ДОПУСКИ И ПОСАДКИ МЕТРИЧЕСКОЙ РЕЗЬБЫ С ЗАЗОРОМ

Система допусков на резьбу должна обеспечивать как свинчиваемость, так и прочность резьбового соединения. Наиболее широко применяются соединения с зазорами, однако могут быть соединения с натягами и с переходными посадками.

Система допусков для посадок с зазором установлена ГОСТ 16093. Все отклонения и допуски отсчитываются от номинального профиля в направлении, перпендикулярном оси резьбы (см.рис.5.2).

По ГОСТ 16093 установлены степени точности на средний диаметр резьбы с 3-й по 10-ю в порядке убывания точности. В качестве основного принят допуск 6-й степени точности. Резьбы 6-й степени могут быть получены фрезерованием, нарезанием резцом, гребенкой, метчиком, плашкой, при накатывании роликом. Более точные степени требуют после операций нарезания применять шлифование профиля резьбы. Степени 3,4,5 используются для коротких резьб с мелким шагом. Для резьб с крупным шагом, при увеличенной длине свинчивания, рекомендуется применять 7-ю или 8-ю степень точности.

В табл. 5.3 даны допуски среднего диаметра болта - Td₂, а в табл.5.4 допуски среднего диаметра гайки - TD ₂. Кроме этого, для болта установлены допуски по наружному диаметру - Td (4, 6, 8 степени точности), а для гайки допуски по внутреннему диаметру - TD₁ (4, 5, 6, 7, 8 степени точности) (см. табл.5.5). По ГОСТ 16093 допуски на шаг резьбы и угол профиля не установлены, возможные отклонения по ним допускаются за счет изменения среднего диаметра резьбы и введения диаметральных компенсаций. Геометрически средний диаметр, шаг и угол профиля взаимосвязаны. Поэтому стандартный (табличный) допуск на средний диаметр является суммарным и определяется по формуле:

Td₂(TD₂)=T’d₂ (T’D₂ )+fp+fa,

где T’d₂(T’D₂) – допуск на средний диаметр болта (гайки);

fp – диаметральная компенсация погрешностей по шагу;

fp=DPn*ctga/2, при a=60° fp=1,732DPn;

DPn - погрешность шага, в мкм, на всей длине свинчивания;

fa - диаметральная компенсация погрешностей половины угла профиля;

, при a=60° fa=0,36РDa/2

(угловые минуты);

Погрешность половины угла наклона боковой стороны профиля - Da/2 определяется как среднее арифметическое абсолютных величин отклонений правой и левой половин угла профиля резьбы.

Вводится понятие – приведенный средний диаметр – диаметр условной идеальной резьбы. Это значение измеренного среднего диаметра d_2изм(D_2изм), увеличенное для наружной резьбы (или уменьшенное для внутренней) на суммарную диаметральную компенсацию погрешностей по шагу и погрешностей половины угла профиля. d_2пр= d_2изм+(fp +fa); D_2пр=D_2изм - (fр+fa).

Для обеспечения свинчиваемости средний диаметр болта необходимо уменьшить, а средний диаметр гайки увеличить в процессе обработки. Оценка годности резьбы производится набором калибров. Проходная сторона которого,имеет полный профиль и проверяет приведенный средний диаметр d_2пр(D_2пр). (см. рис. 5.3). Непроходной калибр имеет укороченную длину профиля и срезанный виток, контролирует наименьший средний диаметр у болта или наибольший у гайки.

Условия годности резьбы по среднему диаметру: условие прочности и условие свинчиваемости:

для болта d_2изм³ d_2min , d_2пр£ d_2max;

для гайки D_2изм£ D_2max , D_2пр³ D_2min;

Положение полей допусков определяется значением основных отклонений. Для наружной резьбы предусмотрено пять верхних отклонений - еs - («в тело»), обозначаемых в порядке возрастания зазора буквами - h; g; f; e; d.

Для внутренней резьбы - четыре нижних отклонения EI - («в тело»), обозначаемых - H; G; F; E (см. табл. 5.6 и см. рис. 5.4).

Т а б л и ц а 5.1

Диаметры и шаги по ГОСТ 8724

Т а б л и ц а 5.2

Размеры диаметров метрической резьбы по ГОСТ 24705

. Рис.5.2. Расположение полей допусков по профилю резьбы болта
Т а б л и ц а 5.3

Допуск среднего диаметра болта Тd₂ , мкм, по ГОСТ 16093

Примечания: 1. Значения, указанные в скобках, по возможности не применять.

2. Для деталей из пластмасс использовать 10-ю степень точности.

Т а б л и ц а 5.4

Допуски среднего диаметра гайки Тd₂ , мкм, по ГОСТ 16093

Т а б л и ц а 5.5

Допуски диаметров d и D₁, мкм

Примечаниe: Другие степени точности для диаметров d и D₁ не применяются.

Т а б л и ц а 5.6

Числовые значения основных отклонений диаметров наружной и внутренней резьбы, мкм, по ГОСТ 16093

Примечаниe: Основные отклонения для h и Н равны 0.

Т а б л и ц а 5.7

Длины свинчивания для групп S; N; L по ГОСТ 16093

Примечаниe: Номинальные диаметры в указанных пределах выбирать по табл. 5.1.

Гайка 2 DP=0 Da/2=0

	а)		б)

а)

Рис. 5.3. Схемы расположения полей допусков по среднему диаметру:

а - болта, б - гайки

Поле допуска метрической резьбы состоит из обозначения поля допуска среднего диаметра (d₂ или D₂), указанного на первом месте, и обозначения поля допуска наружного диаметра для болта d и поля допуска внутреннего диаметра для гайки D₁ : Например: 7g6g; 5H6H.

Если обозначение поля допуска диаметра выступов совпадает с обозначением поля допуска среднего диаметра, то оно в обозначении поля допуска резьбы не повторяется : 6g; 6H

. Точность резьбы зависит от длины свинчивания, (длины участка взаимного перекрытия наружной и внутренней резьбы в осевом направлении), так как чем длиннее резьба, тем больше накопленная погрешность шага. Три группы длин свинчивания устанавливает ГОСТ 16093: S - короткие; N - нормальные; L - длинные (см. табл.5.7). Для нормальной (N) длины высота гайки равна 0,8d.

Нормальная длина свинчивания в обозначении резьбы не указывается, в остальных случаях необходимо указывать длину свинчивания, например:

- М18 х 1,5-4Н5Н-LH - гайка, шаг 1,5; D = 18; TD₂ по 4Н, TD₁ по 5Н, резьба левая; ( завинчивают против часовой стрелки);

- M18-6H - гайка с крупным шагом р = 2,5, 6-й степени точности: с основным отклонением Н для среднего и внутреннего диаметров;

- M18-6g-40 - болт с крупным шагом р = 2,5, 6-й степени точности с основным отклонением g, для среднего и наружного диаметров, длина свинчивания 40 мм. В соответствии со сложившейся ранее практикой поля допусков условно сгруппированы в три класса точности и рекомендованы к применению в зависимости от длины свинчивания (см. табл. 5.8).

Рис. 5.4. Основные отклонения метрической резьбы с зазором:

а – для наружной; б – для внутренней

Т а б л и ц а 5.8

Поля допусков метрической резьбы с зазором по ГОСТ 16093

(ограниченный отбор)

Примечания: 1. В рамку заключены предпочтительные поля допусков.

2. Применение полей допусков, заключенных в скобки, не рекомендуется.

Точный класс применяется для резьбы с мелким шагом, для точной кинематической резьбы приборов и для резьбообразующего инструмента

Средний класс получил наибольшее применение. В машиностроении наиболее часто для резьбы с мелким шагом используют – для болтов поле допуска 5g6g, а для гайки – 5Н.

Грубый класс применяется для резьбы в длинных глухих отверстиях, при пониженных требованиях к точности. [8; 9]