книги / Стандартизация

Общими требованиями для всех видов резьбы является обеспечение свинчиваемости независимо изготовленных деталей без пригонки и надежное выполнение заданных функций.

5.10.2 Основные параметры крепежных цилиндрических резьб.

Основные понятия, определения и обозначения элементов цилиндрических и конических резьб установлены ГОСТ 11708.

Номинальный профиль цилиндрической метрической резьбы приведен на рис.5.10.1. Он общий для наружной и внутренней резьб. Профиль резьбы получается из исходного равностороннего треугольника с углом профиля а = 60° и высотой я путем среза вершин витков. Рабочая высота Я, профиля меньше теоретической.

Основными параметрами резьбы (рис. 5.10.1) являются:

ось резьбы - прямая, относительно которой происходит винтовое

перпендикулярном к оси резьбы, между двумя параллельными прямыми, в которые вписан остроугольный профиль, полученный продолжением боковых сторон профиля до их пересечения;

рабочая высота профиля Я, высота соприкосновения сторон профиля наружной и внутренней резьбы в направлении, перпендикулярном к оси резьбы;

шаг резьбы Р расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы. Для многозаходных резьб вводится дополнительный термин «ход резьбы» - расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между любой исходной средней точкой на боковой стороне резьбы и средней точкой, полученной при перемещении исходной средней точки по винтовой линии на угол 360°. Для однозаходной резьбы понятия шаг и ход совпадают;

Рис. 5.10.1 угол подъема резьбы у/ - угол, образованный касательной к винтовой

линии, описываемый средней точкой боковой стороны резьбы, и

плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы (tgy/ = — );

цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы dx или в вершины внутренней резьбы £>,;

средний диаметр резьбы диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы в точках, где ширина канавки равна половине номинального шага резьбы. Для наружной резьбы (болта) - d2 и для внутренней резьбы (гайки) - D,;

резьб в качестве номинального принимают наружный диаметр; длина свинчивания (высотой гайки) / -называется длина

соприкосновения винтовых поверхностей наружной и внутренней резьб в осевом сечении.

Форму впадины наружной резьбы не регламентируют, ее можно выполнять как плоскосрезанной, так и закругленной (рис. 5-10.2)

Рис 5.10.2

При плоскосрезанной форме впадины наружной резьбы (для Р < 1 мм)реальный профиль впадины должен быть расположен между линиями плоского среза соответственно на расстоянии HI 4 и Н / 8 от вершины исходного треугольника и находится в зоне 2 (рис. 5.10.2,а). При закругленной форме впадины резьбы (является предпочтительной) радиус кривизны ни в одной точке не должен быть менее 0Л Р (рис. 5.10.2,6), а ее профиль должен находиться между верхним 3 и нижним 4 предельными профилями.

Форма впадины резьбы гайки не регламентируется.

Для обеспечения требований взаимозаменяемости свинчиваемых изделий устанавливают предельные контуры резьбы болта и гайки. На рис. 5.10.3 толстой линией показан номинальный контур метрической резьбы (посадка с нулевым зазором), являющийся наибольшим предельным контуром резьбы болта и наименьшим предельным контуром резьбы гайки. От номинального контура в направлении, перпендикулярном оси резьбы, отсчитываются отклонения диаметров и располагаются поля допусков, определяющие наименьший предельный контур болта и наибольший - гайки.

Свинчиваемость резьбовых деталей и требуемое качество соединения обеспечивается в том случае, когда действительные контуры болта и гайки не выходят за соответствующие предельные контуры на всей длине свинчивания.

Рис. 5.10.3

5.10.3 Отклонения шага резьбы и его диаметральная компенсация.

При изготовлении резьбы неизбежны погрешности ее профиля и размеров, которые нарушить свинчиваемость и ухудшают качество соединения.

Свинчиваемость всех цилиндрических резьб с прямолинейными боковыми сторонами профиля при наличии отклонения шага и угла профиля обеспечивается за счет отклонений среднего диаметра резьбы.

Отклонением шага резьбы называется разность между действительным и номинальным расстояниями в осевом направлении между точками любых одноименных боковых сторон профиля (расположенными на линии пересечения боковых поверхностей) резьбы с цилиндром среднего диаметра в пределах длины свинчивания или заданной длины. Погрешность шага складывается из прогрессивных погрешностей шага, возрастающих пропорционально количеству витков резьбы п на длине свинчивания / (рис.5.10.4), периодических (изменяющихся по периодическому закону) и местных погрешностей, не зависящих от количества витков резьбы на длине свинчивания. Соотношение этих составляющих погрешности шага зависит от технологии изготовления резьбы, точности оборудования и резьбообразующего инструмента и других факторов.

Прогрессивные погрешности шага возникают вследствие кинематической погрешности передачи станка и неточности шага его ходового винта, износа по всей длине резьбы этого винта, температурных и силовых деформаций как винта станка, так и обрабатываемых деталей и т. д. Местные погрешности шага могут возникнуть вследствие местного износа резьбы ходовых винтов, местных погрешностей шага многопрофильных инструментов, неоднородности материала заготовки и других причин.

Если наложить на осевое сечение резьбы гайки, имеющей номинальный профиль, осевое сечение резьбы болта, у которого шаг увеличен, то при равенстве диаметров резьбы болта и гайки эти детали не свинтятся из-за перекрытия профилей резьбы (залитая часть витков резьбы гайки рис.5.10.4,а). Свинчивание резьбовых деталей, имеющих погрешность шага резьбы, произойдет только при наличии разности / р, их средних диаметров, полученной или за счет уменьшенного среднего диаметра резьбы болта или за счет увеличенного диаметра £>, гайки. Наибольшая погрешность шага ( ДР„) на

Эта погрешность может быть компенсирована разностью диаметров гайки D2 и болта г/2,т.е.

должна определяться, исходя из абсолютной величины наибольшего отклонения АРп двух любых витков резьбы на длине свинчивания от

номинального.

Формулы для определения диаметральной компенсации погрешностей шага для различных резьб приведены в табл. 5.10.1.

5.10.4 Отклонение половины угла профиля резьбы и его диаметральная компенсация.

Отклонением половины угла профиля резьбы Д— болта или гайки

называется разность между действительным и номинальным значениями а

2 ’

Эта погрешность может быть вызвана погрешностью полного угла профиля

(при равенстве половин угла), перекосом профиля относительно оси детали, когда биссектриса угла симметричного профиля не перпендикулярна оси резьбы, и сочетанием обоих факторов.

Погрешность половины угла профиля может явиться также следствием ошибок профиля резьбообразующего инструмента и неточности его установки, перекоса оси детали и т. п.

При симметричном профиле резьбы д а определяется как среднее

2

арифметическое из абсолютных величин отклонений обеих половин угла профиля, т. е,

5.10.4

На рис. 5.10.5,а изображено сечение резьбы гайки с номинальным профилем, на который наложено сечение резьбы болта, имеющего

погрешность половины угла профиля д— . При равенстве диаметров резьбы

В табл. 5.10.1 приведены значения диаметральной компенсации погрешностей угла профиля для различных резьб с учетом зависимости высоты рабочего профиля и шага резьбы.

Таблица 5.10.1

5.10.5 Приведенный средний диаметр резьбы.

Для обеспечения свинчиваемости деталей необходимо чтобы разность средних диаметров резьбы болта и гайки была бы не меньше суммарной величины диаметральных компенсаций погрешностей шага и половины угла профиля обеих деталей.

Для расчета допусков введено понятие приведенного среднего диаметра резьбы.

Приведенным средним диаметром резьбы называется значение Среднего диаметра резьбы, увеличенное для наружной и уменьшенное для внутренней резьб на суммарную диаметральную компенсацию отклонений шага и половины угла профиля.

Приведенный средний диаметр для наружной резьбы

Приведенный средний диаметр можно представить как средний диаметр теоретической резьбы, не имеющей на длине свинчивания отклонений шага, угла профиля и отклонений формы и свинчиваемой с действительной резьбой плотно (без зазора и без натяга).

резьбы, определяют характер контакта резьбового соединения, его прочность и другие эксплуатационные качества. Так как эти параметры находятся во взаимной связи, то их отклонения раздельно не нормируют (за исключением резьб с натягом, резьб калибров и инструмента), а устанавливают только

величину приведенного среднего диаметра D2min, а верхний предел - величину собственно среднего диаметра D2nax.

Разность Tdj( T Di) - ( f f, + f a ) представляет ту часть суммарного допуска

среднего диаметра, которая может быть использована как допуск собственно среднего диаметра при наличии отклонений шага и угла профиля.

При раздельной проверке шага, угла профиля и среднего диаметра действительные отклонения среднего диаметра болта и гайки должны быть по абсолютной величине не менее требующихся для компенсаций отклонений шага и угла профиля и иметь соответствующие знаки.

5.10.7 Допуски метрических резьб.

Допуски метрических резьб с крупными и мелкими шагами для диаметров 1-600 мм регламентированы ГОСТ 16093.

Резьба полностью определяется пятью параметрами: тремя диаметрами, шагом и углом наклона боковых сторон. Однако нормируются допусками лишь средний диаметр (для болта и гайки), наружный диаметр d (для