7.3.Резьбовые соединения

Крепежная метрическая резьба может иметь крупный шаг (Р) диаметром 1...68 мм и мелкий — диаметром 1...600 мм. Крупный шаг в обозначении резьбы не указывается (М24), а мелкий указывается через знак умножения (М24 х 2). Для левой резьбы после условного обозначения ставятся буквы LH(M24 х 2LH). Для многозаходной резьбы указывается ход t и шаг резьбы Р в скобках (М24 х 3(Р1)). Ход резьбы — это расстояние, на которое перемещается точка за один полный оборот: t = п х Р, где п — число заходов, т.е. число ниток, образующих резьбовую поверхность.

При равных наружных диаметрах метрическая резьба с мелким шагом отличается от резьбы с крупным шагом меньшей высотой профиля и меньшим углом подъема резьбы. Поэтому резьбу с мелким шагом рекомендуется применять при малой длине свинчивания, на тонкостенных деталях, а также при расчете на переменные нагрузки, толчки и вибрацию. Резьбу с крупным шагом рекомендуется применять для соединения деталей, не подверженных таким нагрузкам, так как она менее надежна при переменной нагрузке и вибрациях и более склонна к самоотвинчиванию.

По ГОСТ 9150 основной профиль метрической резьбы определяется его углом а - 60°, высотой исходного профиля Н~0,86 Р и плоскими срезами на расстоянии Н!8 от вершин наружного и HI4 от впадин внутреннего диаметров резьбы (рис. 7.12).

К основным параметрам цилиндрической метрической резьбы относятся (см. рис. 7.12):

•(Т>2) — средний диаметр резьбы соответственно болта и гайки;

•d (D) — наружный диаметр резьбы соответственно болта и гайки;

•cfj (Z)j) — внутренний диаметр резьбы соответственно болта и гайки;

•Р — шаг резьбы;

•а — угол профиля резьбы, для метрической резьбы а = 60°;

•а/2 — половина угла профиля а/2 = 30°,

•Н — высота исходного профиля (Н= 0,86Р).

Основным диаметром цилиндрической метрической резьбы является средний, так как он определяет положение винтовой поверхности относительно оси резьбы. Контакт болта и гайки при свинчивании происходит (см. рис. 7.12, а) по винтовой поверхности (по боковым сторонам профиля).

246

а

Рис. 7.12. Соединение болта с гайкой (а), профиль и параметры метрической

резьбы (б)

7.3.2. Взаимозаменяемость метрической резьбы

Взаимозаменяемость резьбовых соединений обеспечивается установлением предельных контуров резьбы болта и гайки путем нормирования отклонений на ряд параметров резьбы. Действительные контуры резьбы, получившиеся при изготовлении, не должны выходить за предельные контуры. Нормируются следующие параметры резьбы болта и гайки (рис. 7.13). Для болта стандартом установлены отклонения среднего d2 и наружного d диаметров (а). Для гайки — среднего диаметра и внутреннего D[ диаметров (б).

Для образования поля допуска диаметров d^uD второе отклонение стандартом не назначается. Основное отклонение — Н, Е, h, g и др. — задано в стандарте. Форма впадин по указанным диаметрам обеспечивается инструментом при нарезании резьбы.

В таблицах ГОСТ 16093-2004 также отсутствуют допуски на шаг и угол профиля, так как предельные погрешности шага и угла профиля пересчитаны и включены в допуск среднего диаметра, который называется суммарным. Таким образом, суммарный допуск среднего диаметра является суммой допуска собственного среднего диаметра T'd2(T'D2) как линейной величины и двух диаметральных компенсаций предельных погрешностей шага /0 и угла профиля /а:

Td. =T'd, +/ +/ ■ TD =T'D +/ + f.

где Id2 — суммарный допуск на средний диаметр наружной резьбы (для внутренней

TD2);

fp - \,1ЪАР — диаметральная компенсация погрешности шага (АР — погрешность шага в мкм);

/а = 0,36Р х Да/2 — диаметральная компенсация угла профиля (Да/2 — погрешность угла в минутах).

Диаметральная компенсация погрешностей половины угла профиля fa — это величина, на которую необходимо уменьшить средний диаметр болта или увеличить средний диаметр гайки, не выходя за пределы его поля допуска, чтобы обеспечить их свинчиваемость с проходными резьбовыми калибрами при наличии погрешности в половине угла профиля.

Диаметральная компенсация погрешностей шага резьбы f — это величина, на которую необходимо уменьшить средний диаметр болта или увеличить средний диаметр гайки, не выходя за пределы таб-

Сосновными отклонениями Е, F, G

Сосновными отклонениями Н

о -

сГ rj

С| сГ

Рис. 7.13. Расположение полей допусков метрической резьбы в посадках с зазором: а — для болта; б — для гайки

249

личного допуска на средний диаметр, чтобы обеспечить их свинчиваемость с проходными резьбовыми калибрами при наличии погрешностей шага.

Из-за наличия погрешностей резьбовые поверхности болта и гайки никогда не соприкасаются по всей винтовой поверхности, а касаются только на отдельных участках. Основное требование для крепежной резьбы — обеспечение свинчивания. Поэтому представляется возможным изменять средний диаметр у болта или гайки и добиваться свинчивания при ошибках шага и профиля. При этом контакт резьбы болта и гайки будет обеспечен, но не по всей поверхности. Свинчиваемость можно считать обеспеченной, если разность средних диаметров резьбы болта и гайки не меньше сумм диаметральных компенсаций шага и половины угла профиля обеих деталей. Для упрощения контроля резьбы и расчета допусков введено понятие приведенного среднего диаметра резьбы, учитывающего влияние на свинчиваемость величин d2(D2),fp и/а.

Приведенным средним диаметром резьбы называется средний ди-

аметр, увеличенный для наружной или уменьшенный для внутренней резьбы на суммарную диаметральную компенсацию отклонений шага и половины угла профиля (рис. 7.14). Приведенный средний диаметр наружной резьбы d (£>пр — для внутренней резьбы) следующий:

= d2n + v, +/«>; Dпр = % - у, +/„),

где Й?2Д (£»2Д)—измеренный средний диаметр болта (гайки).

250

образования посадок с зазором. В отличие от гладких соединений при обозначении поля допуска резьбы на первом месте указывается степень точности, а на втором — основное отклонение.

Примечания:

1.Для получения различных посадок можно применять любые сочетания полей допусков резьбы болтов и гаек.

2.Поля допусков, заключенные в рамки, рекомендуются для предпочтительного применения.

3.При длинах свинчивания S и L допускается применять поля допусков, установленные для длин свинчивания N.

4.Наиболее распространенной посадкой для крепежной метрической резьбы

fi н

является •

Длина свинчивания (участок взаимного перекрытия резьбы) в силу конструктивных особенностей резьбовых соединений оказывает влияние на качество и характер сопряжения. Установлены три группы длин свинчивания: S — короткие, N — нормальные, L — длинные.

Кгруппе N относится резьба с длиной свинчивания не менее 2,24 •

Р■ d 0,2 и не более 6,7 ■ Р ■ d °>2. Длина свинчивания менее 2,24 ■ Р ■ d0’2 относится к группе S, а длина свинчивания более 6,7 ■ Р ■ d®’2 — к группе L.

Точные значения длин свинчивания установлены ГОСТ 160932004.

Класс точности — понятие условное (на чертежах указывают поля допусков), его используют для сравнительной оценки точности резьбы (см. табл. 7.12). Точный класс рекомендуется для ответственных резьбовых соединений. Средний класс — для резьбы общего назначения. Грубый класс — для резьбы, нарезаемой на горячекатаных заготовках, в длинных глухих отверстиях и т.п.

251