10. Анализ точности резьбового соединения

1.Привести эскизы резьбового соединения с обозначением посадки и отдельно деталей соединения с обозначением их классов допусков.

2. Пояснить содержание условных обозначений.

3. По ГОСТ 8724-2002 определить номинальные размеры параметров резьбы, показав их на эскизе.

4. Установить предельные отклонения диаметров резьбы по ГОСТ 16093-2004, их предельные размеры и допуски. Определить зазоры по среднему диаметру.

5. Построить в масштабе 100:1 схему расположения интервалов допусков, указав предельные размеры диаметров резьбы и зазоры по среднему диаметру.

Проанализируем точность резьбового соединения М20×2-7G/7g6g-40. На рисунке 10.1 приведены эскизы резьбового соединения и отдельно классов допусков деталей соединения.

M20×2-7G/7g6g-40

M20×2-7G-40

M20×2-7g6g-40

Рисунок 10.1 - Обозначение посадки и классов допусков

резьбового соединения

Условное обозначение указывает, что резьба метрическая (угол профиля

= 60º), с шагом 1,5 мм, диаметром 14 мм, длиной свинчивания 28 мм.

7G/7g6g – обозначение посадки резьбового соединения;

7G – класс допуска среднего и внутреннего диаметров резьбы гайки;

7g6g – класс допуска среднего и наружного диаметров резьбы болта;

7, 6 – степени точности, определяющие соответственно допуски диаметров резьбы гайки и болта;

G, g - основные отклонения соответственно диаметров резьбы гайки и болта.

Из ГОСТ 24705-81, ГОСТ 8724-2002 выписываем номинальные размеры наружного D (d), внутреннего D₁ (d₁) и среднего D₂ (d₂) диаметров резьбы, шага резьбы Р, исходной высоты профиля Н, а также угла профиля для резьбы с номинальным диаметром 24 и крупным шагом:

D = d = 20,000; D₁ = d₁ =17,835; D₂ = d₂ = 18,701; Р = 2,0; Н = 0,8667 P = 1,73;

= 60°.)

На рисунке 10.2 показаны основные параметры анализируемой резьбы.

По ГОСТ 16093-2004 устанавливаем предельные отклонения диаметров резьбы, сопрягаемых на посадках с зазором, мкм:

Для гайки М14-7Н : Для болта М24-6e :

ES_D = +H/10=173; EID = 38; es_d = -38; ei_d = -513;

ESD2 = 250; EI_D2 = 38; es_d2 = -38; ei_d2 = -303;

ES_D1 = 413; EI_D1 = 38. es_d1 = -38; ei_d1 ≈ -H/8.

Рисунок 10.2 - Профиль и основные размеры метрической резьбы

Предельные размеры и допуски средних диаметров резьбы болта и гайки, мм:

D_2max = 18,701 + 0,250 = 18,951; d_2max = 18,701 – 0,038 = 18,663;

D_2min = 18,701 + 0,038 = 18,739; d_2min = 18,701 – 0,303 = 18,398;

TD₂ = D_2max – D_2min = 0,212; Td₂ = d_2max – d_2min = 0,265.

Для других диаметров резьбы расчет предельных размеров аналогичен.

Для внутреннего диаметра:

D_1max = 17,835+ 0,413 = 18,248; d_1max = 17,835– 0,038 = 17,797;

D_1min = 17,835+ 0,038 = 17,873; d_1min = 17,835– 0,163 = 17,672;

TD₁ = D_1max – D_1min = 0,375; Td₁ = d_1max – d_1min = 0,125.

Для наружного диаметра:

D_max = 20,000 + 0,173 = 20,173; d_max = 20,000 – 0,038 = 19,962;

D_min = 20,000 + 0,038 = 20,038; d_min = 20,000 – 0,513 =19,487;

TD = D_max – D_min = 0,135; Td = d_max – d_min = 0,475.

Отклонения шага и половины угла профиля, влияющие на взаимозаменяемость, учитываются допуском на средний диаметр.

Зазоры в соединении по среднему диаметру, мм:

S_2max = D_2max – d_2min = 18,951– 18,398= 0,553;

S_2min = D_2min – d_2max = 18,739– 18,663= 0,076.

Зазоры в соединении по наружному и внутреннему диаметрам, мм:

S_max = D_max – d_min = 20,173– 19,487= 0,686;

S_min = D_min – d_max = 20,038– 19,962= 0,076.

S_1max = D_1max – d_1min = 18,248–17,672= 0,576;

S_1min = D_1min – d_1max = 17,873– 17,797= 0,076.

На рисунке 10.3 показано расположение интервалов допусков диаметров резьбы, предельные размеры и зазоры.

Рисунок 10.3 – Резьбовое соединение (а) и схема расположения интервалов допусков диаметров резьбы для посадки М14×1,5-7Н/6e-28 (б)

В отличие от схем расположения интервалов допусков гладких соединений для схемы расположения интервалов допусков резьбового соединения условно принимается соосное расположение резьбы болта и гайки, поэтому на схеме откладываются половины значений отклонений (рисунок 10.3).

Учитывая особенности работы резьбового соединения М20×2-7G/7g6g-40и его точность, контроль параметров резьбы рекомендуется осуществлять резьбовыми калибрами.

Полученные результаты в задачах 1-6 и 8-10 используются для оформления рабочего чертежа вала Д-1.1.