Выбор посадок и расчет размерных цепей (стр. 5 )

Рисунок 12 - Расположение полей допусков наружной и внутренней резьбы

Выбранная величина основного отклонения соблюдается единой по всему периметру профиля, т. е. распространяется и на ненормируемые диаметры (внутренний диаметр болта d1 или наружный диаметр гайки D). Большие отклонения d, e, f, E, F, G преимущественно назначают для резьб с защитными покрытиями, причем предельные отклонения у них контролируют до нанесения покрытия.

Допускаемые отклонения резьбы задаются от номинального профиля в направлении, перпендикулярном оси резьбы, «в тело болта и гайки».

2.1  Последовательность выполнения расчета

2.1.1  Для заданной резьбы, по стандарту ГОСТ 24705-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры, выписать основные размеры параметров резьбового соединения:

D(d) – наружный диаметр гайки и болта, мм;

D2(d2) – средний диаметр гайки и болта, мм;

D1(d1) – внутренний диаметр гайки и болта, мм;

Р – шаг резьбы, мм (ГОСТ 8724–81);

a – угол профиля в градусах.

2.1.2  Выбрать необходимую степень точности резьбы, в зависимости от условий эксплуатации данного узла.

Для наружного диаметра наружной резьбы (болта) d нормируются 4, 6, 8 степени, а для приведенного среднего d2 – с 3-ей по 10-ую степень.

Для внутреннего диаметра резьбы (гайки) D1 нормируются с 4-ой по 8-ю степени, а для приведенного среднего диаметра D2 – с 4-ой по 9-ую степени.

Особенность резьбы заключается в том, что поле допуска внутренней резьбы в 1,32 раза больше поля допуска наружной резьбы той же степени точности.

Кроме степеней точности, в ГОСТ 16093–81, установлены три класса точности: точный, средний и грубый. В каждый класс точности включены определенные поля допусков, из которых выделены поля допусков предпочтительного применения (Приложение В, таблицы В5 и В6). Кроме того, выработаны основные рекомендации по применению отдельных классов точности и полей допусков с учетом условий работы, назначения, длины свинчивания резьб. Поэтому классы точности облегчают выбор полей допусков для резьб и резьбовых соединений.

Точный класс применяют, для ответственных, статически нагруженных резьбовых соединений, если необходимо получить посадку с малым колебанием зазоров, а также для получения посадок, отличающихся высокой определенностью характера соединения; средний – для обеспечения высокой

точности, статической и динамической прочности резьбовых соединений; грубый класс применяют при пониженных требованиях к точности, например на горячекатаных заготовках или в длинных, глухих отверстиях и т. п.

2.1.3  Определить длину свинчивания в зависимости от материалов резьбовых элементов (отверстия в корпусе или болта).

Длина свинчивания резьбы l –длина соприкосновения наружной и внутренней резьб в осевом направлении (может быть выражена через целое или дробное число витков резьбы).

Длины свинчивания характеризуются отношением длины свинчивания резьбы к её шагу. С увеличением длины свинчивания усложняется получение высокой точности и заданного характера соединения резьб.

Для учета влияния длины свинчивания на выбор полей допусков и посадок ГОСТ 16093-81 подразделяет длины свинчивания на три группы, которые обозначаются прописными латинскими буквами и имеют следующие наименования: N – нормальная, S –короткая (малая) и L – длинная (большая).

Допуск резьбы при отсутствии оговорок, относится к наибольшей нормальной длине свинчивания или ко всей длине резьбы, если она меньше нормальной.

При длинах свинчивания S или L длину свинчивания указывают в технических требованиях или в обозначении резьбы в мм.

Условно можно считать, что нормальная длина свинчивания равна высоте нормальной гайки, т. е. 0,8d, где d – номинальный диаметр резьбы, мм.

На длине свинчивания l действительные размеры винта и гайки не должны выходить за пределы номинального контура резьбы, являющегося наибольшим предельным контуром наружной резьбы и наименьшим предельным контуром внутренней резьбы.

При одном и том же классе точности допуск среднего диаметра при длине свинчивания L – рекомендуется увеличить, а при длине S – уменьшить на одну степень, по сравнению с допусками, установленными для нормальной длины – N.

2.1.4 По ГОСТ 16093-81 определить поля допусков, назначить посадки и выписать величину допусков и отклонений по диаметрам d и d2 для болта; D1 и D2 – для гайки.

Поля допусков резьбовых элементов образуются сочетанием поля допуска на средний диаметр с полем допуска диаметра выступов.

Поле допуска резьбы детали (болта или гайки) обозначается четырьмя знаками – для среднего диаметра и для диаметра выступа (наружного диаметра болта или внутреннего диаметра гайки); сначала пишется обозначение поля допуска среднего диаметра, а затем поле допуска диаметра выступа.

Условное обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит сначала из цифры, соответствующей принятой степени точности, а потом, из буквы,

обозначающей основное отклонение, например, 6g5g: 6g – поле допуска на приведенный средний диаметр болта (d2), 5g – поле допуска на наружный диаметр болта (d); 7Н6Н: 7Н – поле допуска на приведенный средний диаметр гайки (D2), 6Н – поле допуска на внутренний диаметр гайки (D1). Поскольку в большинстве случаев принимают одинаковые поля допусков для среднего диаметра и диаметра выступов, это поле допуска указывается один раз. Например, 6g означает, что поле допуска одинаковое на приведенный средний и наружный диаметры болта; 7Н означает, что взяты одинаковые поля допуска на приведенный средний и внутренний диаметры гайки.

2.1.5 Дать обозначение резьбового соединения на чертежах: сборочном и деталей (болта и гайки)

Обозначение резьбового соединения складывается из составляющих резьбовых элементов болта и гайки. В числителе учитывается элемент с внутренней сопрягаемой поверхностью, т. е. точность внутренней резьбы-гайки, а в знаменателе указываются требования к точности сопрягаемого элемента с наружной поверхностью, т. е. точность наружной резьбы болта.

Обозначения резьбовых элементов должны включать следующую информацию:

а) указание о виде резьбы (М – метрическая);

б) значение номинального диаметра, т. е. наружного диаметра d, D (одинаковое для болта и для гайки, образующих соединение);

в) значение шага, если он мелкий (крупный шаг не указывается);

г) специально указывается LH, если резьба левая;

д) поле допуска на приведенный средний диаметр (d2 или D2);

е) поле допуска на диаметр выступов, т. е. поле допуска на наружный диаметр болта (d) или внутренний диаметр гайки (D1);

ж) значение длины свинчивания.

Пример полного обозначения резьбового элемента:

М20 х 0,75LH–7g6g–15 – для наружной резьбы болта;

М20 х 0,75LH–4H5H–10 – для внутренней резьбы гайки.

2.1.6  Расшифровать обозначения резьбового соединения

Расшифровка обозначений резьбового соединения посадки складывается из расшифровки обозначений отдельных резьбовых элементов. Посадка резьбовых элементов осуществляется за счет сочетания размеров приведенного среднего диаметра, а поля допусков для диаметров выступов, т. е. наружный диаметр болта и на внутренний диаметр гайки даны в виде дополнительной информации и эти элементы в сопряжении не участвуют и характеризуют лишь точность несопрягаемых элементов.

Обозначения расшифровываются следующим образом:

– резьба метрическая с номинальным (наружным) диаметром 20 мм, с мелким шагом 0,75; резьба левая, поле допуска на приведенный средний диаметр болта 7g (седьмая степень точности и основное отклонение g), поле допуска на наружный диаметр болта 6g, длина свинчивания 15 мм.

– для гайки точность параметров нормируется полем допуска 4Н на приведенный средний диаметр и полем допуска 5Н на внутренний диаметр.

У обоих резьбовых элементов длина свинчивания не нормальная: у болта она равна 15 мм, у гайки – 10 мм.

В технической документации допускается указывать короткое обозначение резьбы, например:

Для наружной резьбы М40–6g.

Для внутренней резьбы М40–6Н.

Расшифровываем это обозначение: резьба метрическая с номинальным (наружным) диаметром 40 мм, резьба правая, шаг крупный. Для болта поле допуска на приведенный средний диаметр и на наружный диаметр одинаковое, 6g (шестая степень точности и основное отклонение g). Для гайки поле допуска на приведенный средний диаметр и на внутренний диаметр одинаковое – 6Н. У болта и у гайки длина свинчивания нормальная.

Полное обозначение резьбового сопряжения: М20 х 0,5LH – 4H5H/7g6g – 15

Расшифровываем полное соединение следующим образом:

Резьба метрическая с номинальным диаметром 20 мм, с мелким шагом, левая, с полем допуска: для гайки – на приведенный средний диаметр гайки (D2) 4Н (4-ая степень точности и отклонение Н) и на внутренний диаметр гайки (D1) 5H (5-ая степень точности и отклонение Н); для болта – на приведенный средний диаметр болта (d2) 7g (7-ая степень точности и отклонение g) и на наружный диаметр болта (d) 6g (6-ая степень точности и отклонение g), длина свинчивания равна – 15 мм.

2.1.7.  Рассчитать характеристики посадки по среднему диаметру, мм:

Sмах – максимальный зазор (натяг); Smax = D2max – d2min

Smin – минимальный зазор (натяг); Smin = D2min – d2max

Sm – средний зазор (натяг); Sm = (Smaх + Smin)/2

Проверить правильность расчета по формуле: TS = TD + Td

где TS – допуск посадки.

2.1.8  Построить схему полей допусков гайки и болта по среднему диаметру.

Указать на схеме предельные отклонения, допуски, характеристики посадки в мкм, предельные размеры.

2.1.9 Совместно со схемой полей допусков, на одном листе, дать изображение профиля резьбового соединения и проставить на нём условные обозначения параметров резьбы в буквенном выражении: диаметры, шаг, угол профиля, предельные отклонения, допуски болта и гайки, характеристики посадки (рисунок 13).

2.2  Рекомендации к выбору параметров резьбы

(задана резьба М14)

2.2.1 Размеры параметров резьбового соединения (рисунок 13)

По ГОСТ 24705-81 (приложение В, таблицы В1, В2) резьба М14 имеет размеры (таблица 1):

Таблица 1 Параметры резьбы