Справочник технолога-машиностроителя 2

Большая часть соединений в машинах, ме­ханизмах и приборах — резьбовые. По назна­чению резьбы делят на крепежные, кинемати­ческие, герметичные (трубные) и спе­циальные.

По виду профиля осевого сечения резьбы делят на метрические, дюймовые (применяют как крепежные), трапецеидальные, прямо­угольные, угольные и упорные (применяют как кинематические для передачи точного относи­тельного перемещения соединяемых деталей), круглые (полукруглые), конические, цилиндриче­ские (применяют для обеспечения герметично­сти соединений).

Наиболее распространена среди крепежных резьб резьба на цилиндрической поверхности с метрическим профилем, получившая назва­ние профиля ISO (рис. 18).

Цилиндрическая резьба определяется про­филем, средним d₂ (D₂), наружным d (D) и внутренним d₁(D₁) диаметрами, шагом Р, ходом Р_n (для многозаходной резьбы Р_n = Рn, где n — число заходов), углом профиля а, вы­сотой исходного профиля (треугольника) H, углами наклона сторон профилей β и γ, углом подъема резьбы ψ и длиной свинчивания l. Угол профиля ISO a = 60º.

Системы допусков и посадок цилиндриче­ских резьб различного профиля (метрической, трапецеидальной и др.) с прямолинейными сторонами профиля построены по единым принципам. Рассмотрим их на примере метри­ческой резьбы. Нормирование точности ре­зьбы проводится от исходного (номинального) профиля. Отклонения — в тело детали, у бол­та—в минус, у гайки — в плюс. Стандартами ограничены отклонения среднего диаметра и диаметров выступов (наружного диаметра — для болтов, внутреннего диаметра — для гаек).

Поле допуска болта и гайки образуется со­четанием поля допуска среднего диаметра и поля допуска диаметра выступов. Как и для гладких цилиндрических деталей и соедине­ний, поле допуска определяется величиной до­пуска, регламентированного степенями точно­сти, обозначенного цифрами:

 

и основными отклонениями (рис, 19). Чис­ловые значения основных отклонений приве­дены в табл. 9. Выбор степени точности и ос­новного отклонения определяется следующи­ми основными факторами: длиной свинчивания и требованиями к точности соединения. Уста­новлено три группы длин свинчивания: S — короткие, N — нормальные и L — длинные и три класса точности: точный, средний, грубый. Они и определяют выбор полей допу­сков резьбового соединения (табл. 10), т. е. по­садки, которые могут быть образованы соче­танием любых полей допусков болта и гайки.

Допуски диаметра наружной резьбы (бол­та) и диаметра внутренней резьбы (гайки) получены умножением допуска диаметра 6-й степени точности на коэффициент соответ­ственно:

Значения допусков для d₁, d₂ и D₁, D₂ (6-й степени точности) определяются, в свою оче­редь, по формулам:

Поля допусков наружного диаметра болта d и внутреннего диаметра гайки D₁ приведены в табл. 11. Так как на средний диаметр резьбы влияют отклонения шага и отклонения угла профиля, в табличном допуске среднего диа­метра учтено влияние погрешностей шага и угла профиля на действительное значение среднего диаметра. На рис. 20 и 21 показаны меха­низмы компенсации погрешностей шага и по­грешностей угла профиля за счет среднего диаметра. Из рис. 20 следует, что при идеаль­ной резьбе гайки с шагом Р_г = Р_г.ном и погреш­ности одного шага болта Р_б – Р_г.ном = ΔР_б при n шагах погрешность будет Δ(nР_б); следовательно, Δd₂(Р) = f(Р) = ctg(a/2)ΔP_n, Из рис. 21 следует, что свинчиваемость идеаль­ной гайки и болта с погрешностью угла профиля Δ(а_б/2) может быть осуществлена за­нижением профиля болта на величину

А_а = Δd₂(a) = f(a);

при Н = 0,54 Р имеем

f(a) = 0,36P(Δа_б/2)

Свинчиваемость будет обеспечена только в том случае, если разность средних диаме­тров резьб гайки и болта не меньше сумм диа­метральных компенсаций шага и половины угла профиля обеих деталей. Для упрощения заключения о правильности резьбы введено понятие приведенного среднего диаметра ре­зьбы, который составляет соответственно:

для гайки

D_2пр = D_2изм – (f_р +f_а);

для болта

d_2пр = d_2изм – (f_р +f_а)

В стандарте же регламентирован суммарный допуск, который включает отклонение соб­ственно среднего диаметра Δd₂(ΔD₂) и диаме­тральные компенсации погрешностей шага и угла профиля:

Td₂(T_D2) = Δd₂(ΔD₂) + f_p + f_a

Значения допусков среднего диаметра наружной и внутренней резьб представлены в табл. 12. На чертежах резьбу обозначают так:

для болта:

7g6g (средний диаметр d₂ по 7-й степени точности, основное отклонение g, на­ружный диаметр d по 6-й степени точности, основное отклонение g);

для гайки:

7Н6Н (средний диаметр D₂ по 7-й сте­пени точности, основное отклонение Н, внутренний диаметр D₁ по 6-й степени точно­сти, основное отклонение Н);

для соединения:

7H/6g (средний диаметр D₂ и внутрен­ний диаметр D₁ гайка по 7-й степени точности, основные отклонения D₂ и D₁, по H; средний диаметр d₂ и наружный диаметр d болта по 6-й степени точности, основное отклонение d₂ и d-g).

Принципы построения систем допусков для других видов резьб аналогичны изложенным.