4.2 Система допусков и посадок с зазором метрических резьб

Наиболее распространенной, получившей наиболее широкое применение, является метрическая резьба с зазором для диапазона диаметров от 1 до 600 мм, система допусков и посадок которой представлена в ГОСТ 16093–81*.

Основы этой системы допусков и посадок, включающие степени точности, классы точности резьб, нормирование длин свинчивания, методики расчета допусков отдельных параметров резьбы, обозначение точности и посадок метрических резьб на чертежах, контроль метрических резьб и другие вопросы системы являются общими для всех разновидностей метрических резьб, хотя каждая из них имеет и свои особенности, иногда существенные, которые получили отражение в соответствующих ГОСТах.

Степени точности и классы точности резьбы. Метрическая резьба определяется пятью параметрами: средним, наружным и внутренним диаметрами, шагом и углом профиля резьбы.

Допуски назначаются только для двух параметров наружной резьбы (болта) – среднего и наружного диаметров и для двух параметров внутренней резьбы (гайки) – среднего и внутреннего диаметров. Для этих параметров для метрической резьбы установлены степени точности 3... 10 (табл. 2.4).

В соответствии со сложившейся практикой степени точности сгруппированы в 3 класса точности: точный, средний и грубый. Понятие класса точности условное. При отнесении степеней точности к классу точности учитывают длину свинчивания, так как при изготовлении трудность обеспечения заданной точности резьбы зависит от имеющейся у нее длины свинчивания. Установлены три группы длин свинчивания: S – короткие, N – нормальные и L – длинные.

К группе N относят длины свинчивания от 2,24Pd^0,2 мм до 6,7Рd^0,2 мм; длины свинчивания меньше нормальных относят к группе S, а больше нормальных – к группе L.

Таблица 4.1 – Степени точности диаметров наружной и внутренней резьбы

Вид резьбы	Диаметр резьбы	Степень точности
Наружная	d2	3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10*
	d	4; 6; 8
Внутренняя	D2	4; 5; 6; 7; 8; 9*
	D1	4; 5; 6; 7; 8

* Только для резьб на деталях из пластмассы.

При одном и том же классе точности допуск среднего диаметра при длине свинчивания должен быть увеличен, а при длине свинчивания S – уменьшен на одну степень по сравнению с допуском, установленным для длины свинчивания N.

Приближенное соответствие классов точности и степеней точности следующее:

точный класс соответствует 3 – 5-й степеням точности;

средний класс соответствует 5 – 7-й степеням точности;

грубый класс соответствует 7 – 9-й степеням точности.

Исходной степенью точности для расчета числовых значений допусков диаметров наружной и внутренней резьбы была принята 6-я степень точности при нормальной длине свинчивания.

Допуски по 6-й степени точности рассчитывают по формулам:

суммарный допуск, мкм, среднего диаметра резьбы болта

,

где (6) – шестая степень точности; Р – шаг резьбы, мм; d – среднее геометрическое значение интервала номинальных наружных диаметров резьбы, мм;

суммарный допуск, мкм, среднего диаметра резьбы гайки увеличивают на 32 % по сравнению с допуском на средний диаметр резьбы болта:

;

допуск, мкм, наружного диаметра резьбы болта

;

, при мм;

допуск, мкм, внутреннего диаметра резьбы гайки

, при мм.

Допуски диаметров d₂(D₂), d, D₁ для остальных степеней точности определяют умножением допуска 6-й степени точности на соответствующие коэффициенты.

Коэффициенты для определения допусков диаметров резьбы

соответствующих степеней точности

Степень точности... 3 4 5 6 7 8 9 10

Коэффициент…….. 0,5 0,63 0,8 1,0 1,25 1,6 2,0 2,5

Допуски на внутренний диаметр болта d₁ и наружный диаметр гайки D не устанавливают. Зазоры по впадинам резьбы получают за счет исполнительных размеров резьбонарезных инструментов. Поэтому вероятность получения резьбовых изделий с недопустимо глубокими впадинами практически отсутствует. По мере износа резьбонарезных инструментов зазор во впадинах постоянно уменьшается.

Основные отклонения и поля допусков резьбы. Для образования посадок с зазором резьбовых соединений ГОСТ 16093–81 предусматривает для наружной резьбы пять основных отклонений, которые условно обозначаются строчными буквами латинского алфавита d, e, f, g, h для внутренней резьбы четыре основных отклонения, которые условно обозначаются прописными буквами латинского алфавита Е, F, G, Н.

Основные отклонения отсчитывают от номинального профиля резьбы «в тело» в направлении, перпендикулярном оси резьбы. Это значит, что основным отклонением для наружной резьбы является верхнее отклонение еs, для внутренней резьбы – нижнее отклонение ЕI. Установленная величина основного отклонения соблюдается единой по всему периметру профиля, распространяясь и на диаметры d₁ и D (рисунок 4.3, 4.4).

Второе предельное отклонение для диаметров d₂, D, D₂, D₁ находят по основному отклонению и допуску принятой степени точности.

Допуск и основное отклонение образуют поле допуска диаметра резьбы, поэтому его условное обозначение состоит из цифры – принятой степени точности и буквы – условного обозначения основного отклонения, например 6е, 5Н, что отличает поля допусков диаметров резьбы от полей допусков размеров гладких соединений.

Д ля резьбовых деталей с разной точностью по диаметрам в обозначении резьбы сначала указывают поле допуска для среднего диаметра d₂ (D₂), затем для наружной резьбы (болта) – поле допуска наружного диаметра d и для внутренней резьбы (гайки) – поле допуска внутреннего диаметра D₁ например 5g6g, 4H5H.

П оля допусков наружной и внутренней резьбы, указанные в таблице 4.2, являются ограничительными для всей совокупности полей допусков, которые могут быть получены различным сочетанием степеней точности и основных отклонений. Поля допусков, не указанные в таблице 4.2, являются специальными, и их применение допускается в технически и экономически обоснованных случаях.

Таблица 4.2 – Рекомендуемые поля допусков наружной и внутренней резьбы

Класс точности	Длина свинчивания	Поле допуска
		наружной резьбы	внутренней резьбы
Точный	S	(3h4h)	4H
	N	4g, 4h	4H5H, 5Н
	L	(5h4h)	6H
Средний	S	5g6g, 5h6h	(5G), 5H
	N	6d, 6l, 6f, 6g,6h	6G, 6H
	L	(7l6l), 7g6g, (7h6h)	(7G), 7Н
Грубый	N	8g, (8g)*	7G, 7H
	L	(9g8g)	(8G), 8H

Примечания:

1. Жирным шрифтом выделены предпочтительные поля допусков.

2. Применение полей допусков, заключенных в скобки, следует по возможности ограничить.

3. При длинах свинчивания 5 и 1 допускается применять поля допусков, установленные для свинчивания N.

* Для резьбы с шагом Р < 0,8 мм вместо поля допуска 8h применяют поле допуска 8h6h.

Поля допусков точного класса рекомендуется применять для ответственных резьб, где требуются малые колебания зазоров в посадках; поля допусков среднего класса – в резьбах общего назначения и грубого класса при получении резьб на горячекатаных заготовках, в длинных глухих отверстиях и т.д.

Поля допусков резьбовых деталей с основными отклонениями Н, h образуют посадку с наименьшим зазором, равным нулю. Поля допусков резьбовых деталей с основным отклонением H для внутренней резьбы и с основными отклонениями g, f, e, d для наружной резьбы, а также G, Е, F с основными отклонениями h, g, f, e, d образуют посадки с гарантированным зазором.

Схемы расположения полей допусков диаметров наружной и внутренней резьбы, а также резьбового соединения в посадках с зазором представлены на рисунках 4.3…4.5.

Обозначение допусков и посадок с зазором метрических резьб. В условном обозначении резьбы указывают геометрические параметры и поля допусков в следующей последовательности: буква М (метрическая резьба на цилиндрической поверхности), номинальный диаметр резьбы, представленный номинальным наружным диаметром, через знак умножения числовое значение или шага (только для резьб с мелким шагом), или числовое значение хода и, в скобках, буквы Р с числовым значением шага для многозаходных резьб, далее буквы LН для левой резьбы, например, М20; М20х1,5; М20х3(P1,5); М20LH; М20х1,5LH; М20х3(Р1,5)LH. Затем через тире проставляют поля допусков среднего и наружного диаметров для наружной резьбы, среднего и внутреннего диаметров для внутренней резьбы.

Е сли поле допуска наружного диаметра для наружной резьбы или внутреннего диаметра для внутренней резьбы совпадает с полем допуска среднего диаметра, то оно в обозначении поля допуска резьбы не повторяется, например, 6g – для наружной резьбы; 6H – для внутренней.

Если поля допусков для среднего и наружного диаметров наружной резьбы не совпадают, то сначала указывают поле допуска среднего диаметра, затем поле допуска наружного диаметра, например 7е6е; соответственно для внутренней резьбы сначала указывают поле допуска среднего диаметра, а затем поле допуска внутреннего диаметра, например, 4Н5Н.

Обозначения резьбы:

– с крупным шагом

наружной резьбы (болта) М20-6g ;

внутренней резьбы (гайки) М20-6H;

– с мелким шагом

наружной резьбы (болта) М20х1,5-6g;

внутренней резьбы (гайки) М20х1,5-6H;

– левой резьбы

– наружной резьбы (болта) М20LH-6g;

внутренней резьбы (гайки): М20х 1,5LH-6H.

Длина свинчивания N в условном обозначении резьбы не указывается.

Длина свинчивания, к которой относится допуск резьбы, должна быть указана в обозначении резьбы в случаях, если она относится:

– к группе L;

– к группе S, но меньше, чем вся длина резьбы.

Пример обозначения резьбы с длиной свинчивания, отличающейся от нормальной:

М12-7g6g-30,

где 30 — длина свинчивания, мм.

Пример обозначения наружной резьбы с обязательным закруглением впадины:

М24-6g-R; М24х2-6g-R.

Посадка резьбовых деталей обозначается дробью, в числителе которой указывают обозначение поля допуска внутренней резьбы (гайки), а в знаменателе — обозначение поля допуска наружной резьбы (болта):

М20-6Н/6g;

М20х1,5-6Н/6g;

М20х1,5LH-6Н/6g.