книги из ГПНТБ / Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения учебник

Аналогично определяется и натяг в резьбовом соединении. Суммарный допуск среднего диаметра резьбы. Средний диаметр, шаг и угол профиля являются основными параметрами резьбы, так как они определяют характер контакта резьбового соедине­ ния, его прочность, точность поступательного перемещения и дру­ гие эксплуатационные качества. Однако вследствие взаимосвязи между отклонениями шага, угла профиля и собственно среднего диаметра допустимые отклонения этих параметров раздельно не нормируют (за исключением резьб с натягом и прецизионных кинематических резьб). Устанавливают только суммарный до­ пуск на средний диаметр болта Td2и гайки ТВ2, который включает допустимое отклонение собственно среднего диаметра и диаметраль­

ные компенсации погрешности шага и угла профиля, т. е.

Верхний предел суммарного допуска среднего диаметра наруж­ ной резьбы ограничивает величину приведенного среднего диа­ метра ПпрЛ1аиб, а нижний предел — величину собственно среднего диаметра d2HаимДля внутренней резьбы — это допуск, нижний предел которого ограничивает величину приведенного среднего диаметра #пР.наим! а верхний предел — величину собственно сред­ него диаметра В 2иаа5. Поэтому величину допуска Td2 и TD2 сле­ дует определять соответственно как допустимую разность между

В пр_мани И Д>наим б о л т а И МвЖ Ду В 2наиб И В прнанм ГЭЙКИ.

Разность Td2 (TD2) — (fP -j- /„) представляет ту часть суммар­ ного допуска среднего диаметра, которая может быть использо­ вана как допуск собственно среднего диаметра при наличии откло­ нений шага и угла профиля.

При раздельной проверке шага, угла профиля и среднего диа­ метра действительные отклонения среднего диаметра болта и гайки должны быть по абсолютной величине не менее требующихся для компенсации отклонений шага и угла профиля и иметь соответ­ ствующие знаки. Удельный вес отдельных составляющих Ad2 (В2), fpufa не является постоянным; он зависит от типа и размера резьбы и технологии ее изготовления.

§ 43. ПОСАДКИ МЕТРИЧЕСКИХ РЕЗЬБ

Внутренние и наружные резьбы общего назначения, а также большинство специальных резьб соединяются по боковым сторо­ нам профиля. Возможность контакта по вершинам и впадинам резьбы исключается соответствующим расположением полей до­ пусков по d (D) и dx фх). В зависимости от характера сопряжения но боковым сторонам профиля (т. е. по среднему диаметру) раз­ личают резьбы со скользящей посадкой, с зазором, натягом и с пе­ реходными посадками.

Однако действительный характер взаимного контакта боковых сторон профиля резьбы на длине свинчивания, т. е. посадку, опре­

282

деляют не только фактические значения средних диаметров, но и отклонения шага и половины угла профиля резьбы соединяемых деталей. Поэтому посадка резьбового соединения зависит от зазо­ ров или натягов, которые численно представляют собой разницу действительных значений приведенных средних диаметров резьбы

крупным шагом приняты следующие классы точности в зависимости от сум­ марного допуска среднего диаметра Ъ:

1- й класс:

6 = 0,95 РЕд = 64 VP;

2- й класс:

6 = 1,5 РЕд= 101 У Р\

3- й класс:

6 = 2,5 РЕд= 167 У"Р,

где РЕд — резьбовая единица допуска, равная 67\fР (Р — шаг резьбы, мм). Для резьб с мелким шагом дополнительно установлен класс точности

2а с допуском 6 ~ 1251/р - Для создания зазоров ГОСТ 10191—62 предусматривает верхние откло­

нения с', 6', z от номинального профиля со знаком «минус» соответственно для наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы болта и нижние отклонения z, 6', е' со знаком «плюс» для диаметров резьбы гайки (рис. 118). Эти отклонения по абсолютной величине одинаковы для среднего, наружного н внутреннего диаметров резьбы болта и соответственно для резьбы гайки, что дает возможность использовать те же резьбовые фрезы и резьбопакатные ролики, что и для резьб со скользящей посадкой.

При образовании зазоров за счет уменьшения диаметров резьбы болта установлены три нормы отрицательных верхних отклонений, обозначаемых

283

буквами D (движения), Л (логкоходовая), III (ттшрокоходовая). Когда зазоры создаются за счет увеличения диаметров резьбы гайки, применяется одна норма положительных нижних отклонений, обозначаемая буквой А' (ходовая).

Верхнее отклонение нормы Л равно допуску па средний диаметр 1-го класса точности; отклонение нормы Д — половине отклонения нормы Л; отклонение нормы X — 0,75 отклонения нормы Л; отклонение нормы Ш —

Рис. 118. Расположение нолей допусков резьбы болта (а) и гайки (о) в по­ садках с гарантированным зазором

допуску среднего диаметра 2-го класса точности.

Нижние отклонения Ь" и с" диаметров резьбы болта п верхние отклоне­ ния Ь" и е" диаметров резьбы гайки принимаются по классам 2а; 26; 3 и За, причем классы 2а (для резьбы болтов с крупным шагом), 26 ц За установлены

Гайки.

Рис. 119. Поля допусков резьбы болта и гайки для соединений с гарантированным зазором

специально для резьбы с зазорами. Класс 26 применяют только для нормиро­ вания нижнего отклонения с" наружного диаметра резьбы болта. Нормы откло­ нений н классы точности наружного и внутреннего диаметров резьбы такие же, как и для среднего диаметра. Исключение составляет случай, когда откло­ нения по среднему диаметру резьбы болта берутся по классу 2а. Тогда для его наружного диаметра применяют допуски класса 26.

284

Гарантированный зазор в резьбовом соединении обеспечивается различ­ ными сочетаниями норм Д, Л, III болта с нормой X ганки и с гайками для

ний, работающих при высоких температурах, можно, применять сочетание

Класс точности За, поле допуска которого для резьб с крупным шагом выходит за пределы 3-го класса примерно на 0,5 резьбовой единицы допуска, целесообразно применять для малонагруженпых резьбовых деталей.,

По ГОСТ 16093—70 для получения различных посадок резьб предусмотрены четыре поля допуска (h, g, е, d) для болтов и два (11, G) — для гаек. Положение полей допусков по отношению к но­ минальному профилю резьбы определяется верхним отклонением для болта и нижним для гайки, которые названы основными от­ клонениями (рис. 120). Эти отклонения для данного шага не за­ висят от диаметра резьбы.

Допускаются любые сочетания полей допусков резьбы болта и гайки, указанные в табл. 27 (заключенные в рамки — для пред­ почтительного применения). В отличие от существующей прак­ тики новый стандарт рекомендует преимущественно использовать резьбы болтов с гарантированным занижением размеров (степени 6g и 8g). Такие резьбовые соединения позволяют наносить тонкие защитные покрытия или облегчают свинчивание деталей.

Резьбовые соединения с большими гарантированными зазо­ рами по диаметрам применяются в следующих случаях:

когда резьбовые детали работают при высокой температуре (с целью компенсации температурных деформаций, предохране­ ния соединений от заедания путем введения в зазор смазки и обес­ печения возможности разборки деталей без повреждения);

когда необходима быстрая и легкая свинчиваемость деталей даже при наличии небольшого загрязнения или повреждения резьбы;

285

(а

когда требуется повышенная циклическая прочность резьбо­ вых соединении;

когда на резьбовые детали наносят антикоррозионные покры­ тия, так как изготовление резьбы по скользящей посадке с после­ дующим нанесением покрытий может привести к несвинчнваемо­ сти резьбовых детален, что недопустимо.

Величины основных отклонении болтов (/г) н гаек (//) равны нулю, как это принято и для скользящих посадок по ГОСТ 9253—59 (см. рис. 117). Величины остальных отклонений определены но формулам:

EJ — нижнее отклонение гайки, мкм; Р — шаг резьбы, мм.

Основное отклонение d для болтов включено в стандарт в со­ ответствии с предварительными предложениями ISO/TK1.

В новом стандарте установлены следующие степени точности, на которые даны ряды допусков.

В рекомендации ISO предусмотрены еще 3, 5 и 9-я степени точности для среднего диаметра резьбы болта; 8-я — для сред­ него диаметра ц 4 и 8-я —для внутреннего диаметра резьбы гайки. Пропущенные порядковые номера степенен точности в отечест­ венной системе резервированы для будущих потребностей промыш­ ленности.

Для выбора степени точности в зависимости от длины свинчи­ вания резьбы и требований к точности соединений установлены три группы длин свинчивания: S — малые, N — нормальные и L — большие. Для каждого шага в зависимости от диапазона диаметров резьбы предусмотрены два значения нормальной (N) длины свинчивания, равные 2,24Pdihi и G,7Pd0’2. Длины свин­ чивания меньше нормальных относят к группе S, а больше —

кгруппе L.

Всоответствии со сложившейся во многих странах практикой поля допусков сгруппированы в трех классах точности: точном, среднем и грубом.

287

Понятие о классах точности условное (на чертежах указывают не классы, а ноля допусков), оно используется для сравнитель­ ной оценки точности резьбы. Точный класс рекомендуется для ответственных резьб, когда требуются малые колебания харак­

в длинных глухих отверстиях и т. и. Наибольшее применение по­ лучит средний класс точности, при котором обеспечивается достаточная статическая и высокая циклическая прочность резьбовых соединений. При одном и том же классе точности допуск среднего диаметра при длине свинчивания L рекомен­ дуется увеличивать, а при длине S уменьшать на одну степень по сравнению с допусками, установленными для нормальной длины свинчивания N. Например, для длины S брать 5-ю степень, для N — 6-ю, а для L — 7-ю. Такая система позволяет выбирать точность резьбы в зависимости от конструктивных и технологических требований. Допуск резьбы, если нет особых оговорок, относится к наибольшей нормальной длине свинчива­ ния или ко всей длине резьбы, если она меньше наибольшей нор­ мальной длины свинчивания. Если длина свинчивания относится к L или к S (но меньше, чем вся длина), то это оговаривают в обо­ значении резьбы или в технических требованиях.

Поля допусков в различных классах точности, указанные в табл. 27, являются выборкой из рекомендации ISO, приведен­ ной в табл. 28.

Допуск среднего диаметра резьбы является суммарным. Основ­ ным для всех диаметров, в соответствии с рекомендацией ISO, принят допуск по 6-й степени точности. Допуски диаметров резьбы для 6-й степени среднего класса точности при нормальной длине свинчивания определены по формулам:

288

Допуски Td2, Td, TD2и TD} остальных степеней точности опре­ деляются умножением допуска 6-й степени точности, найденного соответственно по формулам (144) — (148), на коэффициенты, приведенные ниже.

ется обоснованным. В отечественной системе, действовавшей до введения ГОСТ 16093—70, допуски средних диаметров резьбы болта и гайки одинаковы.

Верхнее отклонение внутреннего диаметра резьбы болта кон­ тролируют проходным резьбовым калибром — кольцом с плоским срезом профиля резьбы на расстоянии Н/4 от вершины остро­ угольного профиля. Нижнее отклонение внутреннего диаметра болта не устанавливается, но косвенно ограничивается формой впадины резьбы болта (см. рис. 112).

Нижнее отклонение наружного диаметра резьбы гайки кон­ тролируют проходным резьбовым калибром — пробкой с плоским срезом профиля резьбы на расстоянии 11/8 от вершины остроуголь­ ного профиля. Верхнее отклонение наружного диаметра гайки не устанавливается.

Предельные отклонения резьб, на которые в последующем на­ носят защитные шжрытия, должны соответствовать ГОСТ 1(5093— 70, если применяемые толщины покрытий не требуют больших величин основных отклонений. Если заданы предельные отклоне­ ния размеров резьб до нанесения покрытий п не сделано других оговорок, то размеры резьбы после нанесения покрытия не должны выходить за пределы, определяемые номинальным профилем резьбы и соответствующими основными отклонениями h, II.

Обозначение допусков резьбы. Поле допуска диаметра резьбы образуется сочетанием основного отклонения и допуска, определяе­ мого степенью точности. Обозначение этого ноля состоит из циф­ ры, показывающей степень точности, и буквы, обозначающей основное отклонение (например, (5h; 0g; 811).

Обозначение поля допуска резьбы (т. е. сочетание полей до­ пусков по среднему диаметру и по d или П1) состоит соответственно из обозначений полей допусков среднего диаметра, помещаемого на первом месте, и наружного диаметра для болтов и внутреннего для гаек (например, IhOh; 5Н0Н). Если обозначения полей до­ пусков наружного диаметра болта и внутреннего диаметра гайки совпадают с обозначением поля допуска среднего диаметра, то они в обозначении поля допуска резьбы не повторяются (например, Oh, ОН). Обозначение поля допуска резьбы ставят после указания ее размера (например, болт М12—6g; гайка М12—ОН; болт М 12х1—6g; гайка М 12х1—6II; болт с закругленной впадиной — М12—б£—Д).

Посадки резьбовых деталей обозначают дробью, в числителе которой указывают поле допуска гайки, а в знаменателе — ноле допуска болта (например, M l2—0H/0g; M 12xl—0H/0g). Если длина свинчивания отличается от нормальной, то она указывается в обозначении: М12—IgOg—30, где 30 — длина свинчивания, мм. Примеры обозначения классов точности по ГОСТ 9000—59, и другим стандартам даны в табл. 26.

Допуски резьб в ранее разработанных чертежах и технической документации рекомендуется заменять в соответствии с данными табл. 29. В тех случаях, когда требуются допуски, отличающиеся от указанных в таблице, в технической документации следует при­ водить обозначения соответствующих полей допусков по ГОСТ

16093-70.

Из сопоставления полей допусков можно сделать следующие выводы. Допуски наружного диаметра болтов в классе «средний» приблизительно совпадают с допусками 2-го класса точности по ГОСТ 9253—59, а в классе «грубый» на 10—20% превышают допуски 3-го класса точности. Поле допуска 6g приблизительно

290

Таблица 29

Рекомендуемая замена допусков по действовавшим п новому стандартам

меньше поля 1-го класса.

Допуски внутреннего диаметра гаек при Р > 0,8 мм в классе

Допуски среднего диаметра болтов в соответствующих классах точности приблизительно одинаковы. Лишь в «грубом» классе допуски по ГОСТ 16093—70 несколько больше для резьб с круп­ ным шагом и несколько меньше для некоторых резьб с мелкими шагами.

Для гаек допуски среднего диаметра примерно совпадают с существовавшими лишь в классе «грубый» (поле допуска по 7# примерно соответствует допуску 3-го класса точности, а поле до­ пуска 677— допуску класса 2а)..В классе «точный» поле допуска 477577 и в классе «средний» поле допуска 6/7 на 25—55% превы­ шают допуски соответственно по 1 и 2-му классам точности.

Таким образом, система допусков резьб (ГОСТ 16093—70) в ряде случаев технологически выгоднее существовавшей ранее.