Допуски метричних різьб при посадках з зазором

Поля допусків і посадки метричних різьб

Можливість контакту по вершинах і западинам різьб виключається відповідним розташуванням полів допусків по d (D) і d1 (D1). Отже, основним параметром, що визначає точність різьбових деталей є допуск на середній діаметр. Для різьбових деталей однако­вої точності можуть бути обрані поля допусків для гвинтів і гайок, які визначають характер з'єднання і посадку для цих деталей.

Для різьб застосовують три типи посадок: посадки із зазором, посадки з натягом і перехідні посадки.

Посадку, визначають не тільки дійсні значення середніх діаметрів, але і відхилення кроку і половини кута профілю різьб деталей, що з'єднуються. Тому характер посадки нарізного сполучення залежить від зазору (натягу), що чисельно являють собою різницю дійсних значень приведених середніх діаметрів різьб болта і гайки.

Основні принципи системи допусків і посадок метричних різьб наступні:

1) Різьбові зєднання забезпечуються посадками лише по боковим поверхням профілю, а по поверхням виступів та западин забезпечується гарантований зазор.

2) Допуски задаються на середні діаметри і діаметри виступів болта і гайки. Не задаються допуски на діаметри западин.

3) Допуски відкладаються усередину матеріалу болта і гайки.

4) Допуски відкладаються в напрямку перпендикулярному осі різьби. При цьому й основне і не основне відхилення середнього діаметра різьби (d2 і D2) відраховуються від точки перетинання бічної поверхні профілю із середнім діаметром, а верхню і нижню границі поля допуску зображують паралельно бічної поверхні профілю різьби.

Різьбові зєднання переважно виконуються з зазором, для виключення самовідкручування при динамічних навантаженнях застосовують перехідні посадки з переважаючим натягом.

Державні стандарти на всі кріпильні різьби були приведені у відповідність з міжнарод­ними стандартами ІСО. На допуски метричних різьб із зазорами з діаметрами 0,25-0,9 мм діє ГОСТ 9000-81. На допуски метричних різьб із зазорами з діаметрами 1-600 мм розповсюджується дія ГОСТ 16093-81 (СТ СЭВ 640–77).

Стандартом встановлено основні відхилення (верхні для болтів (es) і нижні для гайок (ЕІ)), що позначаються буквами (рис.43):

Для діаметрів зовнішніх різьб d1, d2, d (гвинтів)…………………………... h, g, f, e, d
Для діаметрів внутрішніх різьб D1, D2, D (гайок)…………………………… H,G,E,F

Основні відхилення E і F установлені тільки для спеціального застосування при значних товщинах шару захисного покриття.

Точність виготовлення, значення допусків на діаметри d2, d, D2, D1, а також неосновних відхилень визначає ступінь точності різьбо­вої деталі, але на відміну від гладких деталей у таблицях стандарту для різьбових деталей наведені значення не тільки основних, але і неосновних відхилень.

Згідно з ГОСТ 16093-81 для різних діаметрів передбачені різні ступені точності (табл.2).

 

Таблиця 2

Ступені точності різьбових деталей

Діаметри деталі Ступені точності
Гвинти Зовнішній d 4, 6, 8
Середній d2 3,4,5,6,7,8,9
  Внутрішній D1 4,5,6,7,8
  Середній D2 4,5,6,7,8,9*

*Тільки для різьб на деталях із пластмас

 
 

Рис. 43 Поля допусків метричних різьб:

а - із зазором за ГОСТ 16093-81; б - з натягом за ГОСТ 4608-81; в - перехідних за ГОСТ 24834-81

Таким чином, для утворення поля допуску треба обрати основ­не відхилення і певний ступінь точності (квалітет), який позначають перед основним відхиленням, наприклад, 6Н або 4g, 8g ін. Поле допуску нарізного сполучення утворюють сполученням на першому місці полів допусків середніх діаметрів болта і гайки, а на другому місці – полів допусків діаметрів виступів (у гайки – D1, у болта – d).

Наприклад: для гайки М20х0,5-6Н 7G де D=20 - номінальний діаметр; Р = 0,5 шаг різьби; ТD2 = 6Н допуск на середній діаметр; ТD1 = 7G - допуск на діаметр виступів.

для гвинта М20х0,5-6e 7h де d=20 - номінальний діаметр; Р = 0,5 шаг різьби; Тd2 = 6e допуск на середній діаметр; Тd = 7h - допуск на діаметр виступів.

для зэднання– d2=D2=24 мм, P=1.5 мм, TD2 – 4H, TD1 – 5G, Td2 – 6f, Td –6h.

Якщо допуски на гайку та гвинт одинакові то можна записати так

 
 

– d2=D2=50 мм, P=2 мм, TD2 – 6H, TD1 –6H, Td2 – 6e, Td – 6e.

Рис. 44 Схема розташування полів допусків метричної різьб и гвинта та гайки при посадці

При цьому треба підкреслити, що поля допусків для різних діаметрів різьбових деталей можугь бути обрані не однакові.

Не задаються допуски на діаметри западин: TD і Td1.

Поля допусків гвинтів і гайок умовно згруповані в стандарті в три групи класів точності: точний, середній і грубий (табл.3), які потрібні для орієнтації конструкторів при виборі цих полів.Точний клас рекомендовано для відповідальних статично навантажених нарізних сполучень, а також коли необхідно деякі коливання характеру посадки; середній клас – для різьб загального застосування; грубий клас – для різьб, нарізаних на гарячепрокатних заготовках, у довгих глухих отворах і т.п. У (табл.3) обведені рамкою поля допусків рекомендовані для переважного застосування.

Розрізняють три групи довжин згвинчування різьбових деталей: S- малі, N - нормальні і L великі. До нормальних довжин згвин­чування відносяться довжини (2,24-6,1)Р-сС'2, де Р і d - крок і зов­нішній діаметр різьби в міліметрах. При тому самому класі точності допуск середнього діаметра при довжині згвинчування L рекомендується збільшувати, а при довжині S зменшувати на один ступінь точності в порівнянні з допусками, установленими для нормальної довжини згвинчування N.

Якщо довжина згвинчування відноситься до групиL чи S (але менше, ніж уся довжина різьби), це обумовлюють у позначеннях різьб чи в технічних вимогах.

Таблиця 3

Рекомендовані поля допусків різьбових деталей

Деталь Клас точності Поле допуску при довжені згвинчування
S N L
Болт Точний -         4g 5h     (5h, 6h)
Середній 5g, 6g (5h, 6h) 6d e6 6f 6g 6h (7e, 6e) (7g, 6g) (7h, 6h)
Грубий           8g (8h)      
Гайка Точний   4H   4H,5H   6H
Середній (5G) 5H 6G 6H 7G 7H
Грубий     7G 7H 8G 8H

Застосування різьб із зазорами. Перевага надається полям 6Н і 6g, які забезпечують посадку 6Н/6g із невеликим зазором.

Більші зазори застосовують для конвеєрного збирання різьбо­вих деталей, коли необхідно забезпечити швидке їхнє з'єднання при наявності корозії, забруднень і навіть невеликих пошкоджень чи задирок поверхні різьби, а також для різьбових деталей, що працюють при високих температурах (більших за 100°С). Для різь­бових деталей, на які наносять антикорозійні покриття (хромуван­ня, цинкування і т. ін.), застосовують найбільші зазори, які після нанесення покриття дещо зменшуються. Як правило, у машинобудуванні застосовують поля допусків у середньому класі точності.