Допуск на длину резьбы

Допуск на длину резьбы

Размеры резьбы и точность ее профиля являются решающими факторами при определении следующего:

  • возможно ли выполнение поверхностной обработки болта;
  • возможно ли свободное соединение;
  • сможет ли резьба выдерживать усилия, на которое рассчитано соединение деталей.

Расчет параметров резьбы основывается на номинальном диаметре резьбы, шаге резьбы и внутреннем диаметре резьбы:

D. Номинальный наружный диаметр внутренней резьбы (гайка)

d. Номинальный наружный диаметр наружной резьбы (болт)

D/d Номинальный диаметр резьбы

D2/d2 Номинальный средний диаметр резьбы

D1/d3 Номинальный внутренний диаметр резьбы

Значение диаметров метрической резьбы вычисляют по формулам:

D2 (d2) = D(d) — 0,6495P
D1 (d1) = D(d) — 1,0825P

Размеры наружной резьбы (болта) измеряются калибрами, микрометрами или оптическими измерительными приборами, в то время как внутренняя резьба (гайка) измеряется цилиндрическими калибрами.

Основные параметры резьбы, учитываемые при соединении деталей:

Допуск на резьбу

Устанавливается допуски для двух диаметров резьбы – среднего диаметра и диаметра выступов (наружного диаметра наружной резьбы и внутреннего диаметра внутренней резьбы).

Допуск среднего диаметра резьбы определяет допустимую степень отклонения номинального среднего диаметра наружной (d2) и внутренней резьбы (D2).

Допуск на диаметр выступов устанавливает допустимую степень отклонения номинального наружного диаметра (d) крепежа с наружной резьбой (например, болты, винты) и номинального внутреннего диаметра (D) крепежа с внутренней резьбой (например, гайки).

Значение допуска среднего диаметра и диаметра выступов всегда отрицательное для крепежа с наружной резьбой и положительное для крепежа с внутренней резьбой.

Положительный допуск на внутреннюю резьбу и отрицательный на внешнюю позволяет оставлять необходимый допуск на возможную последующую обработку.

0 — нулевая отметка (h/H) — Номинальный диаметр

+/- — положительные/отрицательные зоны расположения допусков

e/g/G — положение допуска относительно 0 (h/H)

6/7/8 — степень точности допуска

* — стандартный размер допуска болта/гайки

Es/ei — максимальный размер границы поля допуска

Ei/es — минимальный размер границы поля допуска

— допуск зазора для антикоррозийного покрытия

Поле допуска

Расстояние между максимальным и минимальным значением установленного ограничения (размер поля es-ei/EI-ES) определяет поле допуска. Поле допуска резьбы образуется сочетанием полей допусков среднего диаметра и диаметра выступов.

Положение поля допуска диаметра резьбы определяется основным отклонением (верхним для наружной резьбы и нижним для внутренней резьбы) и обозначается буквой латинского алфавита, строчной для наружной резьбы и прописной для внутренней.

Обозначение поля допуска отдельного диаметра резьбы состоит из цифры, указывающей степень точности, и буквы, указывающей основное отклонение. Например, 4h; 6g; 6H.

Обозначение поля допуска резьбы состоит из обозначения поля допуска среднего диаметра помещаемого на первом месте, и обозначения поля допуска диаметра выступов: 7g 6g (поле допуска d2 и d).

Если обозначение поля допуска диаметров выступов совпадает с обозначением поля среднего диаметра, то оно в обозначении поля допуска резьбы не повторяется.

Рекомендованные поля допуска для длины свинчивания N (до нанесения антикоррозийного покрытия) на крепеж с DIN, ISO, DIN ISO, DIN EN ISO, ГОСТ стандартами:

Номинальный наружный диаметр наружной резьбы (винт, болт)

Номинальный наружный диаметр внутренней резьбы(гайка)

Номинальный наружный диаметр наружной резьбы (винт, болт)

Номинальный наружный диаметр внутренней резьбы(гайка)

Метрическая резьба: таблица размеров и характеристики по ГОСТу

Метрическая резьба наиболее широко используется сегодня. Она доступна как в грубой (крупной), так и в тонкой (мелкой) резьбе в широком диапазоне материалов и размеров. Есть, конечно, положительные и отрицательные стороны тонкой метрической нити и грубой метрической нити.

Что такое метрическая резьба

Тонкие метрические резьбы более восприимчивы к истиранию. Они нуждаются в длинных зацеплениях и менее подходят для высокоскоростной сборки. Тонкие нити могут легче проникать в твердые материалы, требуют меньшего крутящего момента и имеют небольшую тенденцию к ослаблению. Они также прочнее, чем грубая нить, и допускают более тонкие регулировки из-за их меньшего шага. Грубые резьбы имеют больший шаг и проще в использовании, чем мелкорезьбовые крепежные детали, и они предназначены для большинства применений.

Метрические резьбы состоят из симметричной V-образной резьбы. В плоскости оси резьбы фланцы V имеют угол 60° друг к другу. Глубина резьбы составляет 0,614 × шаг.

Угол резьбы — это угол, образованный пересечением двух сторон резьбового паза. Глубина — это расстояние между гребнем и корнем нити, измеренное перпендикулярно оси. Угол опережения — это угол спирали нити, основанный на расстоянии опережения. Одиночная начальная нить имеет расстояние вывода, равное ее шагу, и в свою очередь имеет относительно небольшой угол вывода. Многозаходные резьбы имеют большее расстояние вывода и, следовательно, больший угол вывода.

Особенности метрической резьбы

Винтовые резьбы выполняют три основные функции в механических системах:

  • обеспечивают зажимное усилие;
  • ограничивают или контролируют движение;
  • передают мощность.

Геометрически винтовая резьба представляет собой спиральную наклонную плоскость. Спираль — это кривая, определяемая перемещением точки с равномерной угловой и линейной скоростью вокруг оси. Расстояние, на которое точка перемещается линейно (параллельно оси) за один оборот, называется шагом.

Термин «внутренняя резьба» относится к резьбе, вырезанной в боковой стенке существующего отверстия. Наружная резьба свернута в наружную цилиндрическую поверхность крепежа или шпильки. Размер, наиболее часто ассоциируемый с резьбой винта, — это номинальный диаметр. Например, болт и гайка могут быть описаны как имеющие диаметр М12 х 1.75. Первое значение — это и есть диаметр, а второе — резьбовой шаг. Но ни наружная резьба болта, ни внутренняя резьба гайки не имеют точно 500 мм в диаметре. На самом деле диаметр болта немного меньше, а диаметр гайки немного больше. Но проще указать компоненты по единому обозначению размера, так как болт и гайка являются сопрягаемыми компонентами.

Технические характеристики метрической резьбы всегда начинаются с обозначения серии резьбы (например, M или MJ), за которым следуют номинальный диаметр крепежного элемента и шаг резьбы в миллиметрах, разделенные символом «x». Существует несколько серий метрических резьб, используемых для специальных применений. Стандарт — это серия М. Серия MJ является одной из наиболее распространенных специальных прикладных нитей.

Метрическая крепежная резьба серии М — это общий профиль резьбы. Серия MJ обозначает внешнюю резьбу, имеющую увеличенный радиус корня, тем самым обладающую более высокой усталостной прочностью (за счет снижения концентрации напряжений), но требующую усеченной высоты гребня внутренней резьбы MJ для предотвращения помех на внешнем корне резьбы MJ. Внешние резьбы M совместимы как с внутренними резьбами M, так и с внутренними резьбами MJ.

Если не указано иное, винтовые резьбы считаются правосторонними. Это означает, что направление вращения спирали нити по часовой стрелке заставит ее двигаться вдоль своей оси. Левосторонние нити продвигаются вперед при вращении против часовой стрелки.

Левосторонние резьбы часто используются в ситуациях, когда вращательные нагрузки могут привести к ослаблению правосторонних резьб во время эксплуатации. Распространенный пример — велосипед. Педали велосипеда крепятся к кривошипу с помощью винтовых резьб. Одна сторона велосипеда использует правую резьбу, а другая — левую. Это предотвращает движения педалей и кривошипа от отвинчивания педали и ее падения во время использования. Левая резьба должна быть указана в спецификации изделия. Это достигается путем добавления «LH» в конец описания технических характеристик.

Основные ГОСТы

Все метизы и крепежные детали, имеющие винтовую резьбу по метрической системе измерения, изготавливаются в соответствии с государственными и международными стандартами и нормативными документами. Поэтому они могут различаться по классу, размерам и некоторым другим параметрам, но в обязательном порядке должны соответствовать разрешенным требованиям и допустимым значениям. В ином случае продукция не может быть сертифицирована и использована в производственной сфере. К тому же официальные продажи таких изделий запрещены.

Крепежные изделия с винтовой метрической резьбой регламентируются несколькими нормативными документами:

  • ГОСТ 8724, где прописаны допустимые значения диаметра и шага;
  • ГОСТ 24705 2004 содержит информацию об основных размерах метрической резьбы;
  • ГОСТ 9150 включает необходимые сведения о профиле метрической резьбы;
  • ГОСТ 16093 прописывает допуски и обозначения для изделий.

Метрические резьбы регламентируются также международным стандартом ISO 261-98. Российский ГОСТ 8724-2002 полностью повторяет его текст на русском языке. Правда, в нем есть дополнения, характерные для потребностей российской экономики.

Допуски резьбовых соединений

2.9.1. Общие сведения и понятия.При изготовлении резьбы получается отклонение действительного профиля резьбы от теоретического. Для обеспечения условий взаимозаменяемости резьбовых соединений и достижений необходимых конструктивных резьбовых сопряжений эти отклонения устанавливаются допусками. Допуски на наружный и внутренний диаметры задаются таким образом, чтобы исключить возможность ка­сания и зацепления по вершинам и впадинам резьбы.

Читайте также  Фрезерование алюминия ручным фрезером

Основным элементом, определяющим характер резьбового соединения, является средний диаметр резьбы. Сопряжение резьбового соединения должно происходить только по сторонам (образующим) резьбового профиля. Основной и наиболее распространенной посадкой для резьбовых соединений является скользящая посадка, при которой номинальный средний диаметр равен наибольшему среднему диаметру резьбы болта и наименьшему среднему диаметру резьбы гайки.

По характеру использования и назначения сопряжения резьбовые соеди­нения подразделяются на неподвижные и подвижные (кинематические). Неподвижное сопряжение имеют обычные крепежные и соединительные резьбовые соединения типа «болт — гайка», «труба — муфта» и т. д., в ко­торых используются резьбы крепежные, трубные и др.

К подвижным резьбовым сопряжениям относят ходовые винты: микро­метрические, дифференциальные, грузовые, в которых используются тра­пецеидальные, упорные и другие резьбы.

Диаметральные погрешности уменьшения наружной резьбы и погрешности увеличения – для диаметров внутренней резьбы не повлияют на свинчиваемость. Однако любая погрешность шага резьбы и угла профиля мешает свинчиванию крепежной детали.

2.9.2 Стандарты на посадки соединений с метрической резьбой. В России стандартизованы:

· посадки с зазором (ГОСТ 16093–81, заменён межгосударственным ГОСТ 16093–2004 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором»),

· переходные (ГОСТ 24834–81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Переходные посадки»)

· с натягом (ГОСТ 4608–81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Посадки с натягом»).

Наиболее распространена посадка с зазором, где номинальный средний диаметр равен наибольшему среднему диаметру резьбы гайки. Расположение полей допусков метрической резьбы в посадках с зазором показано на рисунке 2.29. Отклонения (ГОСТ 16093-81) отсчитываются от линии номинального профиля резьбы перпендикулярно оси резьбы.

Допуски для диаметров резьбы болтови гаек определяются в зависимости от принятой степени точности, обозначаемой числами. Принят следующий дискретный ряд значений степени точности для диаметров болта и гайки: d = 4, 6, 8; d2 = 4, 6, 7, 8; D1 = 5, 6, 7; D2 = 4, 5, 6, 7. Допуски диаметров d1 и D не устанавливаются.

Расположение полей допусков диаметров резьбы относительно номинального профиля определяют ряды основных отклонений: верхние отклонения es для наружной резьбы шпилек и нижние отклонения EI для внутренней резьбы гаек.

Значения допусков диаметров зависят от степени точности и шага резьбы (допуск среднего диаметра зависит, кроме этого, ещё и от номинального диаметра резьбы). Стандартом описаны допуски среднего диаметра Тd2, TD2, наружной и внутренней резьб, наружного диаметра Td наружной резьбы и внутреннего диаметра TD1 внутренней резьбы (рис. 2.29).

2.9.3 Обозначение полей допусков резьбы с зазором. Допуски средних диаметров являются суммарными, включающими отклонения собственно среднего диаметра и диаметральные компенсации отклонений шага и половины угла профиля.

Поле допуска резьбы образуется сочетанием поля допуска среднего диаметра с полем допуска диаметра выступов (диаметра d для болтов и диаметра D1 для гаек).

Обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит из значения точности (цифры) и буквы, означающей основное отклонение.

Обозначение поля допуска резьбы включает в себя:

1) обозначение поля допуска среднего диаметра, помещаемого на первом месте,

2) обозначения поля допуска наружного диаметра для болтов(внутреннего – для гаек).

Если обозначения полей допуска диаметра по вершинам резьбы и среднего диаметра совпадают, то в поле допуска резьбы обозначение не дублируется.

Примеры обозначения полей допусков:

· резьбы с крупным шагом: болт М10 — 6g, гайка М10 — 6Н;

· резьбы с мелким шагом: болт М10 х 1 — 6g; гайка М10 х 1 — 6Н.

96

а, б — наружная резьба; в, г — внутренняя резьба;
d, e, f, g, (а); h (б); E, F, G (в); H (г) – основные отклонения

Рисунок 2.29. Поля допусков метрической резьбы крепежа для посадок с зазором

Посадки крепежных изделий обозначают дробью, в числителе которой указывают обозначение поля допуска гайки, а в знаменателе — обозначение поля допуска болта, к примеру: М10 — 6H/6g и М10 х 1 — 6H/6g.

В зависимости от требований, предъявляемых к точности резьбового соединения, поля допусков резьбы болтов и гаек установлены в трех условных классах точности.

Таблица 2.13 – Поля допусков крепежных изделий

Крепежная деталь Точный Средний Грубый
Болт или шпилька 4h 6h; 6g; 6e; 6d 8h; 8g;
Гайка 4H; 5H 5H6H; 6H; 6G 7H; 7G

2.9.4 Поля допусков крепежной резьбы с натягом. Согласно ГОСТ 16093—81 допускаются любые сочетания полей допусков резьбы болтов и гаек, но сочетание полей допусков разных классов точности на средний и наружный (или внутренний для гаек) диаметры резьбы должно быть обосновано.

В соединениях шпилек с корпусами, а также при наличии специальных требований к резьбовым соединениям применяют переходные посадки, а также посадки с натягом. Неподвижность и прочность соединения обеспечиваются при посадках с натягом за счет натяга по среднему диаметру, при переходных посадках — за счет применения дополнительных элементов заклинивания:

Схема расположения полей допусков для посадок с натягом показана на рисунке 2.30.По наружному и внутреннему диаметрам предусмотрены зазоры, компенсирующие пластическое течение материала к вершинам резьбы. Для образования полей допусков в посадках с натягом установлены основные отклонения диаметров резьбы в зависимости от степени точности.

Посадки с натягом предусмотрены только в системе отверстия, что обеспечивает технологические преимущества. Рекомендуемые поля допусков и посадки приведены в таблице 1.1 ГОСТ 4608—81.

Таким образом, наиболее употребимой для крепежной резьбы фланцевых соединений является посадка с зазором: она предотвращает защемление резьбы по вершинам и впадинам витков.

А б

Рисунок 2.30 Поля допусков диаметров крепежной резьбы с натягом (а)

Допуск на длину резьбы

  • Новости
  • Политика конфиденциальности
  • Сертификаты
  • Вопрос-ответ
  • Доставка
  • Оплата
  • Вакансии
  • ISO 9001

Допуски резьбы под покрытие

Иногда на чертежах мы можем видеть в обозначении размера числовой индекс со знаками «+», «–» или «±». Этот индекс указывает на то, что у данного размера есть допуск, то есть предельное отклонение в большую или меньшую сторону от номинальной величины. Общие допуски линейных и угловых размеров установлены в ГОСТ 30893.1-2002. Однако, если требуется изготовить деталь с высокой точностью, то поле допуска указывается прямо на чертеже. На рис. 1 видно, что предельное отклонение диаметра внутреннего отверстия детали не может превышать номинальное значение более чем на 0,016 мм. Предельное отклонение в меньшую сторону не указано, а это значит, что оно определяется ГОСТ 30893.2-2002 и не может превышать 0,1 мм при самом высоком классе точности f.

Рисунок 1 – Обозначение допуска линейного размера на чертеже

Допуски указывают на чертеже, как правило, для того, чтобы изготовленная деталь хорошо сопрягалась с другими деталями узла или механизма. Например, вал и подшипник должны быть изготовлены с высокой точностью, чтобы избежать биения при вращении и обеспечить плотное соединение поверхностей (рис. 2).

Рисунок 2 – Вал и подшипник как пример сопрягаемых деталей

Еще одна важная причина указания допуска – наличие защитного покрытия. Все изделия из НЕкоррозионностойкой стали защищены противокоррозионным покрытием органического или неорганического происхождения. Толщина защитных покрытий варьируется от нескольких микрон до нескольких миллиметров. При проектировании деталей и механизмов очень важно учитывать толщину защитного покрытия и закладывать соответствующие допуски в чертежах.

Особенно важно учитывать толщину защитного покрытия при изготовлении деталей с резьбовыми поверхностями, поскольку неправильный выбор толщины покрытия или поля допуска заготовки обязательно повлияет на скручиваемость деталей или герметичность резьбового соединения. Важная задача проектировщика – заложить в чертеже поле допуска резьбы, которое соответствует требуемой толщине покрытия.

Информация о полях допусков резьбы изложена в ГОСТ 16093-2004.

Поле допуска включает в себя верхнее и нижнее отклонение среднего диаметра и диаметра выступов от номинального профиля. Номинальный профиль соответствует номинальному диаметру резьбы: например, для резьбы М8 нулевая линия диаметра выступов будет находиться на расстоянии 8,000000 мм от оси резьбы.

В обозначение поля допуска входит цифра (от 3 до 9), которая устанавливает степень точности и буква латинского алфавита (d, e, f, g, h), которая устанавливает само поле допуска. Схемы полей допусков приведены на рис. 3. Как видно, чем дальше буква расположена по алфавиту, тем дальше поле допуска расположено от номинального профиля. Чем больше цифра, обозначающая степень точности, тем шире поле допуска.

Поле допуска h является основным, поскольку вплотную подходит к номинальному профилю резьбы.

Рисунок 3 – Схема расположения полей допусков внешней резьбы

Читайте также  Чем паять алюминий с медью?

Всегда нужно иметь в виду, что поле допуска зависит в первую очередь, от шага резьбы, а не от диаметра. Мы знаем, что у резьбы одного и того же диаметра может быть, как крупный, так и мелкий шаг.

Рассмотрим конкретный пример, а именно, резьбу М10 с крупным шагом 1,5. Конструктор указал в чертеже размер резьбы М10-6g. Согласно ГОСТ 16093-2004 предельные отклонения внешнего диаметра от номинального диаметра для данного размера резьбы составят от 28 до 140 мкм, для среднего диаметра – от 28 до 164 мкм. Соответственно, для радиусов эти значения будут меньше в 2 раза (рис. 4).

Это означает, что при нанесении защитного покрытия нельзя допустить увеличения радиуса резьбы более чем на 14 мкм.

Теперь посчитаем толщину покрытия. Так как толщина покрытия измеряется перпендикулярно поверхности выступа, а диаметр – перпендикулярно оси вращения резьбы, то по правилу соотношения сторон в прямоугольном треугольнике толщина покрытия будет составлять 1/2 от наименьшего предельного отклонения, то есть 7 мкм.

Рисунок 4 – Схема поля допуска резьбы М10-6g

Для удобства проектирования допустимая толщина покрытия для различных шагов резьбы указана в «ГОСТ 10683-2013 Изделия крепежные. Неэлектролитические цинк-ламельные покрытия» (таблица 1).

Нанесение избыточной толщины покрытия может привести к негативным последствиям: отсутствие скручивания, повреждение защитного покрытия, осыпание покрытия и пр.

Таблица 1 — Теоретические пределы толщины покрытия для метрической резьбы

ТЕМА 5. Построение полей допусков резьбового соединения

Основным параметром, определяющим точность и характер резьбового соединения (характер посадки) является средний диаметр. Это связано с тем, что именно от величины среднего диаметра зависит расположение боковых сторон профилей внутренней и наружной резьб относительно их общей оси, а следовательно, характер их взаимного контакта, т.е. посадка.

В зависимости от характера сопряжения по боковым поверхностям профиля (т.е. по среднему диаметру резьбы) посадки могут быть с зазором, с натягом и переходные.

Возможность контакта по вершинам и впадинам резьбы исключается за счет соответствующего расположения полей допусков по наружному D(d) и внутреннему D1(d1) диаметрам. В результате, как видно из рис.9 и 10, по этим диаметрам при любых посадках обеспечиваются довольно значительные зазоры.

Наибольшее применение для крепежных резьбовых соединений получили посадки с зазором. Для образования таких посадок стандартом (ГОСТ 16093-81) установлено четыре основных отклонения для внутренних резьб (гаек) — Н, G, F, Е (рис.5.1а) и пять основных отклонений для наружных резьб ( болтов ) — h, g, f, е, d (рис.5.1б).

Рис.5.1 — Расположение полей допусков:

a — для внутренней резьбы (гайки);

б — для наружной резьбы (болта)

Как видно из рис.5.1, величины основных отклонений (ближайших к нулевой линии) принимаются одинаковыми по всем трем диаметрам резьбы: по наружному, среднему и внутреннему. Причем для гаек эти отклонения — нижние, положительные или равные нулю, а для болтов — верхние, отрицательные или равные нулю.

Комплексные схемы расположения полей допусков для внутренней и наружной резьб представлены на рис.6 и 7. Как видно из этих схем, отклонения диаметров резьб отсчитываются от номинального профиля (обозначен утолщенными линиями) в направлении, перпендикулярном оси резьбы. При этом расположение нижней границы поля допуска внутренней резьбы и верхней границы поля допуска наружной резьбы относительно номинального профиля определяются величиной и знаком основных отклонений.

Рис.5.2. — Схема расположения полей допусков внутренней резьбы (гайки) при основном отклонении “H”.

Рис.5.3 — Схема расположения полей допусков наружной резьбы (болта) при основном отклонении “g”.

Для внутренних резьб (рис.5.2) регламентируют допуски на средний и внутренний диаметры (TD2 и ТD1), для наружных резьб (рис.5.3) — на средний и наружный диаметры (Тd2 и Тd). По наружному диаметру внутренней резьбы D и внутреннему диаметру наружной резьбы d1 величины допусков не устанавливают. Поскольку на рис.6 и 7 представлены поля допусков только для витков, расположенных по одну сторону от оси резьбы, а величины отклонений и допусков относятся к диаметральным размерам, то на представленных схемах полей допусков указаны половинные их значения.

Допуски TD2, TD1, Td2, Td, а следовательно, “неосновные” предельные отклонения (верхние ES для внутренних резьб и нижние ei для наружных резьб) зависят от установленных стандартом степеней точности (табл.5.1).

Степени точности метрических крепежных резьб

Резьба Диаметр резьбы Степени точности (в порядке снижения точности)
Внутренняя D2 D1 4;5;6;7;8;9 * 4;5;6;7;8
Наружная d2 d 3;4;5;6;7;8;9;10 * 4;6;8

* Только для резьб на деталях из пластмасс.

При выборе степени точности учитываются не только требования, предъявляемые к точности резьбового соединения, но также значения длины свинчивания lсв, т.е. длины взаимного перекрытия внутренней и наружной резьб в осевом направлении. Например, для обычного соединения болта и гайки длина свинчивания будет соответствовать высоте гайки.

Длины свинчивания резьбовых деталей подразделяют на три группы: короткие S, нормальные N и длинные L. К нормальным относятся длины свинчивания, равные

lсв = (свыше 2,24 до 6,7)Pd 0,2 мм.

При одинаковых требованиях к точности резьбовых соединений для длин свинчивания группы L степень точности выбирают на одну степень грубее, а для длин свинчивания группы S — на одну степень точнее, чем для нормальных длин свинчивания. Дело в том, что с увеличением длины свинчивания изготовить резьбовые детали и осуществить их свинчивание оказывается сложнее. Это и определяет необходимость увеличения допусков, и в первую очередь, — на средние диаметры резьб.

Поля допусков резьбовых деталей образуются путем сочетания указанных выше основных отклонений и степеней точности. В связи с этим их принято обозначать следующим образом: на первом месте указывается степень точности, а за ней основное отклонение. Например, 6Н — поле допуска внутренней резьбы 6-ой степени точности, с основным отклонением «Н», 6g — поле допуска наружной резьбы 6-ой степени точности, с основным отклонением «g». При более сложных обозначениях, например, 4H5Н (для внутренней резьбы) или 5gбg ( для наружной резьбы), поля допусков, стоящие на первом месте, относятся к средним диаметрам, а поля допусков, стоящие на втором месте, относятся соответственно к внутреннему диаметру внутренней резьбы ( 5Н ) и к наружному диаметру наружной резьбы ( 6g ).

В таблице 5.2 приведены используемые для резьбовых деталей поля допусков и посадки.

Поля допусков и посадки с зазорами

Поля допусков резьб

Посадки с зазором (рекомендуемые)

Примечания:1. Поля допусков, заключенные в скобки, по возможности не применять.

2. Подчеркнутые поля допусков и посадки являются предпочтительными.

В соответствии со сложившейся во многих странах практикой приведенные в табл.5.2 поля допусков сгруппированы в три класса точности: точный средний и грубый. Поля допусков, отнесенные к точному классу, рекомендуется использовать для ответственных резьбовых соединений, воспринимающих значительные статические нагрузки или выполняющих регулировочные функции, например, для регулировки осевого зазора в редукторе. Поля допусков, отнесенные к среднему классу, используются для резьб общего применения, а к грубому классу — для резьб, нарезаемых на горячекатаных заготовках, в длинных глухих отверстиях и т.п.

Предельные отклонения диаметров резьбы для некоторых рекомендуемых полей допусков гаек и болтов приведены в табл.5.4 приложения.

Как видно из рис.5.2 и 5.3 характерной чертой обычных крепежных резьб (в случае посадок с зазором) является то, что дифференцированные допуски на шаг резьбы и угол профиля не устанавливаются. Погрешности этих параметров, возникающие при изготовлении, и их влияние на свинчивание резьбовых деталей компенсируются за счет увеличения допусков на средние диаметры гайки и болта.

В связи с этим допуски на средние диаметры для таких резьб являются суммарными: они включают не только допустимые погрешности собственно среднего диаметра, но также диаметральные компенсации погрешностей шага и угла профиля.

где ∆D2(∆d2) — допустимые погрешности собственно среднего диаметра гайки или болта; fp — диаметральная компенсация погрешности шага резьбы; fa — диаметральная компенсация погрешности угла профиля.

Диаметральные компенсации fp и fa показывают, насколько необходимо увеличить средний диаметр гайки или уменьшить средний диаметр болта, чтобы при наличии погрешностей шага и угла профиля резьбы можно было осуществить свинчивание таких резьбовых деталей.

Поясним сущность понятия диаметральной компенсации погрешности угла профиля на примере соединения гайки 1, имеющей идеально точный угол профиля α, с болтом 2, при изготовлении которого была допущена положительная погрешность половины угла профиля ∆α/2 (рис.5.4).

Рис.5.4. — Отклонение половины угла профиля болта ∆α/2 и его диаметральная компенсация fα: а – d2= D2; б – d2=D2 — fa

Как видно из представленной схемы, при одинаковых средних диаметрах гайки и болта (D2=d2) их свинчивание оказывается невозможным, так как имеет место перекрытие 3 витков резьбы гайки и болта (рис.5.4 а). Для того, чтобы свинчивание стало возможным, необходимо, например, уменьшить средний диаметр болта на величину fα (рис.5.4 б), которую и называют диаметральной компенсацией погрешности угла профиля (на схеме указана величина 0,5fα, поскольку рассматривается только виток, расположенный выше оси резьбы).

Читайте также  Как приварить нержавейку к алюминию?

При уменьшении среднего диаметра болта боковые стороны профиля его резьбы, как видно из рис.5.4 б, будут смещаться к оси резьбы и зоны перекрытия витков исчезнут, в результате чего и может быть обеспечено свинчивание таких резьбовых деталей.

Аналогичного результата можно было бы добиться, если при неизменном среднем диаметре болта на ту же величину fα увеличить средний диаметр гайки. Величины диаметральных компенсаций для метрических крепежных резьб могут быть рассчитаны по формулам:

где ∆P — накопленная погрешность шага на длине свинчивания, в мкм; Р — шаг резьбы, в мм; ∆α/2 — погрешность половины угла профиля, в угловых минутах; fp и fa — диаметральные компенсации погрешностей шага и угла профиля, в мкм.

Посадки резьбовых соединений с зазором могут быть получены путем сочетания любых полей допусков гайки и болта из числа приведенных в табл.5.2. Наиболее распространенной посадкой является посадка с небольшим гарантированным зазором 6Н / 6g, образованная сочетанием полей допусков гайки и болта, рекомендуемых для предпочтительного применения. Комплексная схема полей допусков для такой посадки приведена на рис.5.5.

Рис.5.5. — Комплексная схема полей допусков для посадки с зазором 6H/6g.

На чертежах посадки резьбовых соединений обозначают в виде дроби, в числителе которой указывают поле допуска внутренней резьбы (гайки), а в знаменателе — поле допуска наружной резьбы (болта).

Например,

Предельные отклонения резьбы гаек и болтов в чертежах деталей указывают с помощью соответствующих условных обозначений полей допусков, например, для гайки M12 — 5H6H, для болта М12 — 7g6g.

Длину свинчивания при необходимости указывают в обозначении резьбы на чертежах в следующих случаях: если она относится к группе L (большие) или к группе S (малые), но меньше, чем вся длина резьбы. Например, М12 — 7g6g – 30 (длина свинчивания группы L — 30мм).

Номинальные размеры резьбы и предельные отклонения заносят в сводную таблицу. В ней же указываются предельные размеры диаметров наружной и внутренней резьб, предельные зазоры (натяги) по среднему диаметру и предельные зазоры по наружному и внутреннему диаметрам резьбы.

В качестве примера в табл.6 приведены все данные для резьбового соединения: М14х1,5 — 6Н /6g.

Сводная таблица параметров резьбового соединения

Номинальные диаметры резьбового соединения М14´1,5 – 6Н /6g.

Расчёт допусков и посадок резьбового сопряжения

4.1.Дана резьбовая посадка М52х3-7H/7e6e

M – резьба метрическая,

24 – номинальный диаметр сопряжения, мм

P = 3 мм –шаг резьбы

7H/7e6e– резьбовая посадка с зазором,

где 7H – поле допуска внутренней резьбы (гайки),

7e6e – поле допуска наружной резьбы (болта).

4.2. Определяем номинальные размеры резьбы по ГОСТ 24705-81:

4.3. Определяем предельные отклонения и размеры внутренней резьбы гайки

М52-7H по ГОСТ16093-81:

Dmin = D + EI = 52,000+0= 52,000 мм

D2 max = D2 + ES = 50,051 +0,355 = 50,406мм

D2 min = D2 + EI = 50,051 +0 = 50,051 мм

D1 max = D1 + ES = 48.752 +0,630 = 49.382мм

D1 min = D1 + EI = 48,752 +0 =48.752 мм

4.4. Определяем предельные отклонения и размеры наружной резьбы болта

d: es = -85мкм

dmax = d + es = 52.000 +(-0,085)= 51.915мм

dmin = d + ei = 52,000 +(-0,460) = 51,540мм

d2 max = d2 + es = 50,051+(-0,085)= 49.966мм

d2 min = d2 + ei = 50,051+(-0,350) = 49,701мм

d1 max = d1 + es = 48.752 +(-0,085)= 48.667 мм

4.5.Строим схему расположения полей допусков резьбового сопряжения

Рассчитываем предельные значения зазоров в резьбовой посадке:

Smax не нормируется;

Болт
Ось резьбы
Гайка
P/2=

Рисунок 4.1- Схема расположения полей допусков резьбового сопряжения

Дана резьбовая посадка М22×1.5-3Н6H/2m

M – резьба метрическая,

22 – номинальный диаметр сопряжения,

3Н6H/2m – резьбовая переходная посадка,

Где 3H6H– поле допуска внутренней резьбы (гайки),

2m –поле допуска наружной резьбы (болта) .
4.2. Определяем номинальные значения диаметров внутренней и наружной резьбы (ГОСТ 24705):

4.3. Определяем предельные отклонения и размеры резьбовой посадки

3H6H/2m по ГОСТ24834-81 и результаты представляем в виде таблицы:

Таблица 1.1. Предельные отклонения диаметров резьбовых поверхностей

Номинальный диаметр резьбы, мм Предельные отклонения болта, мкм Предельные отклонения гайки, мкм
es ei ES EI
D=d=22.000 -32 -268 не ограничено
D2=d2=21.026 +85 +32 +95
D1=d1=20.376 +300

Определим предельные размеры внутренней резьбы (гайки) и наружной резьбы (болта) и результаты представляем в таблице (таблица 1.2).

Таблица 1.2. Предельные размеры поверхностей (по диаметрам)

Предельный размер, мм Болт Гайка
d, мм d2, мм D, мм D2, мм D1, мм
наибольший 22,000+(-0,032)=21.968 21,026+0,085=21,101 Не ограничен 21,026+0,095=21,121 20,376+0,300=20,676
наименьший 22,000+(-0,268)=21,732 21,026+0,032=21,058 22,000 21,026 20,376
P/2
ось резьбы
Рисунок 4.2. Схема расположения полей допусков резьбового соединения M22х1,5-3H6H/2m

4.4. Строим схему расположения полей допусков резьбового соединения 3H6H/2m (рисунок 4.2).

Выбор и расчёт точностных параметров зубчатых колёс

Для зубчатого колеса m=3мм, z=44 заданы степени точности по нормам точности: 7-6-6-D.

Делительный диаметр зубчатого колеса:

d = m · z = 3· 44 = 132

7 – по норме кинематической точности,

6 – по норме плавности,

6 – по норме полноты контакта зубьев.

Выбираем показатели контрольного комплекса зубчатого колеса:

По нормам кинематической точности задана 7-я степень точности

– допуск на кинематическую погрешность зубчатого колеса

– допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса

– допуск на накопленную погрешность шагов

– допуск на радиальное биение зубчатого венца

– допуск на погрешность обката

– допуск на колебание длины общей нормали

– допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса

По нормам полноты контакта зубьев

– допуск на направление зуба

– допуск на суммарную погрешность контактной линии

По нормам бокового зазора

– верхнее предельное отклонение измерительного расстояния

– нижнее предельное отклонение измерительного расстояния,

Наименьшее отклонение средней длины общей нормали

Ewms-наименьшее отклонение средней длины общей нормали( слагаемое I) для вал-шестерни с внешними зубьями ( со знаком минус);

Ewms-наименьшее отклонение средней длины общей нормали ( слагаемое II) для вал-шестерни с внешними зубьями ( со знаком минус);

Tc -допуск на толщину зуба

Twm -допуск на среднюю длину общей нормали

Наибольшее отклонение средней длины общей нормали

Tw – допуск на длину общей нормали,

Расчёт длины общей нормали:

где W1 – длина общей нормали при m = 3 мм.

zn – число охватываемых зубьев

zn = 0,111·z + 0,5 = 0,111·44+0,5 = 5,384 ≈ 5.

Для проставления в таблицу

Допуск на радиальное биение вершин зубьев

Tr Fr Tr мкм

Допуск на торцевое биение

TT dFβ /bw TT мкм

Ra f”I Ra мкм

Допуск параллельности мкм

Допуск сносности Т мкм

Приборы для контроля параметров зубчатого колеса:

Рис.7.1 Схема межосемера

1-Станина;2,3-Суппорты;4-Ходовой винт;5-Колесо измеряемое;

6-Колесо контролируемое;7-Прибор показывающий.

Межосемер относится к станковым приборам и состоит из станины 1, на которой установлены суппорты 2, 3. Суппорт 3 может перемещаться по направляющим станины при вращении маховика ходового винта 4. Суппорт 2 имеет ограниченное перемещение (около 4 мм) и установлен на шариковых направляющих. Под воздействием пружины из­мерительное колесо 5 находится в двухпрофильном зацеплении с контролируемым коле­сом 6. Колебания измерительного межосевого расстояния снимаются с показаний прибора 7.

Рис.7.2 Схема нормалимера

Литература

[1]-учебно-методическое пособие для студентов инженерно — технических специальностей. В 2 ч. Ч.1/ Б. В. Цитович [и др.]; под ред. Б. В. Цитовича и П. С. Серенкова. – Мн.: БНТУ, 2006.-176 с.

[2] – Нормирование точности и технические измерения. Курсовое проектирование: учебно-методическое пособие для студентов инженерно — технических специальностей. В 2 ч. Ч.2/ Б. В. Цитович [и др.]; под ред. Б. В. Цитовича и П. С. Серенкова. – Мн.: БНТУ, 2006.-66 с.

[3]– Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./ В. Д. Мягков, М. А. Палей, А. Б. Романов, В. А. Брагинский. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1982. –Ч.1. 543 с., ил.

[4]– Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./ В. Д. Мягков, М. А. Палей, А. Б. Романов, В. А. Брагинский. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1982. –Ч.1. 448 с., ил.

[5] – Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для втузов/ А. И. Якушев, Л. Н. Воронцов, Н. М. Федотов. – 6-е изд., перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1986. – 352 с., ил.