Система посадок метричних резьб - студопедія

Все різьблення загального призначення з'єднуються по бічних поверхнях. Можливість контакту по вершинах і западин різьблення виключається відповідним розташуванням полів допусків по зовнішньому і внутрішньому діаметрам болта і гайки.

Залежно від характеру сполучення по бічних сторонах профілю (або, як прийнято називати «по середньому діаметру») розрізняють різьбові посадки з зазором, з натягом і перехідні. Посадка нарізного сполучення залежить від зазорів або натягів, які чисельно є різницю дійсних значень наведених середніх діаметрів болта і гайки.

ГОСТ 1609-81 «Посадки з зазором» встановлює систему допусків для різьбових посадок з зазором.

Положення поля допуску діаметра різьби (рис. 3.100) визначається основним відхиленням (es - для болта, EI - для гайки). Друге граничне відхилення визначають залежно від встановленої стандартом ступеня точності (табл. 24).

Ріс.3.100. Розташування полів допусків різьбовій посадки з зазором

Ступені точності метричних резьб

3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 *

* Тільки для різьби з пластмас.

Передбачено п'ять основних відхилень для зовнішньої різьби (d, e, f, g, h) і чотири основних відхилення для внутрішнього різьблення (Е, F, G, Н) (рис. 3.101, 3.102). Відхилення відраховуються від номінального профілю в напрямку, перпендикулярному осі різьби.

Мал. 3.101. Схеми полів допусків внутрішнього різьблення:

а - з основними відхиленнями E. F, G; б - з основним відхиленням Н

Мал. 3.102. Схеми полів допусків зовнішньої різьби:

а - з основними відхиленнями d. e, f, g; б - з основним відхиленням h

Для зовнішньої і внутрішньої різьби крім ступенів точності встановлені також три класи точності, умовно названі точний, середній і грубий. в які входять допуски певних стандартом ступенів точності.

Різьблення точного класу рекомендується застосовувати для відповідальних статично навантажених різьбових з'єднань. Середній клас точності рекомендується для різьби загального призначення. Для невідповідальних нарізних сполучень можна застосовувати грубий клас точності. Зовнішні різьблення такого класу нарізають на гарячекатаних заготовках, внутрішні нарізають в довгих глухих отворах. Різьблення грубого класу точності отримують також методами пластичного деформування і за допомогою інших технологічних процесів.

Для кріпильних різьб іноді застосовують різьбові посадки зі збільшеним гарантованим зазором, наприклад, в наступних випадках:

· Для з'єднань деталей, що працюють при високій температурі (для компенсації температурних деформацій, запобігання з'єднань від заїдання і забезпечення можливості розробки деталей без пошкодження);

· При необхідності забезпечення швидкої і легкої свінчіваемості деталей (навіть при наявності невеликого забруднення або пошкодження різьблення).

ГОСТ 16093 встановлює також три групи довжин свинчивания: короткі S. нормальні N і довгі L.

При одному і тому ж класі точності допуск середнього діаметра різьби при довжині згвинчування L рекомендується збільшувати, а при довжині згвинчування S зменшувати на одну ступінь точності в порівнянні з допусками, встановленими для довжини свинчивания N.

Відповідність полів допусків зовнішньої і внутрішньої різьби класами точності і довжинах свинчивания наведені в таблиці 25.

Kласси точності різьбових поверхонь

Довжина свинчивания зовнішньої різьби

Примітки: 1. Виділені підкресленням поля допусків кращі. 2. Застосування полів допусків, укладених в дужки, слід по можливості обмежити. 3. При довжинах свинчивания S і L допускаються поля допусків, встановлені при довжинах свинчивания N. * Тільки для різьблення з кроком Р ≥ 0,8 мм

Позначення поля допуску різьби складається з позначення поля допуску середнього діаметра різьби, що розміщується на першому місці, і поля допуску діаметра виступів різьби (зовнішній діаметр гвинта і внутрішній діаметр гайки).

Таким чином, для внутрішньої різьби (гайки) поля допусків задаються на середній D2 і внутрішній D1 діаметри; для зовнішньої різьби (гвинта) - на середній d2 і зовнішній d діаметри. Наприклад, в позначенні 5Н 6Н вказані поле допуску внутрішньої різьби по діаметру D2 (5Н) і поле допуску внутрішньої різьби по діаметру D1 (6Н).

Якщо позначення поля допуску діаметра виступів збігається з позначенням поля допуску середнього діаметрів, то в загальному позначенні воно не повторюється. Наприклад, позначення 6e - поля допусків зовнішньої різьби (гвинта) за діаметрами d2 і d.

Позначення різьбовій посадки або поля допуску різьби пишуть за позначенням розміру різьби, відокремлюючи його знаком «тире». Посадка в різьбовому з'єднанні позначається дробом, в чисельнику якого вказується позначення полів допусків внутрішнього різьблення, в знаменнику - зовнішньої різьби.

Так в позначенні М 12- 6Н / 6g М означає, що різьблення метрична, номінальний діаметр різьби 12 мм; 6Н - поле допуску внутрішньої різьби (гайки) за середнім і внутрішньому діаметрам; 6g - поле допуску зовнішньої різьби (гвинта) за середнім і зовнішньому діаметрам.Крупний крок в позначенні різьби можна вказувати (М 12 × 1,75- 6Н / 6g) або не вказувати (М 12- 6Н / 6g), а невеликий крок вказують обов'язково числовим значенням в міліметрах без позначення одиниць (наприклад, М 10 × 1 6Н / 6g).

Відсутність поля допуску в позначенні різьби означає, що норми точності призначені за класом «середній» і це відповідає полях допусків 6h для зовнішніх різьб з номінальними діаметрами до 1,4 мм включно і 6g для різьби з номінальними діаметрами 1,6 мм і більше, а для внутрішніх резьб полях допусків 5Н для різьби з номінальними діаметрами до 1,4 мм і 6Н для різьби з номінальними діаметрами 1,6 мм і більше. Однак таке позначення небажано, оскільки кращий варіант включає позначення полів допусків.

Нормальну довжину згвинчування (N) в позначенні не вказують. Довжини свинчивания, що відрізняються від нормальної, вказують відповідними літерами (для групи довжин свинчивания: короткі - S і групи довгі - L), які пишуть після обозначеніяполя допуску різьби або обозначеніяпосадкі, відокремлюючи його знаком «тире», наприклад, обозначеніевнутренней різьблення М 10 - 6Н - L або нарізного сполучення М 12 × 1,75- 6Н / 6g - L. Після літери, обозначающейдліну свинчивания, в дужках може бути проставлено її значення в міліметрах без позначення одиниць, наприклад M 12-6H / 6g - L (30).

При позначенні многозаходной метричної різьби вказується буква М, номінальний діаметр різьби, літери Ph і значення ходу різьблення, буква Р і значення кроку. Наприклад, умовне позначення двухзаходной різьблення з номінальним діаметром 16 мм, ходом 3 мм і кроком 1,5 мм: М 16 × Ph 3 Р 1,5 - 6g або М 16 × Ph 3 Р 1,5 (два заходи) - 6g.

В кінці позначення лівої різьби після тире ставлять літери LH. наприклад М 10 - 6Н - LH - позначення внутрішньої лівої метричної різьби з великим кроком, М 10 × 1 6Н - LH - позначення внутрішньої лівої метричної різьби з дрібним кроком.

Позначення многозаходной лівої метричної різьби має наступний вигляд: М 16 × Ph 3 Р 1,5 - 6H / 6g - LH, де номінальний діаметр 16 мм, хід різьби (Рh) 3 мм, крок різьблення (Р) 1,5 мм, 6H / 6g - різьбова посадка і LH - ліве різьблення.

Різьбові посадки з натягом (ГОСТ 4608-81) передбачені для метричних різьб з діаметрами від 5 мм до 45 мм і кроками від 0,8 мм до 3 мм. Ці посадки призначені для сполучення зовнішніх різьбових деталей (шпильок) зі сталі, з різьбовими отворами в деталях зі сталі, високоміцних і титанових сплавів, чавуну, алюмінієвих і магнієвих сплавів.

Для отримання різьбових посадок з натягом по середньому діаметру передбачені наступні поля допусків (рис. 3.103): для внутрішньої різьби (гайки) - 2Н. для зовнішньої різьби (гвинта) - 3n, 3p, 2r. для діаметрів виступів внутрішньої різьби - 4D, 5D, 4С, 5С. а для діаметрів виступів зовнішньої різьби - 6e, 6с.

Мал. 3.103. поля допусків метричних резьб для з'єднань з натягом

Посадки з натягом по середньому діаметру різьби передбачені тільки в системі основного отвору.

Різьбові посадки з натягом використовують в тих випадках, коли необхідно забезпечити герметичність або запобігти самовідгвинчування шпильок під дією вібрацій, змінних навантажень і зміни робочої температури. Прикладом може служити посадка різьблення шпильок в корпуси двигунів, в маточини коліс автомобілів і т.п.

При необхідності забезпечення більш однорідного натягу і підвищення міцності з'єднань різьбові деталі сортують по середньому діаметру на групи, а потім збирають з'єднання з однойменних груп (селективна збірка). Стандартом передбачено сортування різьбових деталей на дві або три групи.

У різьбових з'єднаннях з натягом по зовнішньому і внутрішньому діаметрам різьблення передбачені гарантовані зазори для виключення можливості заклинювання за цими діаметрів за свинчивании.

Для різьбових поверхонь деталей, що утворюють пресове з'єднання, стандартом нормовані граничні відхилення кроку і кута нахилу бічної сторони профілю. Крім того, оскільки на якість різьбових з'єднань з натягом впливають відхилення форми зовнішньої і внутрішньої різьби, вони також нормуються. У стандарті унормовано граничне відхилення форми, яке визначається різницею між найбільшим і найменшим дійсними середніми діаметрами, який мав би перевищувати 25% допуску середнього діаметра. «Зворотній конусность» не допускається.

Різьбові посадки з натягом

Матеріал деталі з внутрішнім різьбленням

Посадка при Р до 1,25 мм

Сортування на три групи

Приклад обозначеніярезьбовой посадки з натягом (матеріал деталі з внутрішнім різьбленням - сталь, високоміцні і титанові сплави):

М - різьблення метрична, номінальний діаметр різьби 16 мм; крок різьблення - великий (в позначенні не вказується); 2Н - поле допуску внутрішньої різьби по середньому діаметру, 4С - поле допуску внутрішньої різьби по внутрішньому діаметру; 3п - поле допуску зовнішньої різьби по середньому діаметру; в дужках вказано число сортувальних груп (3 групи).

Поля допусків зовнішньої різьби по зовнішньому діаметру - 6е (при Р до 1,25 мм) або 6с (Р св. 1,25 мм) в позначенні не вказують.

Для освіти перехідних різьбових посадок ГОСТ 24834-81 передбачає такі поля допусків (рис. 3.104) для внутрішньої різьби (гайки) - 3Н, 4Н, 5Н, 6Н, для зовнішньої різьби (гвинта) - 2m, 4jh, 4j, 4jk, 6g.

У перехідних посадках додатково застосовуються елементи заклинювання шпильок: конічний сбег різьблення, плоский бурт і циліндрична цапфа на кінці (для шпильок, угвинчується в глухі отвори).

Мал. 3.104 Поля допусків різьб для з'єднань з перехідними посадками

Варіанти перехідних різьбових посадок в залежності від номінального діаметра різьби і матеріалу деталі з внутрішнім різьбленням наведені в таблиці 27

Перехідні різьбові посадки

Номінальний діаметр різьби, мм

Матеріал деталі з внутрішнім різьбленням

Приклад умовного обозначеніярезьбовой перехідною посадки:

М - різьблення метрична з номінальним діаметром різьблення 16 мм; крок різьблення - великий (в позначенні не вказується); 4Н - поле допуску внутрішньої різьби (гайки) по середньому діаметру, 6Н - поле допуску внутрішньої різьби (гайки) по внутрішньому діаметру; 4jk - поле допуску зовнішньої різьби (гвинта) по середньому діаметру. Поле допуску зовнішньої різьби (гвинта) по зовнішньому діаметру - 6g (в позначенні не вказується).

Методи і засоби контролю різьби

Розрізняють два методи контролю різьбових поверхонь: комплексний і диференційований (поелементний).

Диференційований контроль різьбових поверхонь - контроль кожного з нормованих параметрів з окремим висновком про придатність по кожному з них. Цей метод застосовують в тих випадках, коли норми точності задані на кожен окремо взятий параметр різьблення, наприклад, задані поля допусків діаметра виступів і власне середнього діаметра, граничні відхилення діаметра западин, кроку і кутів нахилу кожної бічної сторони профілю. Такий метод використовують при контролі поверхонь, призначених для різьбових посадок з натягом, поверхонь різьбоутворюючі інструменту і різьбових калібрів.

Для диференційованого контролю застосовують такі універсальні засоби вимірювань, як вимірювальні мікроскопи, проектори, трьохкоординатні вимірювальні прилади або спеціалізовані резьбоізмерітельние кошти, наприклад, різьбові мікрометри, крокоміри для різьблення. Крім того, для вимірювання середнього діаметра зовнішньої різьби Однокоординатний універсальними засобами вимірювань можна використовувати допоміжні пристрої - вимірювальні зволікання, які забезпечують доступ до бічної поверхні різьби (так звані методи «двох зволікань» і «трьох зволікань»).

Для контролю параметрів внутрішніх різьбових поверхонь, доступ до яких значно ускладнений, можна використовувати репліки (зліпки або відбитки частини контрольованої поверхні) виготовляються із спеціальних малоусадочная матеріалів.

Диференційований контроль параметрів різьблення вимагає складних засобів вимірювань, високої кваліфікації оператора, він трудомісткий і не забезпечує високої продуктивності праці. Однак інформація про результати контролю окремих параметрів дозволяє вносити необхідні корективи в технологічний процес отримання різьбовій поверхні.

Комплексний метод забезпечує одночасний контроль декількох (або всіх) параметрів різьби шляхом порівняння дійсного контуру різьбовій деталі з граничними. Комплексний метод часто застосовують для контролю різьбових деталей, поле допуску середнього діаметра яких є «сумарним» і призначене для нормування відхилень власне середнього діаметра і компенсації не нормованих окремо відхилень кроку і кута нахилу бічної сторони профілю.

Комплексний метод зокрема реалізують при контролі різьблення прохідним різьбовим калібром. Решта калібри забезпечують диференційований (поелементний) контроль параметрів різьблення.

Для контролю різьбових деталей застосовують комплект калібрів, в який входять:

· Різьбові робочі калібри (ПР і НЕ);

· Гладкі граничні калібри.

Крім того, в повний комплект можуть входити ще контрольні різьбові калібри і спеціальні настановні калібри.

Прохідний різьбовій калібр контролює можливість свінчіваемості. Він перевіряє діаметри, кути нахилу бічних сторін профілю, відхилення кроку, включаючи його накопичене значення на довжині згвинчування калібру з контрольованою поверхнею. Відповідно до принципу робочий прохідний калібр повинен мати різьбову поверхню повного профілю з довжиною, що дорівнює довжині згвинчування. Свінчіваемость калібру з перевіряється різьбленням означає, що дотримується обов'язкова умова придатності деталі, але іншим обов'язковою умовою є позитивні результати контролю непрохідними калібрами.

Непрохідний різьбовій калібр перевіряє тільки власне середній діаметр. Для зменшення впливу на свінчіваемость похибок кута нахилу профілю і кроку контрольованої різьблення непрохідні калібри мають укорочений профіль різьблення (для мінімізації довжини контакту бічних сторін профілю різьби) і скорочене число витків (для усунення впливу накопиченої похибки кроку). При контролі довгих різьблень допускається свинчивание цього калібру з контрольованою деталлю на перших двох витках перевіряється різьблення. Згвинчення непрохідного нарізного калібру з короткими різьбами (до трьох витків у болта і до чотирьох у гайки) не допускається.

Для перевірки межі мінімуму матеріалу по зовнішньому діаметру болта використовують граничні гладкі скоби, а по внутрішньому діаметру гайки - граничні гладкі пробки.

Різьблення робочих калібрів-пробок контролюють універсальними засобами. Робочі різьбові калібри-кільця перевіряють контрольними калібрами. Спеціальні контрольні калібри застосовують для контролю рівня зносу знаходяться в експлуатації кілець. Калібри «зносу» не повинні згвинчуватися з контрольованими калібрами.

Для настройки регульованих різьбових калібрів-скоб можуть використовуватися установчі пробки У-ПР і У-НЕ, які в комплект калібрів не входять і виготовляються за спеціальним замовленням.

Маркування калібру включає позначення калібру, різьблення, ступеня її точності (наприклад, ПР, М12 - 6Н) і марку заводу-виготовлювача.