- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Введение
- •1. Основные понятия в области взаимозаменяемости
- •1.1. Краткие сведения из истории взаимозаменяемости
- •1.2. Определение и виды взаимозаменяемости
- •1.3. Классификация отклонений геометрических параметров
- •1.4. Понятие точности и погрешности
- •Контрольные вопросы и задания
- •2. Взаимозаменяемость гладких цилиндрических соединений
- •2.1. Размеры и отклонения
- •2.1.1. Номинальные и действительные размеры
- •2.1.2. Предельные размеры
- •2.1.3. Предельные отклонения
- •2.1.4. Понятие допуска и поля допуска
- •2.2. Соединения и посадки
- •2.2.1. Виды соединений и посадок
- •2.2.2. Посадки с зазором
- •2.2.3. Посадки с натягом
- •2.2.4. Переходные посадки
- •2.2.5. Системы образования посадок
- •Контрольные вопросы и задания
- •3. Единая система допусков и посадок
- •3.1. Значение единой системы допусков и посадок
- •3.2. Основные принципы построения единой системы допусков и посадок
- •3.2.1. Температурный режим
- •3.2.2. Квалитеты точности
- •3.2.3. Единица допуска
- •3.2.4. Интервалы размеров
- •3.2.5. Основные отклонения
- •3.2.6. Образование полей допусков
- •3.2.7. Система отверстия и система вала с тремя видами посадок
- •3.3. Обозначение полей допусков, предельных отклонений и посадок на чертежах
- •3.4. Предельные отклонения линейных и угловых размеров с неуказанными допусками
- •Контрольные вопросы и задания
- •4. Выбор и расчет посадок
- •4.1. Выбор посадок
- •4.2. Расчет посадок с зазором
- •4.3. Переходные посадки
- •4.4. Посадки с натягом
- •Контрольные вопросы и задания
- •5. Нормирование точности подшипникОв качения
- •5.1. Классы точности подшипников качения
- •5.2. Допуски и посадки подшипников качения
- •5.3. Выбор посадок подшипников качения
- •5.4. Отклонения формы и шероховатость посадочных поверхностей под подшипники качения
- •Контрольные вопросы и задания
- •6. Размерные цепи
- •6.1. Классификация размерных цепей. Основные термины и определения
- •6.2. Задачи, решаемые с помощью размерных цепей
- •6.3. Методы расчета размерных цепей
- •6.4. Метод расчета размерных цепей, обеспечивающий полную взаимозаменяемость
- •6.4.1. Обратная задача
- •6.4.2. Прямая задача
- •6.5. Теоретико-вероятностный метод расчета размерных цепей
- •6.6. Метод групповой взаимозаменяемости. Селективная сборка
- •6.7. Метод регулирования и пригонки
- •7. Допуски формы и расположения поверхностей
- •7.1. Влияние отклонений формы и расположения
- •Поверхностей на качество изделий
- •7.2. Отклонения и допуски формы
- •7.2.1. Отклонения формы цилиндрических поверхностей
- •7.4. Отклонение формы цилиндрических поверхностей
- •7.2.2. Отклонение формы плоских поверхностей
- •7.3. Отклонения расположения поверхностей
- •7.4. Суммарные отклонения и допуски формы и расположения поверхностей
- •7.5. Зависимый и независимый допуски расположения
- •7.6. Правила определения баз
- •7 З и.7. Обозначение допусков формы и расположения поверхностей на чертежах
- •7.8. Обозначение баз
- •Контрольные вопросы и задания
- •8. Шероховатость поверхности
- •8.1. Шероховатость поверхности и ее влияние на работу деталей машин
- •8.2. Параметры шероховатости
- •Практически удобнее пользоваться следующей формулой
- •8.3. Нормирование параметров шероховатости поверхности
- •8.4. Обозначение шероховатости на чертежах
- •Контрольные вопросы и задания
- •9. Нормирование точности угловых размеров и конических соединений
- •9.1. Допуски угловых размеров
- •9.2. Система допусков и посадок для конических соединений
- •Контрольные вопросы и задания
- •10. Нормирование точности шпоночных соединений
- •10.1. Основные параметры соединений с призматическими шпонками
- •Контрольные вопросы и задания
- •11. Нормирование точности шлицевых соединений
- •11.1. Соединения шлицевые прямобочные
- •11.2. Шлицевые эвольвентные соединения
- •Контрольные вопросы и задания
- •12. Нормирование точности
- •12.1. Классификация резьб и эксплуатационные требования к резьбовым соединениям
- •12.2. Основные параметры резьбового соединения
- •12.3. Общие принципы обеспечения взаимозаменяемости цилиндрических резьб
- •12.3.1. Предельные контуры резьбы
- •12.3.2. Погрешности шага и угла профиля резьбы и их диаметральная компенсация
- •12.3.3. Приведенный средний диаметр резьбы
- •12.3.4. Суммарный допуск среднего диаметра резьбы
- •Условия годности резьбы:
- •12.4. Система допусков и посадок метрических резьб
- •12.4.1. Посадки с зазором
- •12.4.2. Посадки с натягом
- •12.4.3. Переходные посадки
- •12.5. Стандартные резьбы общего и специального назначения
- •Контрольные вопросы и задания
- •13. Нормирование точности Зубчатых колес и передач
- •13.1. Основные эксплуатационные
- •И точностные требования к зубчатым передачам
- •13.2. Система допусков для цилиндрических зубчатых передач
- •13.2.1. Кинематическая точность передачи
- •13.2.2. Плавность работы передачи
- •13.2.3. Контакт зубьев в передаче
- •13.2.4. Виды сопряжений зубьев колес в передаче
- •13.2.5. Обозначение точности колес и передач
- •13.2.6. Выбор степени точности и контролируемых параметров зубчатых передач
- •13.3. Допуски зубчатых конических и гипоидных передач
- •13.4. Допуски червячных цилиндрических передач
- •Контрольные вопросы и задания
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
12.4.2. Посадки с натягом
Посадки с натягом по среднему диаметру используют, когда конструкция узла не допускает применения резьбового соединения типа болт - гайка из-за возможного нарушения герметичности и самоотвинчивания шпилек под действием вибраций, переменных нагрузок и изменения рабочей температуры. Примером может служить посадка резьбы шпилек в корпуса двигателей. Шпильку следует ввинчивать в корпус настолько туго, чтобы исключить ее проворачивание при затяжке в процессе сборки и эксплуатации или при отвинчивании гайки (соединенной по посадке H/h с другим концом шпильки) для ремонта и осмотра механизма.
Посадки с натягом регламентированы ГОСТ 4608, который распространяется на метрические резьбы с профилем по ГОСТ 9150 диаметром 5-45 мм и шагом 0,8- 3 мм.
Расположение полей допусков наружной и внутренней резьбы показано на рис.12.8.
Рис. 12.8. Расположение полей допусков резьбы с натягом
Посадки с натягом по среднему диаметру предусмотрены только в системе отверстия, имеющей большие технологические преимущества перед системой вала.
Допуски среднего диаметра резьбы деталей, сортируемых на группы, не включают диаметральных компенсаций отклонений шага и угла наклона боковой стороны профиля. Это объясняется тем, что крутящий момент при затяжке соединения в большей степени зависит от натяга по собственно средним диаметрам, чем от натяга по приведенным средним диаметрам резьбы, поэтому указанные в стандарте предельные отклонения собственно средних диаметров резьбы гнезда и шпильки используют при их сортировке на группы для селективной сборки. Допуски среднего диаметра резьбы деталей, не сортируемых на группы, являются суммарными. Предельные отклонения внутреннего диаметра наружной резьбы не установлены – их ограничивают положением поля допуска среднего диаметра и предельными отклонениями формы впадины наружной резьбы. Верхнее отклонение наружного диаметра внутренней резьбы также не регламентировано. Установленные поля допусков и посадки приведены в табл. 12.3.
Длины свинчивания резьбовых соединений при посадках с натягом:
- (1 ... 1,25) d, когда деталь с внутренней резьбой изготовлена из стали;
- (1,25 ... 1,5) d, когда деталь с внутренней резьбой изготовлена из чугуна;
- (1,5 ... 2) d, когда деталь с внутренней резьбой изготовлена из алюминиевых и магниевых сплавов.
При других длинах свинчивания или других материалах требуется дополнительная проверка посадок.
Таблица12.3
Поля допусков для резьб с натягом
Материал детали с внутренней резьбой |
Поле допуска резьбы |
Посадка при Р, мм |
Дополнительные условия сборки | |||
наружной |
внутренней при Р, мм |
до 1,25 |
св.1,25 | |||
до 1,25 |
св.1,25 | |||||
Чугун и алюминиевые сплавы |
2r |
2H5D |
2H5C |
- | ||
Чугун, и алюминиевые и магниевые сплавы |
3p(2) |
2H5D (2) |
2H5C (2) |
Сортировка на две группы | ||
Сталь, высокопрочные и титановые сплавы |
3n(3) |
4H5D (3) |
2H4C (3) |
Сортировка на три группы | ||
Примечание. В скобках указано число групп сортировки. |
Для посадок с гарантированным натягом необходимо устанавливать весьма малые допуски по среднему диаметру. При больших допусках сочетание размеров, создающее наименьший натяг, не гарантирует от проворачивания шпилек, при наибольшем натяге возможно разрушение шпильки или срез резьбы гнезда. В связи с этим для резьб с натягом допуск на собственно средний диаметр резьбы установлен: для гнезд по степени точности 2, для шпилек по степеням точности 3 и 2. Допуск по степени точности 2 определяют по формулам
,
.
Таким образом, допуск резьбы гнезда на 2 % больше допуска шпильки.
Для обеспечения более однородного натяга и повышения прочности соединении резьбовые детали сортируют на группы, а затем собирают из одноименных групп (табл. 12.3).
Для устранения заклинивания при свинчивании тугой резьбы по наружному и внутреннему диаметру предусмотрены гарантированные зазоры. При установлении этих зазоров учитывают, что после свинчивания резьбовой пары вследствие остаточной пластической деформации витков наружный диаметр резьбы шпильки увеличивается, а внутренний диаметр резьбы гнезда (если оно в корпусе из пластического металла) уменьшается пропорционально увеличению натяга. Вследствие этого действительные зазоры по наружному и внутреннему диаметру значительно меньше нормированных. Для повышения циклической прочности шпилек необходимо, чтобы по внутреннему диаметру резьбы был обеспечен зазор и после свинчивания деталей. По наружному диаметру зазор после свинчивании деталей может быть равен нулю.
Для резьб с натягом установлены допускаемые отклонения половины угла профиля и шага резьбы шпилек и гнезд на длине свинчивания. Отклонения половины угла профиля и шага резьбы контролируют только у шпилек, для гнезд эти отклонения обеспечивают при изготовлении резьбообразующего инструмента соответствующей точности.
Экспериментально установлено, что погрешности шага и угла профиля резьбы, близкие к максимально допускаемым, снижают крутящий момент затяжки на 10-25%, причем влияние погрешности шага проявляется в большей степени, чем влияние погрешности. Погрешности половины угла профиля и шага для резьб с натягом должны быть минимальными.
На качество резьбовых соединений с натягом влияют также отклонения формы резьбовых деталей, поэтому отклонение формы наружной и внутренней резьбы, определяемое разностью между наибольшим и наименьшим действительными средними диаметрами, не должно превышать 25 процентов от допуска среднего диаметра. Обратная конусообразность (т. е. уменьшение от торца шпильки к середине ее длины) не допускается. Точность формы резьбы гнезд обеспечивается технологически и непосредственному контролю не подлежит.
Допускается применение посадок 3Н6Н/3р и 3Н6Н/3n без сортировки на группы. Указанные посадки относятся к переходным и их применение требует дополнительной проверки.
Пример обозначения резьбы: М12 - 2Н5С(2)/Зр(2) - поле допуска наружного диаметра наружной резьбы в обозначении не указывают, дополнительно в скобках указывают число сортировочных групп.