Нормирование точности метрической резьбы

Резьбовые соединения образуют посадки с зазором, с натягом и переходные. Наиболее широко применяются резьбовые соединения с зазором.

Система допусков для посадок с зазором определена ГОСТ 16093. Все отклонения и допуски отсчитываются от номинального профиля в направлении, перпендикулярном оси резьбы. Установлены степени точности резьбы с 3-й по 10-ю в порядке убывания точности. В качестве основного принят допуск 6-й степени точности. Допуски нормируются на следующие параметры: наружный диаметр болта (T_d); внутренний диаметр гайки (T_{D 1}); средние диаметры болта и гайки (T_{d 2}; T_{D 2}). Допуски на диаметры D и d ₁ не нормируются.

В табл.П.4.4 приведены числовые значения допусков среднего диаметра внутренней резьбы (гайки) T_{D 2} в разных степенях точности.

Положение полей допусков определяется значением основных отклонений. Основное отклонение – ближайшие к номинальному размеру. Для наружной резьбы предусмотрено пять верхних отклонений - еs - («в тело»), обозначаемых в порядке возрастания зазора буквами - h; g; f; e; d. Для внутренней резьбы предусмотрено четыре нижних отклонения EI - («в тело»), обозначаемых - H;G;F;E. Нижнее отклонение внутреннего диаметра гайки (EI_D1) со­ответствует основному отклонению среднего диаметра, т.е. EI_{D 1} = EI_{D 2} (рис. 21).

Числовые значения EI_{D 1}; EI_{D 2} указаны в табл. П.4. 5.

Поле допуска метрической резьбы состоит из обозначения поля допуска среднего диаметра (d ₂ или D ₂), указанного на первом месте, и обозначения поля допуска наружного диаметра для болта d и поля допуска внутреннего диаметра для гайки D ₁: например: 7 g 6 g; 5 H 6 H.

Если обозначение поля допуска диаметра выступов совпадает с обозначением поля допуска среднего диаметра, то оно в обозначении поля допуска резьбы не повторяется: 6 g; 6 H.

Предельные отклонения шага и угла наклона боковой стороны профиля для резьбы с зазором не ограничиваются, они нормируются у резьбы с натягом, резьбы с переходными посадками, а так же у резьбовых калибров и у резьбового инструмента. Для резьбы с зазором стандартный (табличный) допуск на средний диаметр T_{d 2}; T_{D 2} является суммарным, т.е. является суммой собственно среднего диаметра и двух диаметральных компенсаций предельных погрешностей шага и угла профиля [1].

 

Условное обозначение резьбы

Условное обозначение M12 - 6 H расшифровывается следующим образом: резьба метрическая, однозаходная, правая, внутренняя (гайка) с наружным диаметром D =12 мм, 1-й ряд предпочтительности, с крупным шагом P = 1,75 мм (табл. П.4.1), 6 H - поле допуска по D ₂ и D₁, где 6 - степень точности, H - основное отклонение.

Условное обозначение M18x1- 6 H 7 H расшифровывается: резьба метрическая, однозаходная, правая, внутренняя (гайка) с наружным (номинальным) диаметром D =18 мм, 2-й ряд предпочтительности, с мелким шагом P = l мм, 6 H – поле допуска по D ₂, 7 H – поле допуска по D ₁.

 

 

 

 

Рис. 21. Основные отклонения диаметров внутренней резьбы (гайки)

 

 

Методы и средства измерения и контроля метрической резьбы

Точность резьбы можно контролировать дифференцированным (поэлементный контроль каждого параметра в отдельности) и комплексным (одновременный контроль всех параметров с помощью предельных резьбовых калибров: резьбовых колец для наружной резьбы и резьбовых пробок для внутренней резьбы) методами. Дифференцированный контроль параметров резьбы (среднего диаметра, шага, угла наклона боковой стороны профиля) применяют для точной резьбы: резьбовых калибров, ходовых винтов, метчиков и т.п. Измерение осуществляется с помощью универсальных или специализированных измерительных средств. При этом контролируемый параметр измеряют многократно. Это позволяет уменьшить случайные погрешности измерений.

 

Требования к конструкции резьбовых предельных калибров

Для комплексного контроля внутренней резьбы применяются: калибр-пробка резьбовой проходной, калибр-пробка резьбовой непроходной, калибр-пробка гладкий проходной, калибр-пробка гладкий непроходной (рис. 22).

Резьбовой проходной калибр-пробка должен свободно ввинчиваться в контролируемую внутреннюю резьбу. Свинчиваемость калибра с резьбой гарантирует, что средний диаметр резьбы не выходит за установленный наименьший предельный размер и что имеющиеся погрешности шага и угла профиля внутренней резьбы компенсированы соответствующим увеличением среднего диаметра.

Одновременно этот калибр контролирует наименьший наружный диаметр внутренней резьбы. На рис. 22 показан профиль резьбовой проходной пробки (он всегда полный) пунктирной линией.

 

 

 

 

Рис. 22. Схема контроля внутренней резьбы калибрами

 

 

 

Рис. 23 Полный профиль калибра-пробки

 

Резьбовой непроходной калибр-пробка не должен ввинчиваться во внутреннюю резьбу (допускается ввинчивание непроходного калибра-пробки на 1,5 оборота с каждой стороны гайки). На рис. 22 резьбовой непроходной калибр показан штрих - пунктирной линией. Он имеет укороченный профиль и контролирует собственно средний диаметр внутренней резьбы.

С помощью гладких калибров ПР и НЕ контролируется внутренний диаметр гайки.

Полный профиль резьбы калибра-пробки ПР представлен на рис. 23 и должен выполняться с канавками b ₂ или радиусами (не показан). Форма канавок произвольная. Длина резьбы рабочей части резьбового проходного калибра-пробки должна быть не менее 0,8 N_k и применяется для контроля резьбы с нормальной длиной свинчивания (N) по ГОСТ 16093. Для других длин свинчивания длина резьбы рабочей части проходных калибров должна составлять не менее 0,8 длины свинчивания резьбы.

 

Допуски резьбовых калибров

Допуски на калибры для метрической резьбы нормированы в ГОСТ 24997 и распространяются на резьбовые и гладкие калибры для метрической резьбы с профилем по ГОСТ 9150, основными размерами по ГОСТ 24705 и допусками по ГОСТ 16093 [5].

По ГОСТ 24997 для резьбового калибра-пробки нормируется: наружный, средний диаметры, шаг и угол наклона боковой стороны профиля резьбы.

Допуски на средний и наружный диаметры калибра T_PL, величина, определяющая положение полей допусков Z_PL и предел износа W_GO резьбовых проходных калибров-пробок по ГОСТ24997 даны в табл. П.4.6 в зависимости от допуска среднего диаметра контролируемой гайки (см.табл.П.4.4).

Предельные отклонения ± Tα /2 угла наклона боковой стороны профиля резьбы калибра зависят от шага резьбы. Значения приведены в табл. П.4.7.

Допуски шага резьбы ±T_Р зависят от длины рабочей части калибра и указаны в табл. П.4.8.

Формулы для расчета диаметров резьбовых калибров-пробок указаны в табл. П.4.9 [5].

Расположение полей допусков для среднего диаметра резьбового проходного калибра-пробки представлено на рис. 24, а для наружного диаметра - на рис. 25.