Классификация резьб. Профиль и основные параметры метрической резьбы.

В зависимости от соотношения между наружным диаметром резьбы и шагом различают резьбы с крупным и мелким шагом.

Если это соотношение:

,

то говорят о резьбах с крупным шагом, который в обозначении на чертежах не приводится. Указание шага необходимо для резьб с мелким шагом.

Рассмотрим обозначение резьбы:

М – обозначает метрическую резьбу (α=60°);

24 – наружный диаметр d = D = 24мм.

Обозначение следует читать следующим образом: метрическая резьба с наружным диаметром 24 с крупным шагом. Если необходимо числовое значение шага, то следует посмотреть в соответствующий ГОСТ. Иногда для решения специальных задач используются резьбы с мелкими шагами и для их нарезания применяются специальные инструменты.

Резьба метрическая с наружным диаметром 24мм и с мелким шагом - 1,5мм.

При использовании резьб с мелким шагом увеличивается нагрузка на резьбу при меньших радиальных размерах. Это один из путей увеличения нагрузки резьбы при уменьшении радиальных габаритов, другой – увеличение заходности резьбы.

Прежде чем перейти к назначению полей допуска и посадок резьбы необходимо понять, что поскольку резьба является сложной фасонной поверхностью, характеризующейся 5 параметрами, то, по большому счету, на все параметры нужно назначить поля допуска. Особенно тяжело это сделать для шага и угла, поскольку данные параметры особенно сложно контролировать, а значит и выдерживать, поэтому в резьбовых соединениях отказались от обычной схемы назначения полей допуска. Также все параметры связаны между собой геометрически, поэтому невозможно назначать поля допуска соответствующие этим параметрам независимо друг от друга. И мы имеем право задавать поля допуска не на все эти параметры. Эти соображения и приводят нас к понятию компенсации.

Поля допуска резьбовых деталей назначают только для диаметров, а неточности изготовления по шагу ΔΡ и по углу Δα компенсируют за счет изменения среднего диаметра резьбы. Соответственно - компенсация среднего диаметра по шагу и - компенсация среднего диаметра по углу α.

Возникает вопрос, почему мы назначаем компенсации именно по среднему диаметру резьбы, а не по наружному или внутреннему. Дело в том, что во всех резьбовых соединениях, а они бывают переходными, с натягом, с зазором (чаще с зазором), плотность свинчивания определяется только поверхностью соответствующих витков. По наружному или внутреннему диаметру во всех этих резьбах назначается зазор. Характер соединения определяется контактом по боковым поверхностям витков. И даже если в резьбовом соединении применяется посадка с натягом, по внутреннему или наружному диаметру будет зазор, поэтому компенсация назначается по среднему диаметру. По нему же назначаются и все поля допуска.

Разберемся, почему возникает погрешность изготовления по углу и шагу. При изготовлении резьбы на станке задается число оборотов и подача, и резцом нарезается резьба, также можно использовать и другие инструменты (метчики, плашки). В любом случае нарезающий инструмент изготовлен с погрешностью, погрешность имеет и ходовой винт станка и обороты станка. Погрешность может накапливаться по длине резьбы или возникать только в определенных местах. Погрешность угла профиля образуется из-за неточности угла режущего клина.

Рассмотрим пример диаметральной компенсации по среднему диаметру погрешности угла профиля α.

Пусть имеется идеальная гайка с идеальным углом профиля и некоторым средним диаметром . Представим, что с идеальной гайкой мы хотим свинтить болт с таким же средним диаметром, но с погрешностью по углу профиля (рис. 46). Из рисунка видно, что если у болта такой же средний диаметр, то его профиль будет пересекаться с профилем гайки. Ясно, что свинчивание таких деталей невозможно, следовательно, должно произойти либо смятие поверхности (искажение профиля), либо отсутствие свинчивания.

Компенсация проходит следующим образом, возможны два пути – уменьшение среднего диаметра болта, или увеличение среднего диаметра гайки, рассмотрим второй путь. Точку пересечения поднимем на величину диаметральной компенсации среднего диаметра. Но следует помнить о том, что с противоположной стороны, ниже оси, должна произойти такая же компенсация, поэтому компенсацию запишем, как . На эту величину и поднимется вверх профиль гайки.

В результате этой компенсации получим профиль гайки.

Величина компенсации вычисляется из чисто геометрических соображений и приблизительно равна:

.

Таким образом, если с идеальной гайкой необходимо свинтить боль, имеющий только погрешность угла профиля , то при равных средних диаметрах:

необходимо увеличить средний диаметр гайки на величину соответствующей диаметральной компенсации. .

Тогда кажущийся средний диаметр такого болта:

- приведенный диаметр.