23.Отклонение от симметричности элементов детали

Аналогично нормированию требований соосности в требованиях к симметричности элементов детали возможны два вида нормирования - относительно базового элемента или относительно общей плоскости (оси) симметрии. 1. Отклонение от симметричности относительно базового элемента - наибольшее расстояние EPS между плоскостью симметрии (осью) рассматриваемого элемента (или элементов) и плоскостью симметрии базового элемента в пределах нормируемого участка. Это отклонение определяется в плоскости, проходящей через базовую ось перпендикулярно плоскости симметрии. 2. Отклонение от симметричности относительно общей плоскости симметрии - наибольшее расстояние EPS между плоскостью симметрии (осью) рассматриваемого элемента (или элементов) и общей плоскостью симметрии двух или нескольких элементов в пределах нормируемого-участка. При нормировании отклонения от симметричности, как и отклонения от соосности, используются указания допуска в диаметральном и радиусном выражении. Отличие в том, что хотя терминология сохранена, но используются знаки Т и Т/2, поскольку при этих отклонениях приходится иметь дело с плоскостями, а не цилиндрами. Приведены примеры обозначения на чертеже требований к симметричности, когда эти требования заданы относительно базового элемента и общей плоскости симметрии.

Отклонение от соосности элементов детали

В принципе возможны два варианта нормирования требований к точности этого параметра в зависимости от используемой базы. 1. Отклонение от соосности относительно базовой поверхности - наибольшее расстояние ЕРС между осью рассматриваемой поверхности вращения и осью базовой поверхности на длине нормируемого участка. 2. Отклонение от соосности относительно общей оси - наибольшее расстояние между осью рассматриваемой поверхности и общей осью двух или нескольких поверхностей вращения на длине нормируемого участка. За общую ось принимается прямая, проходящая через эти оси в средних сечениях рассматриваемых поверхностей. При использовании старых чертежей можно встретить обозначение допуска отклонения соосности знаком.

Позиционное отклонение - наибольшее расстояние ЕРР между реальным расположением элемента детали (его центра, оси или плоскости симметрии) и его номинальным расположением в пределах нормируемого участка. Позиционное отклонение можно нормировать для элементов, находящихся в плоскости, или в пространстве, или в заданном направлении.

Позиционное отклонение - в какой-то мере комплексное указание положения элементов детали. При нормировании этого отклонения, как и в случае отклонений наклона, координирующие элементы (размеры), указывающие номинальное положение нормируемых элементов, обозначаются в рамках. Напомним, что это сделано для того, чтобы к этим элементам при изготовлении не применялось требование к точности размера, как к размерам с неуказанными допусками. Точность этих размеров обеспечивается точностью изготовления позиционных отклонений. Однако такое комплексное нормирование не всегда бывает удобным, и для нормирования требований к точности расположения элементов детали, их осей и плоскостей симметрии может быть применен способ, основанный на указании предельных отклонений размеров координирующих элементов. В целом ряде случаев такой способ нормирования точности более удобен, когда по условиям эксплуатации требуется задать точность смещения, не одинаковой в разных направлениях.

При нормировании точности позиционного отклонения допуски могут быть заданы в диаметральном и радиусном выражениях. Рекомендуется диаметральное выражение. При этом знаки 0 и R применяются, когда элементами являются тела вращения, а знаки Т и Т/2 - когда плоскости. В старой документации (до 1980 г.) можно увидеть, что допуск позиционного отклонения обозначен знаком «+».

24.. Независимым допуском расположения или формы называется допуск, числовое значение которого постоянно для всей совокупности элементов деталей, не зависит от действительного размера рассматриваемого и/или базового элемента. Если на чертеже нет никаких указаний, то Допуск считается независимым. Смысл приведенного понятия сводится к тому, что при независимом допуске при измерении необходимо определять погрешность расположения или формы таким образом, чтобы значение размера изготовленного элемента не влияло на значение отклонения расположения или формы. Для требований к отклонению формы практически все точностные требования являются независимыми за очень небольшим исключением, которое будет рассмотрено дальше.

2. Зависимый допуск расположения или формы - допуск, указываемый на чертеже или в других технических документах в виде значения, которое допускается превышать на значение, зависящее от отклонения действительного размера рассматриваемого элемента и/или базы от предела максимума материала (наибольшего предельного размера вала или наименьшего предельного размера отверстия).

Понятие о зависимых допусках несколько сложно для понимания и на практике очень многие разработчики, которые ставят указания о зависимых допусках, часто не очень четко представляют себе, что это означает. Нередки случаи на практике, когда указывается зависимый допуск, а выявить выполнения его в действующем производстве практически невозможно. Перечислим основные признаки зависимых допусков расположения или формы:

1) Относятся только к валам и отверстиям.

2) Указываются на чертеже минимальным значением.

3) Минимальное значение допуска соответствует случаю, когда действительный размер элементов деталей, к которым он относится, соответствует пределу максимума материала (наибольший допускаемый предельный размер вала или наименьший допускаемый предельный размер отверстия).

4) Указанные на чертеже допуски разрешается превышать на значения, зависящие от действительных размеров нормируемого или базового элемента в той мере, в которой размер этих элементов отличается от размера соответствующего максимума материала.

5) Используются в тех случаях, когда от детали требуется только обеспечение собираемости.

6) В частном случае числовое значение зависимого допуска расположения или формы может быть равно нулю. Это означает, что отклонение расположения или формы допускается только для деталей, у которых имеются соответствующие отклонения действительного размера рассматриваемого или базового элемента от предела максимума материала.

25.Торцевое биение - разность ЕСА наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля торцевой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси.

Полное радиальное биение - разность ECTR наибольшего и наименьшего расстояний от всех точек реальной поверхности в пределах нормируемого участка до базовой оси. Это требование нормируется только для поверхностей с номинальной цилиндрической формой. Полное радиальное биение относится к суммарным отклонениям потому, что оно является результатом совместного проявления отклонения от цилиндричности рассматриваемой поверхности (отклонение формы) и отклонения от соосности поверхности относительно базовой оси (отклонение расположения). Полное радиальное биение отличается от радиального биения тем, что оно относится ко всей цилиндрической поверхности, а не к одному сечению плоскостью, перпендикулярному оси.

Полное торцевое биение - разность ЕСТА наибольшего и наименьшего расстояний от точек всей торцевой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси. Это требование, так же как и просто торцевое биение, относится к торцевым поверхностям с номинально плоской формой. Полное торцевое биение относится к суммарным отклонениям потому, что оно является результатом совместного проявления отклонения от плоскостности рассматриваемой поверхности (отклонение формы) и отклонения ее от перпендикулярности относительно базовой оси (отклонение расположения).

Биение в заданном направлении - разность ECD наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения сечении рассматриваемой поверхности конусом, ось которого совпадает с базовой осью, а образующая имеет заданное направление до вершины этого конуса.

Биение в заданном направлении относится к суммарным отклонениям потому, что оно является результатом совместного проявления в заданном направлении отклонений формы профиля рассматриваемого сечения и отклонения расположения оси рассматриваемой поверхности относительно базовой оси.

Биение в заданном направлении рекомендуется задавать по нормали к рассматриваемой поверхности. Если это направление не совпадает с нормалью, то необходимо указать параметр.

Радиальное биение – разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси в сечении плоскостью, перпендикулярной к базовой оси.

Радиальное биение является результатом совместного проявления отклонения от круглости профиля рассматриваемого сечения и отклонения его центра относительно базовой оси.

Оно не включает в себя отклонений формы и расположения образующей поверхности вращения.

26Основным профилем резьбы является общий для наружной и внутренней резьбы профиль, который называется номинальным, и размеры его линейных и угловых элементов служат основой для определения номинальных профилей болта и гайки.

В основу профиля метрической резьбы положен треугольник, у которого срезаны вершины.

Для образования рабочей высоты профиля Hi из общей высоты равнобедренного треугольника Н в профиле резьбы предусмотрен срез вершины острых углов у гайки Н/4 и у болта Н/8. Исходная высота профиля Н установлена в зависимости от шага резьбы и равна 0,8660254Р, где шаг резьбы.

Реальный профиль впадин у наружной резьбы (болта) не должен выходить за линию плоского среза, расположенного на расстоянии Н/4 от шины исходного треугольника, а у внутренней резьбы (гайки) - на Расстоянии Н/8.

Форма впадины у наружной резьбы (болта) не регламентируется и может быть плоскосрезанной или закругленной. При плоскосрезанной впадине у болта срез должен быть расположен на высоте от Н/4 до Н/8 от вершины исходного треугольника. При закругленной форме впадины радиус должен быть не менее 0,1Р, а профиль располагается в зоне от Н/8 до ЗН/16.

Для гайки форма впадины резьбы вообще не регламентируется, но, в основном, делается закругленной, и параметры ее определяются нормированием требований к резьбообрабатывающему инструменту, при изготовлении которого используются чаще всего указанные радиусы закругления.

Закругленная форма впадин является предпочтительной по прочностным соображениям. При такой форме облегчается процесс изготовления резьбы накатыванием, который часто применяется для получения резьбовых деталей крепления.

Для обеспечения эксплуатационных свойств резьбы при изготовлении и измерении из сложного профиля резьбы выделяется ряд элементов, одинаковых для болта и гайки, которые и используются при нормировании точности резьбы.

Этими элементами являются наружный диаметр болта d и гайки D, внутренний диаметр болта di и гайки Di, средний диаметр болта d2 и гайки D2, шаг резьбы Р и угол профиля резьбы а.

Приведенным средним диаметром резьбы называется средний диаметр воображаемой идеальной резьбы, которая имеет те же шаг и угол наклона боковых сторон, что и основной или номинальный профиль резьбы, и длину, равную заданной длине свинчивания, и которая плотно (без взаимного смещения или натяга) соприкасается с реальной резьбой по боковым сторонам резьбы.

Коротко говоря, приведенный средний диаметр резьбы - это средний диаметр идеального резьбового элемента, который соединяется с реальной резьбой. Когда говорят о приведенном среднем диаметре резьбы, не надо представлять себе его как расстояние между двумя точками.

Это диаметр условной идеальной резьбы, которой нет в действительности как материального объекта и которая могла бы свернуться с реальным резьбовым элементом при всех погрешностях его параметров. Этот средний диаметр невозможно измерить непосредственно. Его можно проконтролировать, т.е. узнать, находится ли он в допускаемых пределах. А для того чтобы узнать числовое значение приведенного среднего диаметра, необходимо отдельно измерить значения параметров резьбы, препятствующие свинчиванию и рассчитать этот диаметр.

Резьбовые соединения, используемые в машиностроении

Резьбовым соединением называется соединение двух деталей с помощью резьбы, т.е. элементов деталей, имеющих один или несколько равномерно расположенных винтовых выступов резьбы постоянного сечения, образованных на боковой поверхности цилиндра или конуса. Контур сечения канавок и выступов в плоскости, проходящей через ось резьбы, общий для наружной и внутренней резьбы, называется профилем резьбы. В зависимости от профиля, т.е. от вида фигуры в сечении, резьба бывает треугольной, трапецеидальной, пилообразной, круглой, прямоугольной. В зависимости от вида поверхности, на которой она нанесена, резьба разделяется на цилиндрическую и коническую (конусную). Кроме того, резьбы разделяют на наружные, которые часто для краткости называют болтом, и внутренние - их часто называют гайкой. В дальнейшем мы тоже будем пользоваться этими краткими терминами. По эксплуатационному признаку, т.е. по области применения, резьбы бывают следующих видов. 1. Крепежная резьба, используемая для обеспечения разъемного соединения. К этим резьбам предъявляются требования прочности соединения при длительной эксплуатации. Она обычно имеет треугольный профиль и наиболее распространена. 2. Кинематическая резьба используется для преобразования вращательных движений в поступательные в так называемых винтовых механизмах.Такие резьбы применяют в качестве ходовых винтов для станков, в домкратах, прессах и т.д. Эти резьбы обычно имеют трапецеидальный или круглый профиль. Основное требование к этим резьбам - обеспечение точного и плавного перемещения. Во многих случаях они должны обладать способностью выдерживать большие нагрузки. 3. Трубные и арматурные резьбы - цилиндрические и конические, используемые для соединения труб в нефтеперерабатывающей промышленности, сантехническом оборудовании и т.д. Основное требование к этим резьбам - обеспечение герметичности и прочности соединения. По числу заходов (т.е. по числу винтовых выступов) резьбы бывают однозаходные и многозаходные.

27.ринципиальный подход к нормированию точности элементов резьбы и образованию сопряжений аналогичен нормированию требований к точности гладких элементов деталей, т.е. нормируются основные отклонения - ближайшие к номинальному размеру, и ряды точности - допуски. Посадки, как и для гладких элементов деталей, образуются сочетанием полей допусков для болта и для гайки.

Для резьбовых соединений основные отклонения обозначаются такими же буквами, как и для гладких элементов деталей (прописные латинские буквы для отверстий - гайки и строчные для валов - болтов), хотя значения этих отклонений, обозначенных одной буквой, не совпадают для резьбовых и гладких деталей одного параметра. Ряды точности получили название степени точности (для гладких сопряжений - квалитеты). Разные термины для рядов точности приняты, в частности, для того чтобы не путать гладкие и резьбовые элементы детали.

1. Основные отклонения нормируются для резьбы в значительно меньшем количестве, чем для гладких элементов. Было показано расположение допусков при образовании посадки скольжения. Там же приведены основные отклонения для образования посадок с большими зазорами, которые используются, в основном, при получении заготовок резьбы для нанесения защитных покрытий и получения после этого посадки скольжения. В этом случае для наружной резьбы (болта) задается верхнее отклонение, а для гайки - нижнее.

Следует обратить внимание на то, что основное отклонение задается и на внутренний диаметр болта и на наружный диаметр гайки, хотя, как, точность этих элементов резьбы не нормируется. Эти основные отклонения нормируются для резьбообразующего инструмента, например, для метчиков, которые тоже можно рассматривать как одну из разновидностей резьбовых элементов.

Основные отклонения, обычно, принимаются одинаковые для нормируемых элементов, т.е. у болта для среднего и наружного диаметров, а у гайки для среднего и внутреннего диаметров. Но можно принимать разные поля допусков для нормируемых параметров.

2. Ряды точности - степени точности (допуски) нормируются в значительно меньшем объеме, чем для гладких элементов, а на практике применяются еще меньше.

Для наружного диаметра наружной резьбы (болта) d нормируются 4-я, 6-я и 8-я степени, а для приведенного среднего диаметра di - с 3-й по 10-ю степени.

Для внутреннего диаметра внутренней резьбы (гайки) Di нормируются с 4-й по 8-ю степени, а для приведенного среднего диаметра D2 - с 4-й по 9-ю степени.

3. Длина свинчивания. Стандартом устанавливается три группы длин свинчивания, которые обозначаются прописными латинскими буквами и имеют следующие наименования: N - нормальная, S - короткая и L - длинная.

Поля допусков

Классы точности	Наружная резьба	Внутренняя резьба
Точный	4g; 4h	4H, 4H5H; 5H
Средний	5g6g; 6d; 6e; 6f; 6g; 6h; 7g	6G; 6Н, 7Н
Грубый	8g	7G; 7Н; 8Н

Соединения (посадки) резьбовых элементов деталей

Резьбовое соединение - это характер резьбового соединения элементов детали, определяемый разностью приведенных средних диаметров наружной и внутренней резьб до сборки. Аналогично гладким соединениям (посадкам) в стандарте непосредственно они не нормируются. Для образования посадок необходимо использовать нормируемые поля допусков. Допускается использовать любое сочетание полей допусков для наружной и внутренней резьб, но предпочтение должно отдаваться сочетанию полей допусков и одного класса точности. Обозначение резьбовых элементов должно сочетать в себе следующую информацию, характеризующую резьбу по пунктам а), б), в), г), и требования к точности нормируемых параметров для этой резьбы: а) указание о виде резьбы (М - метрическая); б) значение номинального диаметра, т.е. наружного диаметра (d, D) (одинаковое для болта и для гайки, образующих соединение); в) значение шага, если он мелкий (крупный шаг не указывается); г) специально указывается LH, если резьба левая; д) поле допуска на приведенный средний диаметр (d2 или D2); е) поле допуска на диаметр выступов, т.е. поле допуска на наружный диаметр болта (d) или внутренний диаметр гайки (Di); ж) значение длины свинчивания (/), если она не нормальная. Примеры полного обозначения резьбового элемента: для наружной резьбы - болта: М20 X 0,75LH - 7g 6g - 15; для внутренней резьбы - гайки: М20 X 0,75LH - 4Н5Н - 10. Приведенные обозначения расшифровываются следующим образом: резьба метрическая с номинальным, т.е. наружным диаметром 20 мм, с мелким шагом (если бы был крупный шаг, т.е. 2,5 мм, то его не надо указывать), резьба левая, поле допуска на приведенный средний диаметр болта 7g (седьмая степень точности и основное отклонение g), поле допуска на наружный диаметр болта 6g. Для гайки точность параметров нормируется полем допуска 4Н на приведенный средний диаметр и полем допуска 5Н на внутренний диаметр. У обоих резьбовых элементов длина свинчивания не нормальная: у болта она равна 15 мм, а у гайки 10 мм. Практически невозможно встретить такое полное обозначение, хотя оно может быть в соответствии с принципами нормирования. Самое короткое обозначение резьбового элемента, которое чаще всего используется: для наружной резьбы: М40 - 6g, для внутренней резьбы: М40 - 6Н. Расшифровывается это обозначение следующим образом: резьба метрическая с номинальным (наружным) диаметром 40 мм, резьба правая, шаг крупный. Для болта поле допуска на приведенный средний диаметр и на наружный диаметр одинаковое, т.е. 6g (шестая степень точности и основное отклонение g). Для гайки поле допуска на приведенный средний диаметр и на внутренний диаметр одинаковое - 6Н. И у болта, и у гайки длина свинчивания нормальная (N). Обозначение резьбовых соединений состоит, как и при обозначении резьбовых элементов, из данных о резьбе и точности ее параметров. . Данные о резьбе указывают так же, как и для резьбовых элементов, т.е. указание о метрической резьбе, о значении шага, правая или левая резьба, а также сведения о длине свинчивания. Данные о точности резьбового сопряжения указываются аналогично обозначению посадок гладких элементов с особенностями обозначения точности резьбового элемента. Как и для гладких элементов, при обозначении точности резьбового соединения в числителе указывается элемент с внутренней сопрягаемой поверхностью, т.е. точность внутренней резьбы - гайки, а в знаменателе указываются требования к точности сопрягаемого элемента с наружной поверхностью, т.е. точность наружной резьбы - болта. Пример полного обозначения резьбового сопряжения: М20 X 0.75LH - 4H5H/7g6g-15. Самое короткое обозначение: М20 - 7H/6g. Расшифровка обозначений резьбового сопряжения складывается из расшифровки обозначений отдельных резьбовых элементов, она была приведена раньше. Ну, а расшифровка обозначений резьбового сопряжения складывается из расшифровки обозначений отдельных резьбовых элементов, она была приведена раньше. В заключение необходимо обратить внимание на особенность понимания обозначений резьбового соединения, когда на резьбовые элементы болта и гайки назначаются разные поля допусков для приведенного ЧРеднего диаметра и для диаметра выступов. Надо понимать, что (сопряжение) резьбовых элементов осуществляется за счет размеров приведенного среднего диаметра, а поля допусков для диаметров выступов, т.е. на наружный диаметр болта и на внутренний диаметр гайки, даны в виде дополнительной информации, и эти элементы в сопряжении не участвуют. Так, например, в резьбовом сопряжении М20-6H7H/6g7g непосредственно в сопряжении участвуют поля допусков 6H/6g, а поля допусков 7H/7g, в принципе, не могут образовать посадку и характеризуют точность несопрягаемых элементов.