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 Td2 и гайки TD2, 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
Деталь | Класс точности | Поле допуска при длине свинчивания | ||
S — короткая | N — нормальная | L — длинная | ||
Наружная резьба (болт) | Точный | ------- | 4h | ------- |
Средний | 5g6g | 6h,6g,6f,6e | 7g6g | |
Грубый | ------ | 8g | ------ | |
Внутренняя резьба (гайка) | Точный | 4H | 5H | 6H |
Средний | 5H | 6H,6G | 7H | |
Грубый | ------ | 7H | 8H |
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 DRh 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.