Предельные отклонения метрической резьбы. Посадки с зазором.

Резьбы при свинчивании контактируют только боковыми сторонами профиля, поэтому только сред­ний диаметр, шаг и угол профиля резьбы определяют характер сопряжения в резьбе. Для компен­сации накопленной погрешности шага и погрешности угла профиляпроизводят смещение действительного среднего диаметра резьбы. Вследствие взаимосвязи между отклонения­ми шага, угла профиля и собственно среднего диаметра, допускаемые отклонения этих парамет­ров раздельно не нормируют. Устанавливают только суммарный допуск на средний диаметр болта T_d2 и гайки T_D2, который включает допускаемые отклонения собственно среднего диаметра и диа­метральные компенсации погрешности шага и угла профиля. Кроме этого, задается допуск на наружный диаметр болта d и внутренний диаметр у гайки D₁, т. е. на диаметры, которые формиру­ются перед нарезанием резьбы и при измерении готовых изделий наиболее доступны.

Поля допусков основного отбора метрической резьбы для посадок с зазором по ГОСТ 16093-2004 приведены в табл. 12.2.. Цифры обозначают степень точности, а буквы — основное отклонение.

Табл.12.2

Примечания:

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

• В обоснованных случаях допускается применять иные сочетания полей допусков, например: 4h6h, 5Н6Н.

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

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

• Наиболее распространенной посадкой для крепежных метрических резьб является - .

Поля допусков основного отбора метрической резьбы для посадок с зазором определяются по ГОСТ 16093-81

Цифры обозначают степень точности, а буквы - основное отклонение.

Длина свинчивания в силу конструктивных особенностей резьбовы соединений оказывает влияние на качество и характер сопряжения.

Установлено три группы длин свинчивания:

S – короткие: с длиной свинчивания менее 2.24 x Р x d0.2 .7

N – нормальные: с длиной свинчивания не менее 2.24 x Р x d0.2 и не более 66.7 xP xd0.2

L – длинные: с длиной свинчивания более 6.7xP xd0.2 - к группе L

Точные значения длин свинчивания установлены ГОСТ 16093-81

Класс точности - понятие условное (на чертежах указывают поля допусков); и его используют для сравнительной оценки точности резьбы.

Точный класс рекомендуется для ответственных резьбовых соединений.

Средний класс - для резьб общего назначения.

Грубый класс - для резьб, нарезаемых на горячекатаных заготовках, в длинных глухих отверстиях и т.п.

Геометрические размеры резьбы стандартизированы. ГОСТ 8724-81.

Устанавливается три ряда диаметров метрической резьбы, первой из которых предпочтительнее. В пределах каждого ряда предусмотрены резьбы с крупным и мелким шагом.

Например:

Для Æ 14 мм стандарт предусматривает крупную резьбу с шагом

Р = 2 мм, пять мелких резьб с шагами Р = 1,5; 1,25; 1; 0,75; 0,5 мм.

В общем машиностроении в основном применяются резьбы с крупным шагом, как менее чувствительные к ошибкам изготовления.

Отклонения шага и угла профиля резьбы и их диаметральная компенсация.

Резьбовые соединения относят к сложным соединениям, т.к. на взаимозаменяемость влияет точность выполнения всех перечисленных выше параметров. При реальном выполнении резьбовых соединений основная посадка назначается по среднему диаметру (d₂; D₂), при этом независимо от этой посадки по наружному диаметру (d; D) и внутреннему диаметру (d₁; D₁) предусмотрены гарантированные зазоры. По наружному диаметру за счет соответствующей посадки, а по внутреннему зазор определяется величиной (Н/4 – Н/6).

Погрешности шага и половины угла профиля компенсируются расширенными допусками на средний диаметр.

Рассмотрим один из случаев:

Резьба гайки идеальная, болт имеет только накопленную погрешность шага.

При равенстве средних диаметров гайки и болта свинчиваемость невозможна из – за наложения металла в заштрихованной области.

Чтобы компенсировать погрешность шага DR_h необходимо обеспечить условие .

Условие свинчиваемости

Поле допуска диаметра резьбы образуется сочетанием основного отклонения (буква) с допуском по принятой степени точности (цифра): 6H, 6g, 6h.

Поле допуска резьбы образуется сочетанием поля допуска среднего диаметра с полем допуска внутреннего диаметра (для гаек) и наружного диаметра (для болтов): 5H6H; 7g6g.

Установлены 3 группы длин свинчивания:

S – малая (короткая);

N – нормальная;

L – большая (длинная).

Для образования посадок с зазором рекомендуются следующие поля допусков: если обозначение поля допуска среднего диаметра совпадает с полем допуска наружного или внутреннего диаметра принимают сокращенную запись: 6g6g = 6g, 6H6H = 6H.

На чертежах поле допуска резьбы указывают после обозначения размера резьбы (ГОСТ 8724-81):

Болт М24 – 6g; гайка М24 – 6H.(при длине свинчиваемости N)

Если длина свинчиваемости отличается от нормальной:

Болт М24 – 6g – 40.

На сборочных чертежах посадки резьбовых соединений обозначают дробью

М24 ;М12

Метрические резьбы с натягами и переходными посадками предназначены для резьбовых соединений, образованных ввертыванием стальных шпилек в резьбовые отверстия, т.е. для крепежных соединений, работающих в условиях сотрясений, вибраций, переменного температурного режима, а также для обеспечения неподвижности резьбовых соединений при эксплуатации или центрирования деталей по резьбе. Переходные посадки более технологичны, чем посадки с натягом для которых применяют селективную сборку.

Лекция № 13 «Взаимозаменяемость шпоночных и шлицевых соединений»

Шпоночные и шлицевые соединения предназначаются для передачи крутящего момента. С их помощью закрепляют на валах шкивы, шестерни, муфты, вентиляторы и другие детали.

Наиболее распространены призматические шпонки (рис. 13.1., а), устанавливаемые в пазы валов с натягом по боковым граням. Для облегчения монтажа охватывающей детали на вал между верхней гранью шпонки и дном канавки в детали оставляют зазор. Когда деталь должна в процессе работы свободно перемещаться в осевом направлении, в соединении между шпонкой и боковыми гранями детали оставляют зазоры, а шпонку прикрепляют к валу винтами.

Сегментные шпонки (рис. 13.1., б) имеют небольшую длину, поэтому их применяют в малонагруженных соединениях. По сравнению с призматическими шпонками они имеют некоторые технологические преимущества: пазы в валах прорезают дисковыми фрезами, имеющими высокую производительность, крепление шпонок на валу получается устойчивее вследствие большей глубины врезания. Демонтаж шпонок несложен и осуществляется легким ударом по концу шпонки.

Шпоночные соединения на большие крутящие моменты приходится выполнять со шпонками большого сечения, а пазы в валах с большой глубиной, что снижает их прочность.

В шлицевых соединениях (рис. 13.1., в) усилие воспринимается большим числом выступов, что позволяет при значительных моментах ограничиться выступами небольшой высоты. Современные методы обработки шлицевых деталей обеспечивают высокую точность и их взаимозаменяемость. Применяют шлицевые соединения прямоугольные, треугольные и эвольвентные. В зависимости от используемой посадки шлицевые соединения разделяют на подвижные, легкоразъемные и тугоразъемные.

рис. 13.1.. Соединения:а — с призматической шпонкой, б — с сегментной шпонкой, в — с прямоугольными шлицами

Перед сборкой шлицевого соединения осматривают состояние шлицев обеих деталей. Даже незначительные забоины, задиры и заусенцы на шлицах не допускаются. В тугоразъемных соединениях охватывающую деталь насаживают на прессе или специальном приспособлении. Применять молоток не следует, так как при ударах возможен перекос детали и задиры на шлицах. При очень тугих посадках охватывающую деталь перед насадкой нагревают, а после монтажа и охлаждения проверяют точность сборки. Неподвижные шлицевые соединения после сборки проверяют на радиальное и торцовое биения.