Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Нормирование точности и технические измерения

.pdf
Скачиваний:
33
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
9.67 Mб
Скачать

неподвижных резьбовых соединениях, полученных примене­ нием посадки с зазором, после окончательной сборки возмож ­ ны натяги по рабочим сторонам профиля резьбы при сохра­ нении зазоров по противоположным сторонам профиля. В тех резьбовых соединениях, где применяю т переходные посадки, также создают натяги с использованием специальных «эле­ ментов заклинивания» (плоский бурт или цилиндрическая цапфа на ш пильке, либо заклинивание по не полностью на­ резанному профилю резьбы).

В практической деятельности набольшее распространение получили метрические резьбы.

Профиль метрической резьбы регламентирован ГОСТ 9150 -

2002 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метриче­

ская. Профиль».

У

В основу профиля резьбы положен исходный треугольник

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

резьбы (рис. 3.98) с углом профиля 60° и высотой Н .

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.98.

 

з

 

 

 

 

 

 

 

Н минальный профиль метрической резьбы

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

К основным

 

араметрам метрической резьбы относятся:

 

п

 

 

 

 

 

 

 

диаметр воображаемого

Ср дний диаметр резьбы (d2, D 2) -

соосногоес резьбой цилиндра, образующая которого пересека­

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ет профиль резьбы в точках, где ш ирина канавки равна по­ ловине номинального ш ага резьбы.

Наружный диаметр резьбы (d , D) - диаметр вообража­ емого цилиндра, описанного вокруг верш ин наружной резьбы или впадин внутренней резьбы.

Внут ренний диаметр резьбы (dv D г) - диаметр вообража­ емого цилиндра, вписанного касательно к впадинам наруж ­ ной резьбы или верш инам внутренней резьбы.

291

Ш аг резьбы (Р) - расстояние между соседними одноимен­ ными боковыми сторонами профиля в направлении, парал­ лельном оси резьбы.

Угол профиля резьбы ( а ) - угол между боковыми сторона­ ми профиля.

Угол наклона боковой стороны профиля (« / 2) - угол м еж ­ ду боковой стороной профиля и перпендикуляром, опущен­ ным из верш ины исходного профиля симметричной резьбы на ось резьбы. И зм еряя угол наклона боковой стороны профиля, можно установить перекос резьбы, происходящ ий от неточной установки изделия или инструмента. По полному углу пере­

кос резьбы установить нельзя.

Т

 

Высота исходного профиля (Н) - высота остроугольного

Н

Усторон про­

проф иля, полученного при продолжении боковых

ф иля до их пересечения.

Д ли н а свинчивания (I) -

длина соприкосновенияБ

винтовых

 

 

 

 

 

и

 

поверхностей наруж ных и внутренн х резьб в осевом сечении.

ГОСТ 8724-81 устанавливает дйаметры резьбы от 0,25 до

600 мм и ш аги от 0,075

до

 

 

 

6 мм. Установлено 3 ряда диамет­

ров метрической резьбы. П

и выборе диаметра резьбы следует

 

 

т

рму, второй - третьему.

первый ряд предпочи а ь в

У резьбы с мелким и ш агами одному и тому же наружному

диаметру могут соотве с вовать разные ш аги.

 

Нормирование

 

 

резьбовых поверхностей можно

 

о

 

 

 

 

 

рассмотреть на примереточностиметрических резьб, предназначенных

для резьбовых сзпряж ений с зазором, с натягом и с переход­

ными посадками.

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

Д ля об с чения свинчиваемости действительные контуры

Р

 

 

 

 

 

 

Рабочая высота профиля Н - высота соприкосновения

сторон профиля наружной и внутренней резьб в направлении, перпендикулярном оси резьбы.

свинчива

пмых деталей, определяемые действительными значе­

ниям и диаметров, угла и ш ага резьбы, не должны выходить за предельные контуры на всей длине свинчивания.

Поля допусков назначаются на средний диаметр ( , TDt>) и диаметр выступов резьбы (Td ,TD ) т.е. наруж ный диаметр~наруж ной резьбы d и внутренний диаметр внутренний резьбы D . Д ля d ± устанавливаю тся только верхние предельные от­ клонения, а для D — ниж ние. Вторые отклонения («в тело детали») не ограничиваю тся.

Основным параметром резьбового сопряж ения, обеспечи­

292

вающим точность и характер сопряж ения, является средний диаметр. Поля допусков на наруж ны й и внутренний диамет ры построены таким образом, чтобы обеспечить гарантирован ный зазор.

Предельные отклонения ш ага резьбы и угла наклона боко­ вой стороны профиля нормируют для резьб, предназначенных для побадок с натягом и переходных. Для резьб, предназна­ ченных для посадок с зазором, эти погрешности отдельно не ограничиваются, так как принято считать, что они компенси­ руются отклонениями средних диаметров болта и гайки.

Отклонением шага резьбы называется разность между дей­

ствительным и номинальным

расстоянием в осевом направ­

лении между двумя точками

Т

 

любых одноименных боковых

 

Н

бо­

сторон профиля (расположенными на линии пересеченияУ

ковых поверхностей резьбы с цилиндром среднего диаметра) в пределах длины свинчивания или заданной длины.

Свинчивание без натяга резьбовых деталей, имеющих по­

грешность ш ага резьбы,

возможно • только при наличии

по­

ложительной разности S

их диаметров,Бполученной за

счет

уменьшения среднего диаметра резьбы болта или увеличения

среднего диаметра резьбы гайк :

й

S D2tиd2l.

Отклонением угла наклрна

боковой стороны профиля

о т резьбы называется иразн с ь между действительным и номи­

нальным значениями а /2 . Эта погрешность может быть вы ­ звана погрешностьюзполного угла профиля, погрешностью по­ ложения пр филяотносительно оси детали. Эта погрешность может явитьсяпследствием ошибок профиля резьбообразую­ щего инструмента и неточности его установки.

толькоРепри наличии необходимого зазора между средними ди­ аметрами болта и гайки. Погрешности ш ага резьбы и угла на­ клона боковой стороны профиля могут быть компенсированы за счет введения соответствующих диаметральных компенса­ ций: fp - диаметральной компенсации погрешности шага и /а - диаметральной компенсации угла наклона боковой стороны профиля. Диаметральные компенсации fp и fa могут быть осу­ ществлены за счет уменьш ения среднего диаметра резьбы бол­ та или (и) увеличения среднего диаметра резьбы гайки.

Свинчивание без натяга резьбовых деталей, имеющих по­ грешность угла наклона боковой стороны профиля, возможно

293

Значение / можно найти из треугольника аЪс (рис» 3.99, а). Значение / а можно найти из треугольника gef (рис. 3.99, б).

Д ля метрической резьбы (а = 60°) /а= 0,36 Р х а / 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

погрешностей профилей

Рис. 3.99. Диаметральные компенсац

 

 

 

 

ороны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

езьбы:и

 

 

 

 

 

 

а —диаметральная к мпенсация отклонения шага резьбы;

 

б - диаметральная компенсация

тклонения угла наклона боковой

 

 

 

и

 

 

профиля

 

 

 

 

 

 

 

з

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fp и

/ а дают возможность

опре­

Зависимости для расчетов

делить

о

 

 

 

Р

и

а /2

на резьбовые

детали в

действие тклонений

одном

п

 

 

 

 

 

 

 

и привести их

к

одно­

(диаметральном) направлении

му параметруе — диаметру резьбы. Для упрощ ения контроля резьб и расч та допусков на них введено понятие приведенно­ го среднРго диаметра резьбы, учитывающего влияние на свинчиваемость значений параметров d 2, D 2, / , fa.

Средний диаметр резьбы, увеличенный у болта и умень­ ш енный у гайки на суммарную диаметральную компенсацию отклонений ш ага, угла наклона боковой стороны профиля на­ зы вается приведенным средним диаметром.

Под приведенным средним диаметром резьбы будем пони­ мать некоторый условный диаметр, учитываю щ ий погрешно­ сти ш ага и угла наклона боковой стороны профиля.

Приведенный средний диаметр наружной резьбы определя­

294

ется следующим образом:

^2прив

^2и зм

^ а ’

а приведенный средний диаметр внутренней резьбы

^ 2 п р и в

^ 2 и з м

^ а ) ?

где d2m3Mи 1)2изм - измеренные средние диаметры болта и гайки.

Суммарный допуск среднего диаметра резьбы

Основные параметры резьб (средний диаметр, шаг и угол профиля) взаимосвязаны, поэтому допустимые отклоненияУ этих параметров резьбовых поверхностей, предназначенных

для образования посадок с зазором, раздельно не нормируют.

Стандарт устанавливает только суммарный допуск на средний

диаметр, т.е.

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Td2(TD2) = A d2(AD2) + fp + fa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

Суммарный допуск среднего диаметра наружной резьбы -

это допуск, верхний предел которого ограничиваетБ

значение

приведенного среднего диаметра, а н ж ний предел -

значение

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

собственно среднего диаметра. Суммарный допуск среднего ди ­

аметра внутренней резьбы -

это допуск, нижний предел кото­

рого ограничивает значение п

иведенного среднего диаметра, а

верхний предел - значение србственно среднего диаметра.

Суммарный

допуск

пределяет положение двух

предель­

 

 

 

 

 

 

о

 

 

ных контуров для резьбы болта и двух предельных контуров

для резьбы гайки.

т

 

 

 

В основу классифиикации резьб по. точности и посадкам по­

ложены

 

 

 

среднегоз

диаметра и характер сопряж ения по

боковым стор

нам профиля.

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

Система посадок метрических резьб

 

 

допуск

 

 

 

 

 

 

Все резьбы

 

общего назначения соединяются по боковым по­

верхностям.Р Возможность контакта по вершинам и впадинам резьбы исключается соответствующим расположением полей до­

пусков по наружному и внутреннему диаметрам болта и гайки. В зависимости от характера сопряж ения по боковым сторо­ нам профиля (или, как принято называть «по среднему диа­ метру») различают резьбовые посадки с зазором, с натягом и переходные. Посадка резьбового соединения зависит от зазо­ ров или натягов, которые численно представляют собой раз­

295

ницу действительных значений приведенных средних диамет­ ров болта и гайки.

ГОСТ 1609-81 «Посадки с зазором» устанавливает систему допусков для резьбовых посадок с зазором.

Положение поля допуска диаметра резьбы (рис. 3.100) определяется основным отклонением (es - для болта, E I - для гайки). Второе предельное отклонение определяют в зависи­

мости от установленной стандартом

степени

точности (табл,

3.21).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

и

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.100.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расположение прлей допусков резьбовой посадки

 

 

 

и

с заз ром

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

т

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.21

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Степени точности метрических резьб

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

Степень точности

Вид резьбы

Диаметр резьбы

 

 

Наружная

 

 

 

d

 

 

 

 

 

4,

6,

8

 

 

 

 

 

D2

 

 

3,

4,

5,

6,

7,

8,

9,

10*

е

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

4, б, 6,

7, 8, 9*

 

Внутренняя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

И

 

 

 

 

4,

5, 6,

7, 8

 

^Только для резьб из пластмасс.

Предусмотрено пять основных отклонений для наружной резь­ бы (d, е, /, g, h) и четыре основных отклонения для внутренней резьбы (Е, F, G, Н) (рис. 3.101, 3.102). Отклонения отсчитыва­ ются от номинального профиля в направлении, перпендику­ лярном оси резьбы.

296

Номинальный профиль

Номинальный профиль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

б

 

 

Рис. 3.101. Схемы полей допусков внутренней резьбы:

 

a - с основными отклонен ями Е, F, G;

 

 

 

 

б -

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

с основным отклонениемй Н

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

Н о м инальны й проф иль

 

Н ом инальны й п роф иль

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

б

Рис. 3.102. Схемы полей допусков наружной резьбы: a - с основными отклонениями d, е, /, g;

б - с основным отклонением h

297

Д ля

наруж ной и

внутренней резьбы кроме степеней точ­

ности

установлены

такж е три класса точности, условно на­

званные точный,средний и грубый, в которые входят допуски определенных стандартом степеней точности.

Резьбы точного класса рекомендуется применять для от­ ветственных статически нагруж енны х резьбовых соединений. Средний класс точности рекомендуется для резьб общего на­ значения. Д ля неответственных резьбовых соединений можно применять грубый класс точности. Наружны е резьбы такого

класса нарезаю т на горячекатаны х заготовках, внутренние нарезаю т в длинных глухих отверстиях. Резьбы грубогоУклас­ са точности получают такж е методами пластическогоТ дефор­

м ирования и с помощью других технологических процессов.

садки с увеличенным гарантированным зазором, например, в следую щ их случаях:

- для соединений деталей, работающих при высокой темпе­

Д ля крепеж ны х резьб иногда применяюНт резьбовые по­

ратуре (для компенсации температурных деформаций, предо­

хранения соединений от заедания и обеспеченияБ

возможности

и

 

разработки деталей без повреж ден я);

 

р

легкой свин-

- при необходимости обеспеченйя быстрой и

чиваемости деталей (даже п нал чии небольшого загрязне­ ния или повреждения резьбы)о.

вания: короткие S, нормальные N и длинные L.

ГОСТ 16093 устанавливаетт такж е три группы длин свинчи­

При одном и том ж е классе точности допуск среднего диа­

метра резьбы при дл не свинчивания L рекомендуется увели­

 

 

 

по

 

S уменьш ать на одну сте­

чивать, а при длинеисвинчивания

пень точности

зсравнению с допусками, установленными

для длины свинчивания N .

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

Соотв тствие полей допусков наружной и внутренней резь­

Р

 

 

 

 

 

 

 

бы классампточности и длинам свинчивания приведены в табл.

3.22.

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Классы точности резьбовых поверхностей

 

Класс

 

 

Длина свинчивания

Длина свинчивания

 

 

наружной резьбы

внутренней резьбы

точности

 

 

 

S

N

L

S

N

L

 

 

 

Точный

(ЗМ/г) 4g; 4h

(5h4h)

4Н

4Я5Я;

 

 

 

 

 

 

 

 

298

Средний

5g6g

6d; ве;

(7e6e);

(5G); Ш

6G; Ш

(7G); 7H

 

 

(6h6h)

6/; figi

7g6g;

 

 

 

 

 

 

6h

(7h6h)

 

 

 

Грубый

 

8g (8НГ

(9g8g)

1

7G; 7H

8G;

Примечания:

 

 

 

 

 

1.

Выделенные подчеркиванием поля допусков предпочтительны.

2.

Применение полей допусков, заключенных в скобки, следует

по возможности ограничить.

 

 

 

 

3.

При длинах свинчивания S и L допускаются поля допусков,

установленные при длинах свинчивания N.

У

* Только для резьбы с шагом Р > 0,8 мм

 

 

Обозначение поля допуска резьбы состоит из обозначения

поля допуска среднего диаметра резьбы, помещаемого на пер­

вом месте, и поля допуска диаметра выступов резьбыТ

(наруж ­

 

 

 

Б

 

ный диаметр винта и внутренний диаметр гайки).

 

Таким образом, для внутренней резьбыН(гайки)

поля до­

пусков задаются на средний

D2 и

й

 

внутренний D 2 диаметры;

 

и

 

 

для наружной резьбы (винта) - на средний d 2 и наруж ны й d

диаметры. Например, в обозначен

 

5Н 6 Н указаны

поле до­

р

 

 

 

пуска внутренней резьбы по д

аметру D2 (5Н) и поле допуска

внутренней резьбы по диамет

у D 1 (6Н).

 

Если обозначение поля д пуска диаметра выступов совпа­

дает с обозначением поля д пуска среднего диаметров, то в

 

и

общем обозначении оно неоповторяется. Например, обозначе­

 

з

ние 6з - поля допусковтнаружной резьбы (винта) по диамет­

рам d2 и d.

о

 

Обозначение ре ьбовой посадки или поля допуска резьбы пишут за об значением размера резьбы, отделяя его знаком «тире». Посадка в резьбовом соединении обозначается дробью,

в числит

которой указы вается обозначение полей допусков

 

п

внутр нн й р зьбы, в знаменателе - наружной резьбы.

Так,Рлев обозначении М 12 —6 H /6 g М означает, что резьба метрическая, номинальный диаметр резьбы 12 мм; 6 Н - поле допуска внутренней резьбы (гайки) по среднему и внутренне­ му диаметрам; 6g - поле допуска наружной резьбы (винта) по среднему и наружному диаметрам. Крупный шаг в обозначе­ нии резьбы можно указывать 12 х 1,75 —6 H /6 g ) или не ука ­ зывать (М12 —6H /6g), а мелкий шаг указываю т обязательно числовым значением в миллиметрах без обозначения единиц (например, М 10 х 1 —6 H /6 g ).

299

Отсутствие поля допуска в обозначении резьбы означает, что нормы точности назначены по классу «средний» и это соот­ ветствует полям допусков 6h для наруж ны х резьб с номиналь­ ными диаметрами до 1,4 мм вклю чительно и 6g для резьб с номинальны ми диаметрами 1,6 мм и более, а для внутренних резьб полям допусков для резьб с номинальными диамет­ рами до 1,4 мм и 6Н для резьб с номинальными диаметра­ ми 1,6 мм и более. Однако такое обозначение нежелательно, поскольку предпочтительный вариант вклю чает обозначения полей допусков.

Нормальную длину свинчивания (N) в обозначении не

указы ваю т. Длины свинчивания, отличающ иеся от нормаль­

ной, указы ваю т соответствующими

Т

группы

литерами (для

длин свинчивания: короткие - S и

Н

 

длинные - L),Укоторые

пиш ут после обозначения поля допуска резьбы или

обозна­

чения посадки, отделяя его знаком «тире», например, обо­

значение внутренней резьбы M10 — 6 H — L или

резьбового

сопряжения М 12 х 1,75 —6 H / 6 g — L. После литеры,

обознача­

ющей длину свинчивания, в скобках можетБбыть проставлено

ее значение в миллиметрах без обозначения единиц, например,

M l 2 6 Н /6 g — L (30).

й

 

При обозначении многозаходной метрической резьбы ука­

 

и

буквы Ph

зывается буква М , номинальный диаметр резьбы,

и значение хода резьбы,

букварР и значение шага.

Например,

условное обозначение двухзах дной резьбы с номинальным диа­

 

 

 

о

 

метром 16 мм, ходом 3 мм и шагом 1,5 мм: M l 6 xPh8 Р1,5 - 6g

 

 

 

т

]

или М 16хР/гЗ Р1,5 (два захода) - &g.

В конце об наченияилевой резьбы после тире ставят литеры

L H , например Мз10 - 6Н - L H - обозначение внутренней левой

метрической резьбы с крупным шагом, М 10 х 1 - 6Н - LH -

обознач

 

о

 

 

внутренней левой метрической резьбы с мелким

шагом.

 

п

 

Обознач ние многозаходной левой метрической резьбы

 

ние

 

1,5 - QH/Qg - L H , где но­

имеет следующий вид: М 16 х P h 3

Р

 

 

 

м инальны й диаметр 16 мм, ход резьбы (Ph) 3 мм, ш аг резьбы

(Р) 1,5 мм, 6H /6 g - резьбовая посадка и L H - левая резьба. Резьбовые посадки с натягом (ГОСТ 4608-81) предусмотрены для метрических резьб с диаметрами от 5 мм до 45 мм и шагами от 0,8 мм до 3 мм. Эти посадки предназначены для сопряжений наруж ных резьбовых деталей (шпилек) из стали, с резьбовыми отверстиями в деталях из стали, высокопрочных и титановых

300