Поля допусков резьбы

Нормирование точности резьбовых поверхностей можно рассмотреть на примере метрических резьб, предназначенных для резьбовых сопряжений с зазором, с натягом и с переходными по­садками.

Для обеспечения свинчиваемости действительные контуры свинчиваемых деталей, определяемые действительным значением диаметров, угла и шага резьбы, не должны выходить за предель­ные контуры на всей длине свинчивания.

Допуски по 6-й степени точности является базовыми и рассчитывают по формулам:

суммарный допуск, мкм, среднего диаметра резьбы болта

где (6) - шестая степень точности; Р - шаг резьбы, мм; d ­среднее геометрическое значение интервала номинальных наруж­ных диаметров резьбы, мм;

Для гайки суммарный допуск, мкм, среднего диаметра резьбы уве­личивают на 32 % по сравнению с допуском на средний диаметр резьбы болта:

допуск, мкм, наружного диаметра резьбы болта

допуск, мкм, внутреннего диаметра резьбы гайки

при P=0,8мм

при P=1мм

Допуски диаметров d₂(D₂), d, D₁ Для остальных степеней точно­сти определяют умножением допуска 6-й степени точности на со­ответствующие коэффициенты ряда R10, что показано в таблице 1.

Таблица 1

Коэффициенты для определения допусков диаметров резьбы

cоответствующих степеней точности

Степень точности	3	4	5	6	7	8	9	10
Коэффициент	0,5	0,63	0,8	1,0	1,25	1,6	2,0	2,5

Допуски на внутренний диаметр болта d, и наружный диаметр гайки D не устанавливают. Зазоры по впадинам резьбы обеспечиваются резьбонарезным инструментом. Основные отклонения и поля допусков резьбы.

Для d₁ устанавливаются только верхние предельные отклонения, а для D - нижние, равные нулю. Вторые отклонения («в тело детали») не ограничиваются. Основным параметром резьбового сопряжения, обеспечи­вающим точность и характер сопряжения, является средний диа­метр. Поля допусков на наружный и внутренний диаметры по­строены таким образом, чтобы обеспечить гарантированный зазор. Предельные отклонения шага резьбы и угла наклона боко­вой стороны профиля нормируют для резьб, предназначенных для посадок с натягом и переходных. Для резьб, предназначенных для посадок с зазором, эти погрешности отдельно не ограничива­ются, так как принято считать, что они компенсируются откло­нениями средних диаметров болта и гайки.

Рис. 2. Расположение полей допусков резьбовой посадки с зазором

Погрешности шага и угла профиля резьбы.

Влияние погрешностей шага резьбы на свинчивание резьбовых деталей.

Погрешностью (отклонением) шага DP называется раз­ность между действительным и номинальным размерами шага.

По­грешность шага состоит из местных и прогрессивных погрешнос­тей шага. Местные погрешности не зависят от длины свинчивания. Про­грессивные погрешности образуются в кинематических цепях резь­бонарезания как результат неточностей изготовления и износа звеньев этих цепей, температурных и силовых деформаций дина­мической системы станок с кинематическими цепями - резьбо­нарезной инструмент - нарезаемая деталь, а также под действи­ем других факторов. Прогрессивные погрешности в шаге нарезаемой резьбы возни­кают пропорционально числу витков на длине свинчивания. Обычно прогрессивные погрешности превышают местные.

Обратимся к (рис. 3) и наложим на осевое сечение резьбы гайки, имеющей номиналь­ные профиль и размеры, осевое сечение резьбы болта, у которого на длине свинчивания l шаг уменьшен, пропорционально числу шагов, на DP_п.

Рис. 3

Из рисунка видно, что при ра­венстве средних диаметров резьбы болта и гайки (d₂ = D₂) свинчи­вание не будет происходить из-за перекрытия сторон профилей болта и гайки.

Свинчивание резьбовых деталей, имеющих погрешность шага резьбы, окажется возможным при наличии разности fp их средних диаметров, полученной в результате уменьшения среднего диа­метра резьбы болта или увеличения среднего диаметра резьбы гай­ки. При уменьшении среднего диаметра резьбы болта на fp , про­филь его резьбы сместится к оси в верхней части резьбы на 0,5 fp и в нижней не показанной части резьбы также на 0,5 fp . Перекрытие профилей болта и гайки устранено и теперь свинчива­ние станет возможно. Новое положение профиля резьбы болта показано штриховой линией. Выделим из рисунка прямоугольный треугольник abc находим bиз которого получим

0,5 fp , == 0,5 fpDP_п ctg а/2.

Диаметральная компенсация погрешности шага на длине свин­чивания для метрической резьбы с симметричным профилем

fp == 1,732DP_п .

где DP_п. - абсолютное значение погрешности шага на длине свинчивания, мкм.

Отсюда следуют два важных практических вывода: резьбу болта нужно нарезать последовательно, уменьшая средний диаметр до достижения свинчиваемости болта с калибровой гайкой. Факт свин­чивания свидетельствует о том, что имеющиеся погрешности в шаге резьбы компенсированы соответствующим уменьшением сред­него диаметра; не нужно контролировать погрешность шага наре­заемой резьбы, что составляет значительные трудности в условиях производства, а необходимо контролировать лишь величину сред­него диаметра.

При нарезании резьбы гайки, образовавшиеся погрешности в шаге резьбы должны быть компенсированы путем увеличения сред­него диаметра нарезаемой гайки.

Влияние погрешности угла профиля резьбы на свинчивание резь­бовых деталей. Погрешностью (отклонением) половины угла профи­ля резьбы .Da/2 болта или гайки (для резьб с симметричным про­филем) называется разность между действительным и номиналь­ным значениями a/2 . При анализе погрешностей угла профиля резьбы обычно изме­ряют не весь угол а, а половину угла профиля a/2 , что позволяет оценивать не только угол а, но и перекос резьбы.

Погрешность половины угла профиля вызывается в основном погрешностями профиля резьбонарезного инструмента и погрешностями установки инструмента и нарезаемой детали.

Рис. 4. Диаметральная компенсация погрешности угла профиля резьбы

Погрешность a/2 при симметричном профиле резьбы находят как среднее арифметическое абсолютных значений погрешностей обеих половин угла профиля:

Da/2 = (a/2 пр + a/2 лев)/2.

Наложим на осевое сечение резьбы гайки, имеющей номинальные профиль и размеры, осевое сечение болта, имеющего погрешность половины угла профиля Da/2 ( рис. 4). При равенстве сред­них диаметров резьбы болта и гайки (d₂ = D₂) свинчивание этих деталей невозможно вследствие перекрытия профилей резьбы. Свин­чивание резьбовых деталей, имеющих погрешность Da/2 , так же как и имеющих погрешность шага, возможно только при наличии диаметральной компенсации fa, мкм, этой погрешности по сред­нему диаметру резьбы, которая может быть осуществлена или за счет уменьшения среднего диаметра резьбы болта, или увеличе­ния среднего диаметра резьбы гайки.

Для метрических резьб с симметричным профилем диаметраль­ная компенсация погрешности угла профиля резьбы

fa = 0,36РDa/2 ,

где P - шаг резьбы, мм; Da/2 - среднее абсолютных значений погрешностей обеих половин угла профиля, мин.