Введение

Взаимозаменяемостью называется свойство одних и тех же деталей, узлов или агрегатов машин и т. д., позволяющее устанавливать детали (узлы, агрегаты) в процессе сборки или заменять их без предварительной подгонки при сохранении всех требований, предъявляемых к работе узла, агрегата и конструкции в целом. Указанные свойства изделий возникают в результате осуществления научно-технических мероприятий, объединяемых понятием "принцип взаимозаменяемости".

Наиболее широко применяют полную взаимозаменяемость, которая обеспечивает возможность беспригоночной сборки (или замены при ремонте) любых независимо изготовленных с заданной точностью однотипных деталей в сборочные единицы, а последних — в изделия при соблюдении предъявляемых к ним (к сборочным единицам или изделиям) технических требований по всем параметрам качества. Выполнение требований к точности деталей и сборочных единиц изделий является важнейшим исходным условием обеспечения взаимозаменяемости. Кроме этого, для обеспечения взаимозаменяемости необходимо выполнять и другие условия: устанавливать оптимальные номинальные значения параметров деталей и сборочных единиц, выполнять требования к материалу деталей, технологии их изготовления и контроля и т. д. Взаимозаменяемыми могут быть детали, сборочные единицы и изделия в целом. В первую очередь такими должны быть детали и сборочные единицы, от которых зависят надежность и другие эксплуатационные показатели изделий. Это требование, естественно, распространяется и на запасные части.

1. Типы резьб и общие требования к их взаимозаменяемости

Резьбовые соединения благодаря их простоте, компактности и высоким эксплуатационным свойствам получили весьма широкое распространение во всех отраслях машиностроения.

Разнообразные условия использования резьбы привели к мно­гообразию их типов по конструктивным признакам и назначению.

В зависимости от формы поверхности, на которой образуются резьбы, различают:

• цилиндрические резьбы;

• конические резьбы.

По рас­положению на поверхности резьбы подразделяют на:

• наружные (для краткости называемые болтом);

• внутренние (называемые гай­кой).

По профилю сечения резьбы подразделяют на:

• треугольные;

• трапецеидальные;

• упорные;

• прямоугольные;

• круглые.

По числу заходов:

• однозаходные;

• многозаходные;

По направлению витков:

• правые;

• левые;

По единице измерения линейных величин:

• метрические;

• дюймовые.

По назначению резьбы делят на:

• резьбы общего назначения;

• специальные.

К резьбам общего назначения относят крепежные, кинематические, трубные и арматурные.

Крепежные резьбы применяют для разъемных неподвижных соединений деталей машин. Основное их назначение - обеспече­ние прочности соединений и сохранение плотности (нераскры­тия) стыка в процессе эксплуатации.

Кинематические резьбы применяют для подвижных соедине­ний в передачах типа винт-гайка (ходовые винты и винты суп­портов металлорежущих станков, винты измерительных приборов; винты прессов, домкратов и т.д.). В кинематическихрезьбах используют трапецеидальные, упорные и прямоугольные профили.

Прямоугольные резьбы имеют наименьшие потери на трение, но не стандартизированы и не рекомендуются из-за нетехнологичности в изготовлении и сложности получения соединений без осевого люфта.

Упорные резьбы предназначены для восприятия односторон­них больших нагрузок.

Трубные и арматурные резьбы, имеющие треугольный профиль, применяют для трубопроводов и арматуры с основным назначе­нием обеспечения герметичности соединений.

К резьбам специального назначения относятся такие, которые применяют только в определенных изделиях некоторых отраслей промышленности (например, резьба для цоколей и патронов элек­трических ламп, беззазорная резьба в ходовых винтах координатно-расточных станков и т.д.).

Общими требованиями являются полная взаимозаменяемость, т.е. обеспечение безусловной свинчиваемости деталей, образующих резьбовое соединение при их независимом изготовлении без под­гонки или подбора, и надежное выполнение предписанных эксплуа­тационных функций.

Несмотря на существенные различия типов резьб основные принципы достижения взаимозаменяемости, а также системы допусков и посадок резьбовых соединений являются еди­ными. Поэтому в дальнейшем проблемы взаимозаменяемости резь­бовых соединений рассмотрим применительно к крепежным мет­рическим резьбам.