненапряженные шпоночные соединения. В напряженных соединениях, которые способны передавать вращающий момент и осевую силы, шпонки имеют вид клина; ненапряженные соединения, выполняемые при помощи призматических и сегментных шпонок, передают только крутящий момент.

Шпонка – деталь соединения, предназначенная для передачи вращающего момента между валом и насаженным на него колесом и обеспечивающая их одновременное вращение.

Стандартами предусматривают следующие типы шпонок:

а) призматические – осуществляют как неподвижное так и скользящее соединение. Размеры шпонок и сечений пазов на валах и во втулках, а также теоретические массы шпонок установлены ГОСТ 23360-78 [24].

Призматические шпонки изготавливают трех исполнений по [24]:

1 – с двумя скругленными конусами

2 – c прямыми конусами

3 – с одним скругленным конусом

б) Шпонки клиновые – ГОСТ 28068-80 предназначены для передачи крутящего момента при наличии некоторой осевой силы. Уклон широких граней шпонок и паза в ступице при сборке смещает ось ступицы с оси вала на величину посадочного зазора, а при короткой ступице, насаживается на вал детали, вызывает ее перекос. Поэтому клиновые шпонки применяются только в механизмах невысокой точности.

Сегментные шпонки ГОСТ 24071-80 имеют два вида соединений: нормальное с полем допуска ширины шпоночного паза вал N9 и втулки Y_s9 и плотное – вал и втулка P9.

Тангенциальные усиленные шпонки – ГОСТ 24070-80 применяются при повышенных ударных нагрузках или с частым изменением направления вращения на валах диаметром от 60 до 100 мм при нормальных шпонках и от 100 до 1000 мм при усилении. Положение шпонок относительно друг друга после сборки фиксируется с помощью штифтов или другим способом.