Система допусков и посадок резьбовых соединений

Основные элементы метрической резьбы в соответствии с ГОСТ 9150-81 приведены на рис.16, где d = D – наружный диаметр резьбы; d₂ = D₂ – средний диаметр резьбы; d₁ = D₁ – внутренний диаметр резьбы; P – шаг резьбы; H – высота профиля; H = 0,866025 P; H₁ = 5/8 H = 0,541266 P; R = H/6 = 0,144 P.

Рисунок 16 - Основные элементы метрической резьбы

Номинальный профиль метрической резьбы, общий для болта и гайки, определяют углом профиля a = 60° и плоскими срезами вершин и впадин резьбы, равными H/4 у гайки и H/8 у болта от вершин исходного треугольника.

Основным параметров резьбового сопряжения, обеспечивающим точность и характер сопряжения, является средний диаметр. Допуски на наружный и внутренний диаметры построены таким образом, чтобы обеспечить гарантированный зазор. Отклонения шага и половины угла профиля, влияющие на взаимозаменяемость, стандартом на нормируются. Погрешности этих элементов компенсируют изменением среднего диаметра.

Предельные отклонения резьб нормированы ГОСТ 16093-81 в посадках скользящих и в посадках с зазорами.

Схемы расположения полей допусков болтов и гаек приведены на рис.17 и рис.18, где d, D – номинальные наружные диаметры, d₁, D₁ – номинальные внутренние диаметры, d₂, D₂ – номинальные средние диаметры.

Рисунок 17 - Схема расположения полей допусков болтов

Рисунок 18 - Схема расположения полей допусков гаек

Отклонения отсчитываются от номинального профиля резьбы, показанного на рис.17 и рис.18 утолщенной линией в направлении, перпендикулярном к оси резьбы. Расположение полей допусков резьбы относительно номинального профиля определяется основным отклонением – верхним для болтов и нижним для гаек.

Установлены следующие ряды основных отклонений, обозначаемые буквами латинского алфавита (строчной для болта и прописной для гайки): для резьбы болтов – h (скользящая посадка), g, e, d (посадка с зазором); для резьбы гаек – H (скользящая посадка), G (посадка с зазором).

Установлены степени точности, определяющие допуски диаметров резьбы болтов и гаек и обозначаемые числами (табл. 6).

Таблица 6

Диаметры	Степени точности
Наружный диаметр болта	4; 6; 8
Средний диаметр болта	4; 6; 7; 8
Внутренний диаметр гайки	5; 6; 7
Средний диаметр гайки	4; 5; 6; 7

Обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит из цифры, показывающей степень точности, и буквы, обозначающей основное отклонение. Например, 6h – для резьбы болтов; 6H – для резьбы гайки.

В случае выполнения допуска среднего диаметра и допусков наружного диаметра для гаек с разными степенями точности степень точности допуска среднего диаметра записывают на первом месте.

Например:

7h 6h,

где 7h – поле допуска среднего диаметра болта,

6h – поле допуска наружного диаметра болта;

5H 6H,

где 5H – поле допуска среднего диаметра гайки,

6H – поле допуска внутреннего диаметра гайки.

Обозначение поля допуска резьбы следует за обозначением размера резьбы.

Примеры обозначения полей допусков:

резьбы с крупным шагом: болт M16 – 6g, гайка M12 – 6H;

резьбы с мелким шагом: болт M12 ´ 1 – 6g, гайка M12 ´ 1 – 6H.

Посадки резьбовых деталей обозначают дробью, в числителе которой указывают обозначение поля допуска гайки, а в знаменателе – обозначение поля допуска болта.

Например:

M12 ´ 1 – 6H/6g

Пример выполнения расчетноЙ работы

Определим предельные размеры всех элементов метрической резьбы M24 ´ 1,5 – 7G/5h4h и построим схему расположения полей допусков болта и гайки.

1. Номинальные значения диаметров определяются по ГОСТ9150-81 (табл. 4.24 [1]):

d = D = 24 мм;

d₂ = D₂ = d – 1 + 0,026= 24 – 1 + 0,026= 23,026 мм;

d₁ = D₁ = d – 2 + 0,376= 24 – 2 + 0,376= 22 ,376 мм.

2. Предельные отклонения диаметров резьбы (в мкм) определяются по ГОСТ 16093 – 81 (табл. 4.29 [1]):

нижнее отклонение для D₁, D₂, D ... +32;

нижнее отклонение для d ... -150;

нижнее отклонение для d₂ ... -118;

верхнее отклонение для D₂ ... +282;

верхнее отклонение для D₁ ... +407.

3. Предельные размеры болта и гайки:

болт, мм:	гайка, мм:
dmax = 24;	Dmax – не нормируется;
dmin = 24 - 0,15 = 23,85;	Dmin = 24 + 0,032= 24,032;
d2max = 23,026 ;	D2max = 23,026 + 0,282 = 23,308;
d2min = 23,026 - 0,118 = 22,908;	D2min = 23,026+0,032=23,058;
d1max = 22,376 ;	D1max = 22,376 + 0,407 = 22,783;
d1min – впадина не должна выходить за линию плоского среза, проведенную на расстоянии H/8 = 0,86603 × P/8 = 0,86603 × 1,5/8 = 0,16238 мм;	D1min = 22,376 + 0,032=22,408

4. Схемы расположения полей допусков болта и гайки представлены на рис. 19.

Рисунок 19 - Схемы расположения полей допусков

а – болта;

б – гайки.

Приложение 7

Варианты заданий

на проведение работ

Вариант	Номинальный диаметр резьбы d, мм	Шаг резьбы P, мм	Поле допуска болта	Поле допуска гайки
	M3	0,5	5g6g	4H5H
	M5	0,8	4h	6G
	M10	1,0	7e6e	5H
	M16	1,5	3h4h	7G
	M20	2,0	6h	5G
	M24	2,0	7h6h	7G
	M30	3,0	7g6g	4H5H
	M40	3,5	5h4h	6G
	M60	4,0	5g6g	5H
	M90	6,0	4h	7G
	M3	0,6	7e6e	7H
	M5	0,7	3h4h	6G
	M10	0,5	6e	4H5H
	M16	2,0	7h6h	6G
	M20	2,5	7g6g	5H
	M24	1,5	5h4h	7G
	M30	3,5	5g6g	5H
	M40	4,0	4h	7G
	M60	5,0	7e6e	4H5H
	M90	5,5	3h4h	6G
	M3	0,7	6h	5G
	M5	0,6	7h6h	7G
	M10	1,5	7g6g	5H
	M16	1,0	5h4h	7G
	M20	1,5	7e6e	4H5H
	M24	3,0	3h4h	6G
	M30	2,0	6h	5G
	M40	4,5	7h6h	7G
	M60	5,5	7g6g	7H
	M90	5,0	5h4h	5G

Задание № 6

«Допуски и посадки шлицевых соединений»

Для подвижного шлицевого соединения с заданными номинальными размерами выбрать поверхность центрирования, подобрать посадки, построить схемы расположения полей допусков соединения по всем элементам, дать сборочный чертеж шлицевого соединения.

Исходные данные:

1. Характер нагружения (У – умеренная, Б – большая ударная).

2. Точность центрирования (П – повышенная, Н – невысокая).

3. Указания по термообработке (Вал – термически обработан вал, Вт--термически обработана втулка).

Студент производит расчеты, рисует схемы расположения полей допусков соединения по всем элементам и сборочный чертеж шлицевого соединения, по результатам выполнения расчетно-практической работы оформляет отчет.