Задание 2. Взаимозаменяемость и контроль резьбовых соединений.

Задача 2.1.

Для резьбового соединения болта с гайкой определить по табличным отклонениям предельные значения наружного, среднего и внутреннего диаметров, допуск рабочей высоты профиля и величину диаметральных зазоров и дать схему расположения полей допусков.

Расчёт соединения

Резьба метрическая. Номинальный размер 14 мм, шаг мелкий Р=1,25 мм. Посадка резьбы переходная; гайка-степень точности и основные отклонения 6G; болт-степень точности и основные отклонения 6d.

1. Определяем по ГОСТ 24705-81 номинальные диаметры резьбового соединения:

наружный d = D=14,000 мм.

средний d₂ = D₂ =13,188 мм.

внутренний d₁ = D₁ = 12,647 мм.

2. Определяем по ГОСТ 16093-81 предельные отклонения всех диаметров резьбы:

гайки болта

ES_D = не нормируется; es_d = -0,095 мм;

EI_D=+0,028; ei_d = -0,307 мм;

ES_D2 =+0,208 мм; es_d2 = -0,095 мм;

EI_D2=+0,028 мм; ei_d2 =-0,227 мм;

ES_D1 =+0,293 мм; es_d1 = -0,095 мм;

EI_D1 =+0,028 мм; ei_d1 = не нормируется.

3. Рассчитываем наибольшие и наименьшие диаметры резьбы болта и гайки:

D_max=D+ES_D – не нормируется,

D_min=D+EI_D =14 + 0,028 = 14,028 мм;

D_2max=D₂+ES_D2 =13,188 + 0,208 = 13,396 мм;

D_2min=D₂+EI_D2 =13,188+ 0,028 = 13,216 мм;

D_1max=D₁+ES_D1 = 12,647 + 0,293 = 12,94 мм;

D_1min=D₁+EI_D1 =12,647+0,028= 12,675 мм;

d_max =d + es_d = 14 + (-0,095) = 13,905 мм;

d_min =d + ei_d =14 + (-0,307) = 13,693 мм;

d_2max =d₂ + es_d2 = 13,188 + (-0,095) = 13,093 мм;

d_2min =d₂ + ei_d2 =13,188+ (-0,227) = 12,961 мм;

d_1max =d₁ + es_d1 =12,647+ (-0,095) = 12,552 мм;

d_1min =d₁ +ei_d1 – не нормируется.

4. Рассчитываем значения диаметральных зазоров:

S_{max D} = (D_max-D_min)/2 – не нормируется.

S_{min D} = (D_min–d_max)/2 = (14,028–13,905)/2=0,0615 мм.

S_{max D2} = (D_2max–D_2min)/2 = (13,396–13,216)/2=0,09 мм.

S_{min D2} = (D_2min–d_2max)/2 = (13,216–13,093)/2=0,0615 мм.

S_{max D1} = (D_1max–D_1min)/2 = (12,94–12,675)/2=0,1325 мм.

S_{min D1} = (D_1min–d_1max)/2 = (12,675–12,552)/2=0,0615 мм.

5. Рассчитываем высоту рабочего профиля резьбы:

H_1max = (d_max–D_1min)/2 = (13,905–12,675)/2=0,615 мм.

H_1min = (d_min–D_1max)/2 = (13,693–12,94)/2=0,3765 мм.

6. Рассчитываем допуск высоты рабочего профиля:

TH₁=Н_1max – Н_1min =0,615 – 0,3765 = 0,2385 мм.

7. Рассчитываем значения допусков по среднему диаметру резьбы гайки и болта:

TD₂ = ES_D2 – EI_D2 = 0,208 – 0,028 = 0,18мм.

Td₂ = es_d2 – ei_d2 = –0,095 – (–0,227) = 0,132мм.

Задача 2.2. Расчёт резьбовых калибров.

По ГОСТ 24997-2004 найдём схемы полей допусков калибров, значения параметров и рассчитаем предельные размеры проходного и непроходного калибров для контроля заданной резьбы.

Калибры для контроля болта M 14×1,25-6f

T_d2 = 0,132 мм; T_R=0,018 мм; Т_PL = 0,011 мм; Z_R =0,008 мм;

F₁ =0,125 мм; H/12= 0,090 мм; W_GO = 0,021 мм; W_NG =0,015 мм.

ПР_d =d + es_d + Т_PL +H/12 = 14 + (-0,095) +0,011 + 0,090 = 14,006 мм;

ПР_d2max = d₂ + es_d2 – Z_R + T_R/2 =13,188+ (-0,095) – 0,008 + 0,018/2 = 13,094 мм;

ПР_d2min = d₂ + es_d2 – Z_R – T_R/2 = 13,188 + (-0,095) – 0,002 – 0,018/2= 13,076мм;

ПР_d2изн =d₂ +es_d2 –Z_R + W_GO = 13,188 + (-0,095) – 0,002 + 0,021 = 13,112 мм;

ПР_d1max = d₁ + es_d1 + T_R/2 = 12,647 + (-0,095) + 0,018/2=12,561 мм;

ПР_d1min = d₁ + es_d1 – T_R/2 = 12,647 + (-0,095) – 0,018/2 = 12,543 мм.

HE_d = d + es_d + T_PL+H/12= 14 + (-0,095) + 0,011 + 0,090 = 14,006 мм;

HE_d2max = d₂ + es_d2 – T_d2 – T_R/2 + T_R/2 =13,188 +(-0,095) – 0,132 – 0,018/2+0,018/2= 12,961 мм;

HE_d2min = d₂ + es_d2 – T_d2 – T_R/2 – T_R/2 =13,188 + (-0,095) – 0,132 – 0,018/2–0,018/2= 12,943 мм;

HE_d2изн =d₂ +ei_d2 –T_R/2 + W_NG=13,188 + (-0,227) – 0,018/2 + 0,015 = 12,967 мм;

HE_d1max =d₂+es_d2–T_d2–T_R/2-2*F₁+T_R=13,188+(-0,095)–0,132–0,018/2–2*0,125+0,018=12,72 мм;

HE_d1min=d₂+es_d2–T_d2–T_R/2–2*F₁–T_R=13,188+(-0,095)–0,132–0,018/2–2*0,125–0,018=12,684мм.