Обозначения точности и посадок метрической резьбы

Обозначение поля допуска резьбы следует за обозначением размера резьбы.

Примеры обозначения точности резьбы:

1) с крупным шагом

болт М12 - 6 g ; гайка М12 – 6 H ;

2) с мелким шагом

болт М12x1 – 6 g ; гайка М12x1 – 6H.

Посадки резьбовых деталей обозначают дробью, в числителе

которой указывают поле допуска гайки, а в знаменателе – поле допуска болта, например: М12 – 6 H/6g ;M12x1 – 6 H/6g .

Длину свинчивания N в условном обозначении резьбы не

указывают. Длина свинчивания, к которой относится допуск резьбы, должна быть указана в миллиметрах при обозначении резьбы в следующих случаях:

1) если она относится к группе L ;

2) если она относится к группе S , но меньше, чем вся длина резьбы.

4. Система допусков и посадок метрических резьб с зазором

Для наружной резьбы установлено пять основных отклонений (h, g, f, e,d), для внутренней - четыре (H, G, F, E), позволяющих получать различные посадки с гарантированным зазором. При графическом изображении допусков резьбы на­чалом отсчета отклонений диаметров служит номи­нальный профиль, общий для наружной и внутренней резьбы. Отсчет ведется в направлении, перпенди­кулярном оси резьб.

Если по существовавшей ранее практике для обычных крепежных резьб устанавливали посадку с минимальным зазором, равным нулю (что соответству­ет сочетанию основных отклонений Н/h), то теперь ре­комендуется преимущественно использовать наружные резьбы с гарантированным занижением размеров (по­ля допусков 6 g и 8g). Резьбовые соединения такого типа облегчают свинчивание деталей и позволяют наносить тонкие антикоррозийные покрытия.

Резьбовые соединения с большими гарантирован­ными зазорами по диаметрам применяют, когда сое­динение работает при высокой температуре, для ком­пенсации температурных деформаций; когда необходи­ма быстрая и легкая свинчиваемость деталей даже при наличии небольшого загрязнения или поврежде­ния резьбы; когда требуется повышенная цикличе­ская прочность резьбовых соединений; когда на резьбовые детали наносят антикоррозийные покры­тия.

Обозначение поля допуска резьбы состоит из цифры, показывающей степень точности, и буквы, обозначающей основное отклонение. Так как точность резьбы определяется сочетанием полей допусков по среднему диаметру d₂(D₂), по наружному dдля наруж­ных и по внутреннему D₁для внутренних резьб, обозначение точности резьбы состоит из обозначения поля допуска среднего диаметра, помещаемого на первом месте, и обозначения поля допуска наружно­го и или внутреннего диаметра D₁, помещаемого на втором месте, например 7g6g; 5H6H. Если поля допус­ков на эти параметры одинаковы, то в обозначении их не повторяют (6g;7H).

Стандарт допускает любые сочетания полей допус­ков резьбы и болта, указанные в таблице 1. Поля допусков предпочтительного применения заключены в рамки, поля допусков в скобках применять не реко­мендуется.

Обозначение поля допуска резьбы ставят после ее размера. Например, болт М12 – 8g; гайка М12 – 7H; болт М12 x 1,5 6g; гайка М12 x 1,5 – 6H.

Посадки резьбовых соединений обозначают дробью, в числителе которой указывают, поле допуска гайки, а в знаменателе – поле допуска болта: М12 – 7H/8g; M12 x 1,5 – 6H/6g.

Если длина свинчивания отличается отнормаль­ной, то ее указывают в обозначении после поля допус­ка, например М12 - 7g6g - 30, где 30 — длина свин­чивания, мм.

Таблица 1: Рекомендуемые поля допусков и резьбовых соединений с зазором

5. Система допусков и посадок метрических резьб с переходными посадками

Переходные посадки резьбовых соедине­ний по ГОСТ 24834-81 (СТ СЭВ 305-76) приме­няют в тех случаях, когда в процессе работы не­обходимо обеспечить неподвижность соединения, но создание большого натяга может привести к разруше­нию деталей (резьбовые соединения, подверженные вибрации, тонкостенные детали).

Поскольку в переходных посадках очень малые натяги не могут удерживать детали от развинчи­вания (тем более, если в соединении будут зазоры), необходимо в конструкции резьбового соединения, где предполагается использовать переходные посадки, пре­дусмотреть дополнительные элементы заклинивания. Конструктивно элементы заклинивания могут быть выполнены в виде конического сбега резьбы, плоского бурта после резьбы или цилиндрической цапфы перед резьбой на конце шпильки.

Переходные посадки предназначены для наруж­ных резьб (резьба на ввинчиваемом конце шпильки) из стали, сопрягаемых с внутреннимирезьбами в де­талях из стали, чугуна, алюминиевых и магниевых сплавов. При использовании переходных посадок для резьбовых соединений из других материалов тре­буется их дополнительная проверка.

Стандартом предусмотрены четыре поля допуска для наружной резьбы (шпильки) - 4jh, 4j, 4jk, 2mи три поля допуска для внутренней (резьбовое отвер­стие) – 3H, 4H, 5H. Реко­мендуемые посадки, т. е. сочетания различных полей допусков, приведены в таблице 2.

Таблица 2:Рекомендуемые поля допусков в резьбовых соединениях

Длины свинчивания резьбовых соединений с пере­ходными посадками должны соответствовать приме­няемым материалам деталей с внутренней резьбой и быть в пределах: для стали 1...1,25d, для чугуна 1,25...1,5d, для алюминиевых и магниевых сплавов 1,5...2,0d.

Отклонение формы наружной и внутренней резьб, определяемое разностью между наибольшим и наи­меньшим действительными средними диаметрами, не должно превышать 25% от допуска среднего диаметра. Обратная конусность не допускается.

6. Система допусков и посадок метрических резьб с натягом

Посадки с натягом для резьбовых соеди­нений применяют в тех случаях, когда необходимо устранить возможность самоотвинчивания только за счет натяга без применения дополнительных элемен­тов заклинивания. Посадки с натягом, установленные ГОСТ 4608-81 (СТ СЭВ 306-76), предназначены для наружных резьб деталей из стали (резьба на ввинчиваемом конце шпильки), соединяемых с внут­ренними резьбами деталей из стали, высокопрочных и титановых сплавов, чугуна, алюминиевых и магние­вых сплавов.

Стандартом предусмотрены три поля допуска среднего диаметра d₂ для наружной резьбы (шпильки) – 3n, 3p, 3r и одно поле допуска среднего диаметра D₃ для внутренней резьбы (резьбовое отверстие) – 2H. Поля допусков наружной резьбы по d установлены 6е и 6с, а внутренней резьбы по D₁ – 4D, 5D, 4C, 5C, что по наружнему диаметру обеспечивает зазор, а по среднему – натяг.

Поскольку даже незначительное увеличение натяга вызывает быстрй рост напряжений в соединении, что может привести к появлению пластических деформаций, возникает необходимость проведения селективной сборки с сортировкой резьбовых деталей на две или три размерные группы. Сортировку нужно проводить по собственно среднему диаметру в средней части длины резьбы. Резьбовое соединение необходимо собирать из резьбовых деталей одноименных размерных групп. Поля допусков 3р и 3n без сортировки на размерные группы можно применять с полем допуска 3H6H, но, поскольку эти посадки относятся к переходным, их применение требует дополнительной проверки.

Рекомендуемые поля допусков и их сочетания, образующие посадки резьбовых соединений с натягом, приведены в таблице 3. В скобках указано число групп сортировки.

Таблица 3:Рекомендуемые поля допусков в резьбовых соединений с натягом

7.Примеры изображения других типов резьб на чертежах

Трубная цилиндрическая резьба, применяемая в цилиндрических резьбовых соединениях размером до 6", а также в соединениях внутренней цилиндрической резьбы с наружной конической резьбой по ГОСТ 6211-81. Основана на резьбе BSW (BritishStandardWhitworth, широко распространенные дюймовые трубные резьбы, также известные как резьбы Витворта) и совместима с резьбой BSP (Britishstandardpipethread) и обозначается BSPP. Дюймовая резьба с углом профиля при вершине 55°, теоретическая высота профиля Н=0,960491Р.

Условное обозначение согласно ГОСТ6357-81«Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная цилиндрическая»: буква G, числовое значение условного прохода трубы в дюймах (inch), класс точности среднего диаметра (А, В), и буквы LH для левой резьбы. Например, резьба с номинальным диаметром 3/8", класс точности А — обозначается как: G 3/8-A.

d - наружный диаметр наружной резьбы (трубы)

d₁ - внутренний диаметр наружной резьбы

d₂ - средний диаметр наружной резьбы

D - наружный диаметр внутренней резьбы (муфты)

D₁ - внутренний диаметр внутренней резьбы

D₂ - средний диаметр внутренней резьбы

P - шаг резьбы

Н - высота исходного треугольника

H₁ - рабочая высота профиля

R - радиус закругления вершины и впадины резьбы

8.Методы и средства контроля метрическихрезьб

Параметры резьбы можно контролировать дифференцированным и комплексным методами. При дифференцированном методе контроля отдельно проверяют средний диаметр, шаг и половину угла профиля. Заключение о годности дают также по каждому параметру отдельно. Этот сложный и трудоемкий метод используют для контроля точных резьб: калибров-пробок, резьбообразующего инструмента и т.п., а также при выявлении причин брака и наладке технологического оборудования.

Предельные резьбовые калибры применяют при комплексном методе контроля резьб. При этом одновременно контролируют средний диаметр, шаг, половину угла профиля, а также внутренний и наружный диаметры резьбы путем сравнения действи­тельного контура резьбовой детали с предельными. Калибры для контроля резьб применяют не только в массовом и крупносерийном, но и в мелкосерийном и индивидуальном производстве, так как дифференциро­ванный контроль чрезвычайно сложен.

В ремонтных предприятиях, где из-за многообразия типоразмеров резьбовых соединений не всегда удается иметь полный набор необходимых калибров, часто резьбу проверяют на свинчиваемость с новой соеди­няемой деталью: резьбу болта или шпильки — по но­вой гайке, резьбу отверстия - по новому болту или шпильке.

Чтобы подобрать соответствующий резьбовой ка­либр или деталь с образцовой резьбой, необходимо знать номинальный шаг резьбы, который проще всего определить резьбомером.

Резьбовые шаблоны,или резьбомеры, представляют собой собранные в наборы стальные пластинки с зубьями стандартных метрических профи­лей резьбы с шагами от 0,4 до 6 мм. Основное назна­чение резьбомеров - определение номинального шага резьбы подбором и наложением наиболее подходяще­го резьбового шаблона. Резьбомеры можно использо­вать также для определения полноты профиля резьбы

при нарезании наружных резьб на токарно-винто-резных станках с после­дующим обязательным измерением среднего диа­метра. В зависимости от требуемой точности сред­ний диаметр наружной резьбы можно измерить резьбовым микрометром, методом трех проволочек, а также на универсальном или инструментальном микроскопах.

Резьбовоймикрометр отличается от обычного сменными измерительными наконечниками. Коническая вставка 4всегда должна находиться в микрометрическом винте, а призматическая 3— в не­подвижной пятке. На нуль микрометр настраивают или непосредственно сводя наконечники до упора (для микрометров с диапазоном измерения 0...25 мм), или по специальной установочной мере 2(для микро­метров с диапазоном измерения 25...50 мм). Посколь­ку к резьбовому микрометру приложены сменные измерительные наконечники, при каждой их замене надо обязательно проверять микрометр и устанавли­вать его нуль. Резьбовой микрометр используют при сравнительно невысоких требованиях к точности резь­бы, так как сменные наконечники вносят большую погрешность в результат измерения.

Метод трех проволочекпредназначен для более точного определения среднего диаметра. Диаметр калиброванных проволочек (роликов) подби­рают таким образом, чтобы контакт их с профилем резьбы осуществлялся на уровне, где ширина впадины равна ширине выступа.

В зависимости от требуемой точности охватываю­щий размер М можно измерить микрометром, микрокатором, оптиметром, а средний диаметр вычислить по формуле:

d₂ =М - 3d + 0,866Р

Параметры внутренней резьбы измерить значитель­но сложнее. При необходимости с внутренней резьбы снимают слепок путем заливки специальными сплава­ми с низкой температурой плавления и параметры резьбы определяют по слепку на универсальном или инструментальном микроскопе.Индикаторный резьбомерможно использовать для контроля и сортиров­ки внутренних резьб по среднему диаметру.

Заключение

Внешняя взаимозаменяемость — это взаимозаменяемость покупных и кооперируемых изделий (монтируемых в другие более сложные изделия) и сборочных единиц по эксплуатационным показателям, а также по размерам и форме присоединительных поверхностей. Например, в электродвигателях внешнюю взаимозаменяемость обеспечивают по частоте вращения вала и мощности, а также по размерам присоединительных поверхностей; в подшипниках качения — по наружному диаметру наружного кольца и внутреннему диаметру внутреннего кольца, а также по точности вращения.

Внутренняя взаимозаменяемость распространяется на детали, сборочные единицы и механизмы, входящие в изделие. Например, в подшипнике качения внутреннюю групповую взаимозаменяемость имеют тела качения и кольца.

Уровень взаимозаменяемости производства можно характеризовать коэффициентом взаимозаменяемостиКв, равным отношению трудоемкости изготовления взаимозаменяемых деталей и сборочных единиц к общей трудоемкости изготовления изделия. Значение этого коэффициента может быть различным, однако степень его приближения к единице является объективным показателем технического уровня производства.

Совместимость — это свойство объектов занимать свое место в сложном готовом изделии и выполнять требуемые функции при совместной или последовательной работе этих объектов и сложного изделия в заданных эксплуатационных условиях.

Взаимозаменяемость, при которой обеспечивается работоспособность изделий с оптимальными и стабильными (в заданных пределах) во времени эксплуатационными показателями или с оптимальными показателями качества функционирования для сборочных единиц и взаимозаменяемость их по этим показателям, называют функциональной.

Функциональными являются геометрические, электрические, механические и другие параметры, влияющие на эксплуатационные показатели машин и других изделий или служебные функции сборочных единиц. Например, от зазора между поршнем и цилиндром (функционального параметра) зависит мощность двигателей (эксплуатационный показатель).

Литература

1. «Метрология, стандартизация и сертификация»/А.И.Аристов;

2. Серый И.С. «Взаимозаменяемость, стандартизация»

3. Палей М.А., Романов А.Б., Брагинский В.А. «Допуски и посадки. Справочник.4.2, Санкт-Петербург, Политехника, 2001.