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

сплавов, чугуна, алюминиевых и магниевых сплавов.

м

Для получения резьбовых

посадок

с

натягом

по средне­

диаметруу

предусмотрены

следующие поля

допусков (рис.

З.ЮЗ): для внутренней резьбы (гайки)

-

2Я ,

для

наружной

резьбы (винта) -

 

Зп, Зр, 2г, для диаметров выступов внутрен­

ней резьбы - 4D, 5D, 4С, 5С,

а для диаметров выступов на­

ружной резьбы -

6е, 6с.

 

 

 

 

 

 

 

 

Наружная резьба

 

Внутренняя резьба

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

3/1

 

3Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21/

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

5 С

 

 

 

 

 

 

 

 

4£>

SB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

Рис. 3.103.

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

Поля допусков метрических резьб для соединений

 

 

 

 

тс натягом

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

Посадки с натяг м по среднему диаметру резьбы предусмот­

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

рены только в системе основного отверстия.

 

 

Резьбовые

садки с натягом используют в тех случаях, ког­

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

да необходимо обеспечить герметичность или предотвратить са-

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

моотвинчивание шпилек под действием вибраций, переменных

нагрузокеи изменения рабочей температуры. Примером может

служитьРпосадка резьбы ш пилек в картеры двигателей, в сту­ пицы колес автомобилей и т.п.

При необходимости обеспечения более однородного н атя­ га и повышения прочности соединений резьбовые детали со­ ртируют по среднему диаметру на группы, а затем собира­ ют соединения из одноименных групп (селективная сборка). Стандартом предусмотрена сортировка резьбовых деталей на Две или три группы.

301

В резьбовых соединениях с натягом по наружному и внут­ реннему диаметрам резьбы предусмотрены гарантированные зазоры для исклю чения возможности заклинивания по этим диаметрам при свинчивании.

Д ля резьбовых поверхностей деталей, образующих соеди­ нения с натягом, стандартом нормированы предельные откло­ нения ш ага и угла наклона боковой стороны профиля. Кроме того, поскольку на качество резьбовых соединений с натягом

влияю т отклонения формы наруж ной

и внутренней

резьбы,

они такж е нормируются. В стандарте

нормировано

предель­

ное отклонение формы, определяемое разностью между наи­

большим и наименьш им действительными средними диамет­

рами, которое

не

должно превыш ать 25%

 

Т

 

допуска среднего

диаметра. «Обратная конусность»

 

Н

 

не допускается. У

 

Посадки

 

с натягом

стальных

ш пилек в корпус выбирают

в зависимости

от

материала детали с внутренней резьбой и

ш ага резьбы (табл. 3.23). В случае если

проектируемое

со­

пряж ение

 

отличается

от рекомендуемого

стандартом по

ма­

териалам,

 

ш агу или

длине свинчивания,Бследует проводить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

дополнительную проверку выбранной посадки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

Таблица 3.23

 

 

 

 

 

 

Резьбовые посадки с натягом

 

 

Материал детали

 

Посадка прирР Посадка при Р

Дополнительные

с внутренней

 

 

 

и

 

свыше 1,25 мм

условия сборки

резьбой

 

 

 

 

 

до 1,25 мм

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

Чугун и алюми­

 

 

т

 

2Я5С/2г

 

-

 

 

 

 

 

о

2H5D/2r

 

 

 

ниевые сплавы

 

з

 

 

 

 

 

 

 

Чугун, алюми­

 

 

 

2Я5С(2)/Зр(2)

Сортировка

ниевые и магни­

 

2Я5Я(2)/Зр(2)

на две группы

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

евые сплавы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сталь, высоко­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

п

 

21T4D(3)/3n(3)

2Я4С(3)/Зл(3)

Сортировка

прочные титано­

 

на три группы

вые сплавы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример обозначения резьбовой посадки с натягом (матери­

ал детали с внутренней резьбой -

сталь, высокопрочные тита­

новые сплавы):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М1 6 -2 Я 4 С (3 )/З п (3 ).

М- резьба метрическая, номинальный диаметр резьбы 16 мм; шаг резьбы - крупный (в обозначении не указывается); 2Н - поле

302

допуска внутренней резьбы по среднему диаметру; 4С - поле пуска внутренней резьбы по внутреннему диаметру; 3п - поле допуска наружной резьбы по среднему диаметру; в скобках указано число сортировочных групп (3 группы)»

Поля допусков наружной резьбы по наружному диаметру - (при Р до 1,25 мм) или 6с (.Р свыше 1,25 мм) в обозначении не указывают.

Для образования переходных резьбовых посадок ГОСТ 24834-81 предусматривает следующие поля допусков (рис.

3.104): для внутренней резьбы (гайки) - 3Н , 4Н , 5Н ,6 Н ;

для

наружной резьбы (винта) - 2 т , 4/7г, 4/, 4jk, 6g.

У

 

 

 

 

 

 

 

Наружная резьба

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

Вівт реп ит резьба

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

4jk

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JjJ] Б4// 5Я

 

 

 

 

 

4jk

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

допусков резьб для соединений с переходными

Рис. 3.104.

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

посадками

 

 

В п р ходных посадках дополнительно применяю тся эле­

менты заклинивания ш пилек: конический сбег резьбы,

пло­

ский бурт и

 

цилиндрическая

цапфа на конце (для ш пилек,

ввинчиваемых в глухие отверстия).

Варианты переходных резьбовых посадок в зависимости от номинального диаметра резьбы и материала детали с внутрен­ ней резьбой приведены в табл. 3.24.

303

 

П ереходные резьбовые посадки

Таблица 3.24

 

 

Номинальный

Материал детали с внутренней

Посадки

диаметр резьбы,

мм

резьбой

 

 

 

Сталь

от 5 до 16 Чугун, алюминиевые и маг­ ниевые сплавы

Сталь

ш т / ф ; т т / 2ш

m m / A j k ; ж т / 2 т

4Я 6Я /4/; Ж Ш / 2 т

от 18

до 30

Чугун, алюминиевые и маг­

5Я6Я/4/; ЗЯ6Я/2И1

 

 

ниевые сплавы

 

 

Т

 

 

Сталь, чугун, алюминиевые

от 30

до 45

5H 6H /4jh

 

 

 

и магниевые сплавы

Н

У

 

 

 

Пример условного обозначения резьбовой переходной по­

садки:

 

 

 

М 1 6 - 4 Я 6 Я / 4 Я

 

 

 

 

М -

резьба метрическая

с номинальнымБдиаметром резьбы

16 мм; шаг резьбы -

 

 

 

и

крупный (в обозначении не указывается);

4Н - поле допуска внутренней резьбый(гайки) по среднему диа­

метру;

6 Я - поле

 

 

о

 

допуска

внут енней резьбы (гайки) по вну­

треннему диаметру; 4jk - п

ле д пуска наружной резьбы (винта)

 

 

 

 

т

 

 

по среднему диаметру. П лерд пуска наружной резьбы (винта)

 

 

 

и

 

 

 

по наружному диаме ру - 6g (в обозначении не указывается).

 

 

з

средства контроля резьб

 

Методы

 

о

метода контроля резьбовых поверхностей:

Различаю т два

 

п

 

 

 

 

 

 

ком плексны й и дифференциальны й (поэлементный). Дифференциальныйтех контроль резьбовых поверхностей - кон­

троль каж дого из нормированных параметров с отдельным за­ клю ч ни м о годности по каж дому из них. Этот метод приме­

няю т в случаях, когда нормы точности заданы на каждый

отдельноРвзяты й параметр резьбы, например, заданы поля до­ пусков диаметра выступов и собственно среднего диаметра, предельные отклонения диаметра впадин, а такж е предельные отклонения ш ага и угла наклона боковой стороны профиля. Такой метод используют при контроле поверхностей, предна­ значенны х для резьбовых посадок с натягом, поверхностей резьбообразующего инструмента и резьбовых калибров.

Д ля дифференциального контроля применяю т такие уни­

304

версальные средства измерений, как измерительные микро скопы, проекторы, трехкоординатные измерительные прибо­ ры или специализированные резьбоизмерительные средства например, резьбовые микрометры, шагомеры для резьбы. Кро­ ме того, для измерения среднего диаметра наружной резьбы однокоординатными универсальными средствами измерений можно использовать вспомогательные средства - измеритель­ ные проволочки, которые обеспечивают доступ к боковой по­ верхности резьбы (так называемые методы «двух проволочек» й «трех проволочек»).

Для контроля параметров внутренних резьбовых поверхно­ стей, доступ к которым значительно затруднен, можно исполь­

зовать реплики (слепки или отпечатки части контролируемой

поверхности) изготавливаемые из специальных малоусадочУ

­

ных материалов.

Т

 

 

 

Дифференциальный контроль параметров резьбы требует

сложных средств измерений, высокой квалифБНикации операто­ ра, он трудоемок и не обеспечивает высокой производительно­ сти труда. Однако информация о результатах контроля отдель­

ных параметров позволяет внос ть необходимые коррективы в

технологический процесс получен

йя резьбовой поверхности.

Комплексный метод обеспеч

вает одновременный конт­

 

 

 

и

 

роль нескольких (или всех) па аметров резьбы путем срав­

нения действительного к н

 

резьбовой детали

с предель­

 

 

ура

 

 

ными. Комплексный ме

 

часто применяю т для

контроля

 

од

 

 

 

т

 

 

 

 

резьбовых деталей, поле допуска среднего диаметра которых

является «суммарным»

предназначено для .нормирования

 

о

 

отклонений с бственноисреднего диаметра и компенсации не

нормируемых

тдельноз

отклонений ш ага и угла наклона бо­

ковой стороны

р

филя.

 

е

 

 

 

 

Компл ксный метод в частности реализую т при контроле

Р

 

 

резьбовым калибром. Остальные калибры

резьбы проходнымп

обеспечивают дифференцированный (поэлементный) контроль параметров резьбы.

Для контроля резьбовых деталей применяю т комплект к а ­ либров, в который входят:

-резьбовые рабочие калибры (ПР и НЕ);

-гладкие предельные калибры .

Кроме того, в полный комплект могут входить еще конт­ рольные резьбовые калибры и специальные установочные к а ­ либры.

305

Проходной резьбовой калибр контролирует возможность свинчиваемости. Он проверяет диаметры, углы наклона бо­ ковых сторон профиля, отклонения ш ага, вклю чая его нако­

пленное значение на длине свинчивания калибра с контроли­ руемой поверхностью. В соответствии с принципом Тейлора рабочий проходной калибр должен иметь резьбовую поверх­ ность полного профиля с длиной, равной длине свинчивания. Свинчиваемость калибра с проверяемой резьбой означает, что соблюдается обязательное условие годности детали, но другим обязательным условием являю тся положительные результаты контроля непроходными калибрами.

лируемой резьбы непроходные калибры имеют укороченный

Непроходной резьбовой калибр проверяет толькоУсобствен­ но средний диаметр. Д ля уменьш ения влиянияТна свинчивае­ мость погрешностей угла наклона профиляНи ш ага контро­

профиль резьбы (для минимизации длины контакта боковых

сторон профиля резьбы) и сокращенное число витков (для

устранения влияния накопленной погрешности ш ага). При

контроле

длинных резьб допускается Бсвинчивание этого ка­

 

 

 

 

 

 

 

и

 

либра с контролируемой деталью на первых двух витках про­

веряемой резьбы. Свинчиван е непроходногой

резьбового ка­

либра

с

короткими резьбами

(до трех витков у болта и до

 

 

 

 

 

о

 

 

 

четырех у гайки) не допускается.

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

материала по наружному

Д ля проверки предела минимумар

 

 

 

 

Рабочие

 

 

 

 

диаметру болта используют предельные гладкие скобы, а по

внутреннему диаметру гайки -

предельные гладкие пробки.

Резьбу рабочих кал

бров-пробок контролируют универсаль­

ными

 

 

о

 

 

резьбовые калибры -кольца прове­

средствами.

 

 

ряю т

контр льнымизкалибрам и. Специальные контрольные

калибры

рименяю т для контроля уровня износа находящих­

 

е

 

 

 

 

 

«износа» не должны свин­

ся в эксплуатации колец. Калибры

Р

 

 

 

 

 

 

 

чиваться спконтролируемыми калибрами.

 

Д ля настройки регулируемых резьбовых калибров-скоб мо­ гут использоваться установочные пробки У-ПР и У-НЕ, ко­ торые в ком плект калибров не входят и изготавливаются по специальному заказу.

М аркировка калибра вклю чает обозначения калибра, резь­ бы, степени ее точности (например, ПР, М 12 - 6Н) и товар­ ный знак завода-изготовителя.

306

3.11. Штифтовые, шпоночные и ш лицевые соединения

Штифтовые соединения

Ш тифтовые соединения применяю т для крепления деталей (например, для фиксации соединения вала со втулкой) или для взаимного ориентирования деталей, которые крепят друг к другу винтами или болтами (в соединениях кры ш ки и кор­ пуса, стойки и основания и др.).

Эскиз изделия со штифтовыми соединениями двух видов -

вал-зубчатое колесо и кры ш ка-корпус (соединение с примене­

вые соединения относятся к разъемным неподвижнымУсоеди­ нениям , при необходимости ш тифты извлекаю т из отверстий,

нием двух штифтов) представлен на рис. 3.105. Все ш тифто­

соединение разбирают. Повторная сборка обеспечивает работу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

сопряжения с тем же уровнем качества, что и первичная.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ис. 3.105. Эскиз изделия со штифтовыми соединениями

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из рисунка следует, что штифт сопрягается с двумя деталями. Сопряжение одного штифта (вала) с отверстиями в двух деталях, например, посадки штифта в крыш ку и в корпус или сопряже­ ния штифта с отверстиями вала и ступицы зубчатого колеса (в последнем случае можно формально рассматривать даже три со­ пряжения) требуют применения посадок в системе вала.

307

При ориентировании деталей относительно друг друга (со­ единение кры ш ки и корпуса) обычно используют два штифта, хотя для ф иксации углового положения деталей, ориентиро­ вание которых обеспечивается цилиндрическим сопряжением (например, соединение круглой кры ш ки с корпусом) доста­ точно одного фиксирующего ш тифта.

Ш тифтовые соединения вала со втулкой относятся к разъ­ емным неподвижным соединениям, в которых дополнитель­ ный конструктивный элемент (штифт) обеспечивает взаимную

ив тангенциальном направлениях. Он предотвращаетУсдвиг зубчатого колеса вдоль оси вала, а такж е взаимныйТ поворот деталей в соединении.

Вотличие от неразъемны х соединений валаНи втулки с на­ тягом, штифтовые соединения позволяют осуществлять раз­ борку и повторную сборку конструкцииБс обеспечением того же эффекта, что и при первичной сборке. В штифтовом соеди­ нении вала с ответной деталью шйтифт обычно используется для передачи крутящ его момента (в соединениях вращающе­ гося вала с зубчатым колесом лисо ш кивом), но возможны

идругие реш ения, например,рзащ та вала от поворота отно­ сительно неподвижного копуса.

Вштифтовом соединении вала с зубчатым колесом следу­ ет различать центрируютщее с пряжение - вал-отверстие зуб­ чатого колеса и двеисобс венно штифтовые посадки: штифтотверстия во втулкез зубчатого колеса (два отверстия) и штифт-отверстие вала.

Точность центрированияо деталей в штифтовом соединении вала с зубчатымп к лесом (ш кивом, ступицей рычага и др.)енеподвижность деталей. Ш тифт фиксирует детали и в осевом,

ми, следовательно, предпочтительны переходные посадки.

Ш тифтовое соединение кры ш ки и корпуса (рис. 3.106)

образуетР

две посадки (штифт-отверстие корпуса и штифт-

отверстие

кры ш ки), которые используются только для вза­

имного ориентирования соединяемых деталей, а крепление кры ш ки к корпусу обычно осуществляют с помощью винто­ вых соединений.

П оскольку поле допуска диаметра ш тифта одинаково по всей длине, собственно штифтовые посадки являю тся посад­

308

ками в системе вала. Если выбрано основное отклонение поля допуска стандартного ш тифта h (например, 0 4 Л8), посадки реализуются в системе основного вала. Если выбрать иное стандартное основное отклонение поля допуска штифта (на­ пример, т), собственно штифтовые посадки реализую тся в си­

стеме неосновного вала, например, 0 4

F 8 /m

6

и 0 4

К 7 /т 6 .

Стандарты

предусматривают ряд

конструкций

штифтов,

в том числе

ш тифты конические, ш тифты

 

цилиндрические

с гладкими поверхностями, ш тифты с лы сками, с насечками (для установки в глухие отверстия), ш тифты трубчатые, в том числе с продольными разрезами. Ш тифты обычно изготавли­ вают из стали 45, хотя в некоторых случаях допускается из­

готовление штифтов из сталей А12, Ю кп и 20кп. В отдельных

случаях возможно их изготовление из качественныхУкон ­

струкционных сталей с закалкой до твердости (54...62)

HRC.

Т

ш тиф ­

Стандарты регламентируют номинальные размеры

тов и поля допусков их основных размеров, что позволяет на­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

значать необходимые типовые посадки штифтов в отверстия

корпусов, кры ш ек, втулок и валов.

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.106. Элементы штифтового соединения:

 

п

 

 

 

 

 

 

3 - штифт

е

1 - корпус; 2 - крышка;

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гладкие цилиндрические ш тифты изготавливаю т с полями

допусков основной поверхности тяб, /г8, /г9, M l, длины ш тиф ­

та - /г14, диаметра

глухого отверстия в торце ш тифта -

по

Я13, а его глубины

- по IT 15. Поля допусков резьбовых

от­

верстий в торцах штифтов - по 7Н. Конические ш тифты изго­ тавливают с конусностью 1:50, с полями допусков на угловой размер ± А Т 8 /2 или ±АТ 10/2 и с полем допуска диаметра МО или M l.

309

Типичный ряд длин штифтов в некотором ограниченном диапазоне (в миллиметрах): 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25,

30, 35, 40, 45, 50 - отличается от рядов нормальных линей­ ных размеров.

Условное обозначение стандартного штифта включает: -слово «Штифт»;

-обозначение типа (не указывают тип 1 и др., если тип однозначно определяется стандартом);

- размеры (диаметр d и длину L штифта, при необходимо­

сти с указанием поля допуска диаметра);

 

 

У

- обозначение стандарта.

 

 

 

 

 

и длиной 60 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ш тифт 8 M l

х 45 Хим. Оке. прм. ГОСТ 10773-80 - штифт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

диаметром 8 мм и длиной 45 мм, с покрытием Хим. Оке. прм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

Контроль размеров

стандартных

штифтовБ

осуществляют

при их

изготовлении,

 

 

 

й

наруж ны х размеров

причем контроль

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

не представляет сложности и осущ ествляется традиционными

методами. Контроль элементовиштифтового соединения кор­

пусных

деталей вклю

 

 

к нт оль размеров отверстий под

ш тифты

и

контроль

чает

 

 

 

размеров, определя­

 

к

рдинирую щ их

 

 

 

 

и

оверстий.

 

 

 

 

 

ющ их положение осей о

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контроль диаметров отверстий можно осуществлять универ­

сальными

средствами

 

змерений

(нутромерами), имеющи­

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ми соответствующие диапазоны измерений, или калибрами-

 

п

нтроля глубины глухих отверстий в корпусных

пробками. Для к

деталях можно использовать глубиномеры или специальные шаблоны (ж сткие калибры).

Дляеконтроля располож ения парных ш тифтовых отверстий ш ироко используются комплексны е проходные калибры, с

помощьюР которых осущ ествляется контроль межосевого рас­ стояния с учетом размеров отверстий и погрешностей их рас­ полож ения, вклю чая отклонения от перпендикулярности осей базовому элементу. В соответствии с принципом Тейлора про­ ходной калибр для контроля располож ения парных штифто­ вых отверстий представляет собой общее основание, на ко­

тором размещ ены два выступаю щ их цилиндра наибольшего предельного размера, расположенные «идеальным образом»

310