Файл: Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения учебник.pdf

Таблица 29

Рекомендуемая замена допусков по действовавшим п новому стандартам

меньше поля 1-го класса.

Допуски внутреннего диаметра гаек при Р > 0,8 мм в классе

Допуски среднего диаметра болтов в соответствующих классах точности приблизительно одинаковы. Лишь в «грубом» классе допуски по ГОСТ 16093—70 несколько больше для резьб с круп­ ным шагом и несколько меньше для некоторых резьб с мелкими шагами.

Для гаек допуски среднего диаметра примерно совпадают с существовавшими лишь в классе «грубый» (поле допуска по 7# примерно соответствует допуску 3-го класса точности, а поле до­ пуска 677— допуску класса 2а)..В классе «точный» поле допуска 477577 и в классе «средний» поле допуска 6/7 на 25—55% превы­ шают допуски соответственно по 1 и 2-му классам точности.

Таким образом, система допусков резьб (ГОСТ 16093—70) в ряде случаев технологически выгоднее существовавшей ранее.

Дополнительное повышение технологичности резьб по новому стандарту вытекает из возможности в обоснованных случаях ком­ бинировать допуски по среднему диаметру и диаметру выступов из разных классов точности.

Имеются различия для норм зазоров, например, основные отклонения по норме g на 5—25% меньше, чем но норме Д для резьб с крупными шагами и на 15—40% для резьб с мелкими шагами. Те яге соотношения между отклонениями но нормам е и Л. Для некоторых случаев, когда требуется заменить поля до­ пусков без уменьшения гарантированного зазора, вместо нормы Д можно применить отклонения е, а вместо нормы Л — отклоне­ ния d. Но условие свинчиваемости обеспечено, так как номиналь­ ные профили резьбы совпадают в обеих системах.

Посадки с натягом. Посадки с натягом по среднему диаметру используют в тех случаях, когда конструкция узла не допускает применения резьбового соединения типа болт—гайка из-за воз­ можного нарушения герметичности и самоотвинчивания шпилек под действием вибраций, переменных нагрузок и изменения рабо­ чей температуры. Примером может являться посадка резьбы шпи­ лек в корпусы двигателей. Шпильку следует ввинчивать в корпус настолько туго, чтобы исключить ее проворачивание при затяжке в процессе сборки и эксплуатации или при отвинчивании гайки (соединенной по скользящей посадке с другим концом шпильки) для ремонта и осмотра механизма.

Расположение полей допусков на диаметры резьбы шпильки и гнезда по ГОСТ 4608—65 показано на рис. 121, а. За номиналь­ ный профиль и номинальные размеры тугой резьбы приняты про­ филь и основные размеры метрической резьбы по ГОСТ 9150—59 (на рис. 121, а номинальный профиль показан утолщенной ли­ нией). Форму впадины резьбы шпилек необходимо делать закруг­ ленной (по согласованию с заказчиком допускается и плоскосрезанная впадина резьбы).

Исследования показали, что и для резьб с натягом циклическая

прочность резьбовых соединений наибольшая при & = (см.

рис. 113). Радиусы закругления впадины'гном и гна[1М даны для резьбообразующего инструмента и непосредственному контролю не подлежат. Посадки с натягом предусматриваются только в си­ стеме отверстия. При системе вала важно накатывать резьбы обоих концов шпильки с одной установки после бесцентрового шлифо­ вания заготовок «на проход». Однако система отверстия имеет технологические преимущества перед системой вала. Например, метчики можно изготовлять с большим притуплением вершины зуба, чем при системе вала. Это создает более благоприятные усло­ вия для процесса резания и повышает стойкость метчиков в 2—3 раза по сравнению со стойкостью метчиков для тугих резьб в си­ стеме вала (что особенно важно при нарезании резьб в корпусах из нержавеющих и жаропрочных сталей и титановых сплавов).

292 ‘

Допуск среднего диаметра относится не к приведенному сред­ нему диаметру, как это предусмотрено для метрических резьб с зазором и со скользящей посадкой, а является допуском на соб­ ственно средний диаметр резьбы гнезда или шпильки. В основу

Рис. 121. Расположение полей допусков по ГОСТ 4608— 65 (пример для резьбы М14 х 1,5):

а — резьбы с гарантированным натягом: Н — 0,8й603Р;

Н, = 0.54125Р- ( £ + ■£); г ном = 0,144Р;гнаим=0,108Р;

б — на средний диаметр для установленных посадок

классификации точности резьб с гарантированным натягом поло­ жена величина натяга по собственно средним диаметрам резьбы сопрягаемых деталей. Это объясняется тем, что крутящий момент при затяжке соединения в большей степени зависит от натяга по собственно средним диаметрам, чем по приведенным средним диа­ метрам резьбы. Поэтому указанные в ГОСТ 4608—65 предельные

293

отклонения собственно средних диаметров резьбы гнезда и шпильки используют при их сортировке на группы для селективной сборки. Установлены следующие четыре посадки (сочетание полей допу­

сков резьбового гнезда А с полем допуска шпильки Т): ?гп\

класс точности резьбы, а цифра 2 или 3 — количество групп сор­ тировки.

гнезда и верхнее предельное отклонение шпильки также ограничи­ вают собственно средние диаметры резьбы; только для посадки I ,0

они относятся к приведенным средним диаметрам резьбы гнезда и шпильки. Для этой посадки резьбы шпилек и гнезд после их изготовления контролируют предельными калибрами или измери­ тельными приборами, но по приведенному диаметру.

Посадки с гарантированным натягом требуют установления весьма малых величин допусков по среднему диаметру. При боль­ ших допусках сочетание размеров, создающее наименьший натяг, не гарантировало бы от проворачивания шпилек, а при наиболь­ шем натяге могли бы разрушиться шпильки или срезаться резьба гнезд. Поэтому для тугих резьб допуск на собственно средний диа­ метр резьбы (без сортировки) гнезд П0; А 02; П03 и шпилек Т02; Т03 составляют 75%, а допуск шпилек Т0 — примерно 60% сум­ марного допуска среднего диаметра резьбы 1-го класса точности по ГОСТ 9253—59. Допуск гнезд Лх2 и шпилек 7^2 одинаков с до­ пуском 1-го класса точности по ГОСТ 9253—59.

Для обеспечения более однородного натяга, с целью повыше­ ния прочности соединений, шпильки и резьбовые гнезда для поса-

ным методом (рис. 121, б). Следует отметить, что наибольшая цик­ лическая прочность соединений создается при оптимальном на­ тяге, величина которого зависит от материала соединяемых деталей и рабочей температуры.

Для устранения заклинивания при свинчивании тугой резьбы по наружному и внутреннему диаметрам предусмотрены гаранти­ рованные зазоры. Они учитывают, что после свинчивания резьбо­ вой пары вследствие остаточной пластической деформации витков наружный диаметр резьбы шпильки увеличивается, а внутрен­ ний диаметр резьбы гнезда (если оно в корпусе из пластичного ме­ талла) уменьшается пропорционально увеличению натяга. Вслед­ ствие этого действительные зазоры по наружному и внутреннему диаметрам значительно меньше нормированных. Для повышения циклической прочности шпилек необходимо, чтобы по внутрен­ нему диаметру резьбы был обеспечен зазор и после свинчивания

294

деталей. По наружному диаметру зазор после свинчивания дета­ лей может быть равен нулю.

Для резьб с натягом установлены допускаемые отклонения половины угла профиля и шага резьбы шпилек и гнезд на длине свинчивания. Отклонения половины угла профиля и шага резьбы контролируют только у шпилек, для гнезд они учитываются при проектировании и изготовлении резьбообразующего и измеритель­ ного инструмента.

Опытами установлено, что погрешности шага и угла профиля резьбы, близкие к максимально допустимым, снижают крутящий момент затяжки па 10—25%, причем погрешность шага влияет в большей степени, чем погрешность угла профиля. Поэтому необ­ ходимо стремиться к изготовлению тугой резьбы с минимальными погрешностями половины угла профиля и особенно шагд резьбы.

Па качестве резьбовых соединений с гарантированным натягом сказываются также отклонения формы резьбовых деталей. Поэтому стандарт устанавливает, что конусообразность и овальность по среднему диаметру резьбы должны быть не более допуска на сред­ ний диаметр группы, а бочкообразность и седлообразность — не более половины допуска на средний диаметр группы. Обратная

d- — для стальных шпилек, сопрягаемых без сортировки с гнез- •*О

дами в деталях из алюминиевых сплавов при I = (1,5ч-2) d и чу­ гуна при I = (1,25 ч-1,5) d\

А,2

TjTK — для стальных шпилек, сопрягаемых с гнездами в дета-

лях из чугуна при I = (1,25 ч-1,5) d.

Пример обозначения резьбы с гарантированным натягом:

Взаимозаменяемость метрической резьбы для деталей из пласт­ масс. В настоящее время метрическую резьбу применяют как для ненагруженных, так и нагруженных пластмассовых деталей. Раз­ меры и допуски этой резьбы диаметром от 1 до 180 мм регламенти­ руются ГОСТ 11709—71, а их диаметры, шаги и размеры — 8724—58 и 9150—59. Для диаметров от 3 до 8 мм дополнительно

295