Допуски и посадки эвольвентных шлицевых соединений

Рис. 21. Шлицевое соединение

с эвольвентным профилем

Допуски и посадки эвольвентных шлицевых соединений устанавливает ГОСТ 6033−80. В шлицевых эвольвентных соединениях втулку относительно вала центрируют по боковым поверхностям зубьев (рис. 21, наиболее часто) или по наружному диаметру. Центрирование по внутреннему диаметру не рекомендуется из-за малых размеров опорных площадок во впадинах зубьев.

При центрировании по боковым поверхностям шлиц установлено два вида допусков для ширины впадины втулки и толщины зуба вала (рис. 22). – допуск собственно на ширину впадины втулки (толщину зуба вала), а – суммарный допуск, включающий отклонения формы и расположения элементов профиля впадины (зуба).

Нормирование точности резьбовых соединений Профиль и основные элементы метрической резьбы

Профиль и основные элементы метрической резьбы регламентирует ГОСТ 9150-81. Изобразим номинальный профиль, общий для наружной и внутренней резьб (рис. 24, для болта и гайки).

Основными элементами метрической резьбы являются: и − наружный диаметр соответственно для гайки и болта; и − средний диаметр; и − внутренний диаметр; − шаг резьбы; 60^о – угол профиля; − длина свинчивания, равная длине соприкосновения винтовых поверхностей наружной и внутренней резьбы в осевом направлении. Для метрических резьб с крупным шагом длина свинчивания составляет , она принята в качестве высоты стандартных гаек.

Номинальный профиль метрической резьбы представляет собой равносторонний треугольник с плоскими срезами, выполненными по наружному и внутреннему диаметрам соответственно на расстоянии и от вершин

Рис. 24. Профиль и основные элементы

метрической резьбы

исходного треугольника.

Форма впадины резьбы болта не регламентируется и может выполняться как плоскосрезанной, так и закругленной с номинальным радиусом закругления , что более предпочтительно, поскольку способствует повышению циклической прочности болта.

Метрические резьбы с диаметрами от 0,25 до 600 мм согласно ГОСТ 8724-81 подразделяются на резьбы с крупными и мелкими шагами.

У резьб с крупными шагами каждому наружному диаметру соответствует определенный шаг в соответствие с зависимостью . Например, для резьбы с крупным шагом М24 − Р = З мм. У резьб с мелкими шагами одному и тому же наружному диаметру могут соответствовать различные шаги, например: резьбы М18х1; М18х1,5; М18х2. Такие резьбы применяют при соединении тонкостенных деталей, малой длине свинчивания и повышенных требованиях к прочности соединений, особенно при переменных нагрузках.

Допуски и посадки резьбовых соединений

Система допусков должна обеспечивать как свинчиваемость, так и прочность резьбового соединения. Основным параметром, определяющим точность и характер резьбового соединения (характер посадки), является средний диаметр. Поля допусков на наружный и внутренний диаметр гайки и болта построены таким образом, чтобы обеспечить гарантированный зазор.

В зависимости от характера сопряжения по боковым сторонам профиля (т.е. по среднему диаметру) различают посадки с зазором, натягом и переходные.

Из нескольких разновидностей метрических резьб наиболее широко применяется и действительно является универсальной только резьба с зазорами. Для получения различных посадок с зазором ГОСТ 16093−81 предусматривает четыре основных отклонения для резьбы гаек − , , , и пять основных отклонений для болтов − , , , , .

Схемы расположения полей допусков приведены на рис. 25, из которых видно, что отклонения диаметров резьбы отсчитываются от номинального профиля, показанного утолщенными линиями, в направлении перпендикулярном оси резьбы.

а

б

Рис. 25. Положения полей допусков наружной (а) и внутренней (б) резьб

Расположение полей допусков относительно номинального профиля резьбы определяется величиной основных отклонений: нижнего − для внутренней резьбы (гайки) и верхнего − для наружной резьбы (болта), которые для данного шага не зависят от диаметра резьбы. Величины основных отклонений и соответственно для гаек и болтов равны нулю, а их сочетание характерно для посадки с наименьшим зазором, равным нулю.

Верхние отклонения для внутренней резьбы (по и ) и нижние − для наружной резьбы (по и ) зависят от величин допусков: , , и , величина которых определяется в соответствии с принятой степенью точности. Установленные стандартом степени точности приведены в табл. 2.

Степень точности выбирается в зависимости от длин свинчивания резьбы и требований, предъявляемых к точности резьбового соединения. Длины свинчивания резьбовых деталей подразделяются на три группы: − короткие, − − нормальные и − длинные (ГОСТ 16093−81). Длины свинчивания свыше до относятся к группе ; длины свинчивания меньше нормальных относятся к группе , а больше – к группе .

Т а б л и ц а 2

Степень точности метрической резьбы

Резьба	Диаметр резьбы	Степень точности
Внутренняя		4, 5, 6, 7, 8, 9*
		4, 5, 6, 7, 8
Наружная		3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10*
		4, 6, 8
Примечание. * - для резьб из пластмасс

Вернее отклонение наружного диаметра гайки и нижнее отклонение внутреннего диаметра болта, как видно из схем (см. рис. 25) не устанавливаются.

Поля допусков метрической резьбы представлены в ГОСТ 16093−81.

Допуск среднего диаметра резьбы является суммарным, он учитывает не только допустимую погрешность собственно среднего диаметра , но также диаметральные компенсации погрешностей шага и угла профиля

При одной и той же степени точности допуск по среднему диаметру гайки на 1/3 больше допуска по среднему диаметру болта , что учитывает технологические трудности, связанные с обработкой внутренних резьб.

Посадки резьбовых соединений могут быть получены в принципе любым сочетанием полей допусков резьбы гайки и болта из приведенных в ГОСТ. Наиболее распространена посадка с небольшим зазором , образованная сочетанием полей допусков гайки и болта, рекомендуемых для предпочтительного применения.

На чертежах посадки обозначают дробью, в числителе которой указывают поле допуска гайки, а знаменателе поле допуска болта, например, . В рассматриваемом примере на первом месте как для гайки, так и для болта стоит обозначение поля допуска по среднему диаметру (5H и 7g), а на втором − обозначения полей допусков для внутреннего диаметра гайки (6H) и наружного диаметра болта (6g). Если обозначения полей допусков внутреннего диаметра гайки и наружного диаметра болта совпадают с обозначением поля среднего диаметра, то они не повторяются, например, .

Точность резьбы можно контролировать дифференцированным (контроль каждого параметра в отдельности) и комплексным (контроль расположения контура резьбы в предписанном поле допуска) методами. Метод контроля каждого параметры резьбы в отдельности трудоемок, поэтому его применяют для точных резьб: ходовых винтов, резьбовых калибров, метчиков и т.п. Комплексный контроль резьбы выполняют либо с помощью предельных калибров, либо с помощью проекторов и шаблонов с предельными контурами.