Особенности систем допусков и посадок с натягом и переходных посадок метрических резьб
Посадки с натягом применяются при необходимости предупреждения самоотвинчивания резьбового соединения. Наиболее распространенным видом посадок с натягом является посадка шпилек в корпус. Шпильки, ввинченные в корпус, должны устанавливаться неподвижно и не проворачиваться ни при затяжке, ни при отвинчивании гаек, крепящих крышку, головку болта цилиндра или другую подобную присоединяемую деталь.
Переходные посадки применяются в резьбовых соединениях, подверженных тряске, вибрациям и ударам, а также в случае, когда необходимо центрировать детали по резьбе.
ГОСТ 4608—81 для посадок с натягом и ГОСТ 24834—81 для переходных посадок в диапазоне от 5 до 45 мм, устанавливают два ряда диаметров предпочтительного применения. Для каждого диаметра предусмотрены один крупный и один-два мелких шага за некоторым исключением.
Оптимальные значения длин свинчивания определяются в зависимости от материала детали с внутренней резьбой (таблица 4.3).
Таблица 4.3 – Длины свинчивания резьбовых деталей в посадках с натягом и переходных
| Материал деталей с внутренней резьбой | Длина свинчивания |
| Сталь | От 1 d до 1,25 d |
| Чугун | От 1,25 d до 1,5 d |
| Алюминиевые и магниевые сплавы | От 1,5 d до 2 d |
Посадки с натягом в резьбовых соединениях обеспечивают необходимую прочность неподвижного соединения только за счет упругих деформаций материалов наружной и внутренней резьбы по среднему диаметру; при переходных посадках — то же самое достигается при одновременном применении дополнительного элемента заклинивания, или по коническому сбегу резьбы, или по упору в плоский бурт, или по упору цилиндрической цапфы шпильки в дно гнезда.
Посадки с натягом и переходные посадки получают за счет расположения полей допусков по среднему диаметру и выполняются только в системе отверстия.
Расположение полей допусков резьбовых соединений для посадок с натягом и переходных представлены на рисунках 4.6 и 4.7.
Для устранения заклинивания резьбовых деталей при свинчивании по наружному и внутреннему диаметрам резьбы предусмотрены гарантированные зазоры.
Для обеспечения неподвижности и прочности резьбовые детали по среднему диаметру изготавливают с высокой точностью.
В посадках с натягом для среднего диаметра наружной резьбы установлены 2-я и 3-я степени точности, которые с основными отклонениями п, р, r образуют поля допусков 3п, 3р, 2r, для среднего диаметра внутренней резьбы установлено поле допуска 2H.
Для получения однородного натяга с целью повышения прочности соединений изготовленные резьбовые детали с полями допусков 3п и 3р для наружной резьбы и 2Н для внутренней резьбы сортируют на две-три группы по среднему диаметру, а затем собирают из одноименных групп.
При такой сборке резьбовых деталей допуски среднего диаметра не включают диаметральных компенсаций отклонений шага и угла профиля. Эти параметры нормируют отдельно и при необходимости контролируют.
В случаях когда детали не сортируют на группы, допуски среднего диаметра являются суммарными.
Поскольку на качество резьбовых соединений с натягом существенно влияют погрешности формы средних диаметров, то по стандарту отклонение формы наружной и внутренней резьбы (разность между наибольшим и наименьшим действительными средними диаметрами) не должно превышать 25 % от допуска среднего диаметра.
На качество резьбовых соединений как в посадках с зазором, так и в переходных посадках и в посадках с натягом, влияет шероховатость боковых поверхностей резьбы:
– при нарезании резьбы плашкой, метчиком Rа 3,2... 12,5 мкм;
– при нарезании резьбы резцом, фрезой, гребенкой Rа 3,2... 6,3 мкм;
– при шлифовании резьбы Rа 1,6...3,2 мкм.
Для наружного диаметра наружной резьбы и внутреннего диаметра внутренней резьбы назначают поля допусков соответственно бе, 6с и 4D, 5D, 4 С, 5 С.
В переходных посадках для среднего диаметра наружной резьбы предусмотрены 2-я и 4-я степени точности, которые с основными отклонениями jh, j, jk, m образуют поля допусков 4jh,4 j, 4jk, 2m; для среднего диаметра внутренней резьбы установлены 3, 4 и 5-ястепени точности, которые с основным отклонением Н образуют поля допусков 3H, 4H, 5H.
В переходных посадках допуск среднего диаметра наружной и внутренней резьбы является суммарным.
Для наружного диаметра наружной резьбы и внутреннего диаметра внутренней резьбы назначают поля допусков соответственно 6g, 6H.
Основным различием в условном обозначении метрической резьбы в переходных посадках и в посадках с натягом от резьбовых соединений с зазором является отсутствие условного обозначения поля допуска для наружного диаметра наружной резьбы, а также указание числа групп в скобках, на которые сортируют сопрягаемые резьбовые детали.
Все другие возможные варианты условного обозначения рассматриваемых резьбовых соединений такие же, как и для резьбовых соединений с зазором.
Примеры условного обозначения метрической резьбы:
посадка с натягом:
для резьбового соединения М12-2H5С(2)/3p(2);
для внутренней резьбы М12-2H5С(2);
для наружной резьбы М12-3р(2);
посадка переходная:
для резьбового соединения М12-4H6H/4jk;
для внутренней резьбы М12-4H6H;
для наружной резьбы М12-4jk.
Задание 4 и порядок его выполнения
4.4.1 расшифровать заданное резьбовое соединение (ГОСТ 16093-81)
.
Буква М обозначает метрическую резьбу, первая цифра – номинальный наружный диаметр резьбы D(d)=16 мм, через знак 
обозначение шага резьбы Р =1,5 мм, если шаг резьбы мелкий, а при крупном шаге обозначение отсутствует, через дефис в числителе 6Н – поле допуска по среднему и внутреннему диаметрам гайки, в знаменателе 6g – поле допуска по среднему и наружному диаметрам болта, цифра 20 обозначает длину свинчивания.
Подставив D(d) = 16 мм формулы (таблица 4.4) для Р = 1,5 мм, получим значение номинальных диаметров d2(D2) = 16 – 1 – 0,026 = 15,026 мм; d1(D1) = 16 – 2 + 0,376 = 14,376 мкм.
Таблица 4.4 – Формулы для определения номинальных диаметров метрической резьбы
| Шаг резьбы Р, мм | Средний диаметр d2(D2), мм | Внутренний диаметр d1(D1), мм |
| 1,25 1,5 1,75 2,0 2,5 3,0 | d – 1 + 0,350 d – 1+ 0,188 d – 1 + 0,026 d – 2 + 0,863 d – 2 + 0,701 d – 2 + 0,376 d – 2 + 0,051 | d – 2 + 0,917 d – 2 + 0,647 d – 2 + 0,376 d – 2 + 0,106 d – 3 + 0,835 d – 3 + 0,294 d – 4 + 0,752 |
4.4.3 По [3, таблица 33] найти предельные отклонения диаметров резьбы гайки 
. Нижнее отклонение для всех диаметров (D, D2, D1) равно нулю EI = 0, верхнее для D2 
мкм, D1 
мкм, для D – не регламентируется.
Внести эти значения в таблицу 4.5 и построить схему расположения полей допусков (рисунок 4.8). Вычислить предельные размеры диаметров и допуски среднего TD2 и внутреннего TD диаметров резьбы:
,
мм;
,
мм;
,
мм;
,
мм;
,
мм;
,
мм;
,
мм.
По [3, таблица 34] найти предельные отклонения диаметров резьбы болта : верхнее отклонение для всех диаметров резьбы болта (d, d2, d1) одинаково и равно es= –32 мкм, нижнее – для d 
мкм, для d2 
мкм, для d1 – не регламентируется. Вычислить предельные размеры диаметров и допуски среднего Td2 и наружного Td диаметров резьбы:
,
мм;
,
мм;
,
мм;
,
мм;
,
мм;
,
мкм;
,
мкм.
Зазоры по среднему диаметру, определяющие посадку резьбового соединения определить по формулам:
,
мкм;
,
мкм.
Результаты вычислений внести в таблицу 4.5, 4.6 и на схему (рисунок 4.5).
Таблица 4.5 – Величины параметров резьбы гайки
| Диаметры гайки, мм | Предельные отклонения, мкм | Предельные размеры, мм | Допуски, мкм | ||
| нижнее EI | верхнее ES | наибольший | наименьший | ||
| D = 16 D2 = 15,026 D1 = 14,376 | ––– +180 +300 | 15,026 14,316 | ––– 15,216 14,676 | ––– TD2 = 100 TD1 = 300 |
Таблица 4.6 – Величины параметров резьбы болта
| Диаметры гайки, мм | Предельные отклонения, мкм | Предельные размеры, мм | Допуски, мкм | ||
| нижнее EI | верхнее ES | наибольший | наименьший | ||
| d = 16 d2 = 15,026 d1 = 14,376 | –32 –32 –32 | –268 –172 ––– | 15,968 14,944 14,334 | 15,732 14,854 ––– | Td = 234 Td2 = 140 ––– |
4.4.4 Построить схемы расположения полей допусков и профильную схему резьбового соединения (рисунок 4.8).
При построении следует учитывать, что на половине профиля резьбы, как и на схемах расположения полей допусков, откладывают половины допусков.
4.3.5 На эскизах резьбового соединения, гайки и болта (рисунок 4.9) нанести условные обозначения, размеры и указать шероховатость резьбовых поверхностей.
 |
Тема 5