Задача №5 резьбовые соединения

Цель: 1. Определить предельные размеры диаметров резьбы болта и гайки и построить схему расположения полей допусков данного соединения;

2. Определить приведенные средние диаметры резьб болта и гайки;

3. Дать заключение о годности резьбового соединения в соответствии с заданными требованиями

Исходные данные к решению задачи:

Обозначение резьбового соединения М68x3 -

Измеренный (действительный) средний диаметр, мм d_2ИЗМ = 66,050

D_2ИЗМ = 66,200

Накопленная погрешность по шагу, мкм ∆P_П.Б.=+80

∆P_П.Г.=+20

Средняя ошибка угла наклона сторон профиля, мин. ∆α_Б/2=-40’

∆α_Г/2=-50’

Решение

Приведенный средний диаметр внутренней резьбы:

d_пр=d_2изм+ f_p + f_α, (5.1)

Приведенный средний диаметр внутренней резьбы

D_пp=D_2изм - (f_p+f_α), (5.2)

Диаметральная компенсация погрешности шага на длине свинчивания f_p, мкм

f_p= l,732ΔP_n (5.3)

где ΔР_п - накопленная погрешность шага, мкм.

Диаметральная компенсация погрешности угла наклона сторон профиля f_α, мкм

f_α= 0,29P Δα/2 (5.4)

где Р - шаг резьбы, мм;

Δα/2 - средняя ошибка угла наклона сторон профиля, в минутах.

Из анализа схем следует условие годности резьбы

для болта

d_2изм ≥ d_2min ; d_пр ≤ d_2max; (5.5)

для гайки

D_2изм ≤ D_2max; D_пр≥D_2min. (5.6)

Согласно ГОСТ 9150-81 в соответствии с заданным резьбовым соединением устанавливаются номинальные значения диаметров (рис. 5.1):

d(D) = 68 мм;

d₁(D₁) = 64,752 мм;

d₂(D₂) = 66,051 мм;

По ГОСТ 6093-81 устанавливаются предельные отклонения диаметров резьбы (табл. 5.1.) и подсчитываются предельные размеры болта и гайки [3].Отклонения диаметров резьбы болта и гайки

Таблица 5.1.

7G (D, D1, D2)	8g (d, d1, d2)
EI (D, D1, D2) = +48 мкм ES (D2) = +403 мкм ES (D1) = +678 мкм	es (d, d1, d2) = -48 мкм ei (d2) = -383 мкм ei (d) = -648 мкм

Предельные диаметры болта:

d_2MIN = d₂ + ei (d₂) = 66,051 – 0,383 = 65,668 мм

d_2MAX = d₂ + es (d₂) = 66,051 – 0,048 = 66,003 мм

d_MIN = d + ei (d) = 68 – 0,648 = 67,352 мм

d_MAX = d + es (d) = 68 – 0,048 = 67, 952 мм

d_1MIN – не нормируется

d1_MAX = d₁ + es (d₁) = 64,752 – 0,048=64,704 мм

Предельные диаметры гайки:

D_2MIN = D₂ + EI (D₂) = 66,051 + 0,048 = 66,099 мм

D_2MAX = D₂ + ES (D₂) = 66,051 + 0,403 = 66,454 мм

D_MIN = D + EI (D) = 68 + 0,048 = 68,048 мм

D_MAX – не нормируется

D_1MIN = D₁ + EI (D₁) = 64,752 + 0,048 = 64,8 мм

D_1MAX = D₁ + ES (D₁) = 64,752 + 0,678 = 65,43 мм

По полученным результатам строим схему расположения полей допусков заданного резьбового соединения.

Рис 5.1. Схема расположения полей допусков резьбового соединения

При имеющихся погрешностях по углу, шагу и измеренным (действительным) средним диаметрам устанавливаются приведенные средние диаметры резьб d_ПР(D_ПР).

f_αБ = 0,29P Δα_Б /2 = 0,29∙3∙(-40’) = -34,8 мкм

f_pБ = l,732ΔP_n = 1,732∙(+80) = 138,58 мкм

d_пр=d_2изм+ f_pБ + f_αБ = 66,05 + (-34,8 + 138,58)∙10^-3 = 66,15378 мм

f_αГ = 0,29P Δα_Г /2 = 0,29∙3∙(-50’) = -43,5 мкм

f_pГ = l,732ΔP_n = 1,732∙(+20) = 34,64 мкм

D_пp=D_2изм - (f_pГ+f_αГ) = 66,2 - (34,64 - 43,5)∙10^-3 = 66,20886 мм

Проверим выполняемость условия годности резьбы

для болта: d_2изм ≥ d_2min ; d_пр ≤ d_2max;

(имеем) 66,05<65,454; 66,1538>66,003; условие не выполняется

для гайки: D_2изм ≤ D_2max; D_пр≥D_2min.

(имеем) 66,2<66,454; 66,2089>66,099; условие выполняется

Заключаем, что резьбовое соединение, согласно проверенным условиям, негодно, т.к. условия годности резьбы выполняются только для гайки (отверстия).