Выбор норм точности и расчет предельных размеров метрической резьбы

Резьбовые соединения находят широкое применение в конструкциях различных механизмов, приборов, машин, агрегатов и других изделий. Наиболее распространенными являются цилиндрические крепежные резьбы, служащие для скрепления деталей. К ним относятся метрические резьбы с крупными шагами для диаметров от 0,25 до 68 мм и мелкими шагами для диаметров от 1 до 600 мм [30, 31, 32, 33].

К числу основных параметров резьбы (рис. 13) относятся наружный, средний и внутренний диаметры резьбы, шаг и угол профиля [33].

Рис. 13. Профиль и основные параметры резьбового соединения:

d(D) – наружный диаметр болта (гайки); d₁(D₁) – внутренний диаметр болта (гайки);

d₂(D₂) – средний диаметр болта (гайки); Р – шаг резьбы болта (гайки); α – угол профиля резьбы болта (гайки)

Для метрической резьбы α = 60°. Стандартом [33] установлен профиль резьбы с плоскосрезанными впадинами болта и гайки, а также с закругленными: R = 0,1443376Р.

Допуски на изготовление резьбы болта и гайки устанавливаются по степеням точности для гаек – ТD₂, ТD₁; для болтов – Тd, Td₂. поля допусков гаек обозначаются заглавными буквами латинского алфавита, поля допусков болтов – малыми буквами. Например, гайка М10-6Н; болт М10-7g.

В зависимости от эксплуатационных требований к степени подвижности резьбовых соединений стандартами установлены поля допусков, образующие посадки трех типов: с зазором [34], с натягом [44], переходные [44].

Посадки с зазором применяются для компенсации температурных деформаций; предохранения соединения от заедания и обеспечения возможности разборки деталей без повреждения, введения в зазор смазочного материала, когда необходима быстрая и легкая свинчиваемость деталей даже при наличии небольшого загрязнения или повреждения резьбы; когда на резьбовые детали наносят антикоррозионные покрытия значительной толщины.

Посадки с натягом в резьбовых соединениях применяются, когда необходимо устранить возможность самоотвинчивания без применения дополнительных элементов заклинивания (только за счет натяга).

Переходные посадки применяются для обеспечения их неподвижности в процессе работы без создания большого натяга, который может привести к разрушению деталей, например резьбовые соединения, подверженные вибрации, тонкостенные детали и др. При выполнении задачи 6 (табл. 4 приложения) следует:

1) Определить по формулам номинальные значения среднего
d₂ (D₂) и внутреннего d₁ (D₁) диаметров резьбового соединения M10x1,25-6H/6h:

M10 – номинальное значение наружного диаметра резьбы, мм;

Р = 1,25 мм – мелкий шаг.

Значения диаметров резьбы вычисляются по следующим формулам в соответствии с [31]:

d = D= 10 мм;

D₂ = D – 0,6495Р=10-0,6495^.1,25=9,188 мм;

D₁ = D – 1,0825P = 10-1,0825^.1,25=8,647 мм;

d₂ = d – 0,6495Р=10-0,6495^.1,25=9,188 мм;

d₁ = d – 1,0825P= 10-1,0825^.1,25=8,647 мм.

2) Выбрать предельные отклонения наружной и внутренней резьбы, результаты сводятся в табл. 12.

Таблица 12

Предельные отклонения наружной и внутренней резьбы [34]

Основные отклонения, мкм	Наружная резьба M10xl.25-6h	Внутренняя резьба M10xl.25-6H
d=10	d2 =9,188	d1=8,647	D=10	D2=9,188	D1=8,647
Верхнее es (ES)				не нормируется	+160	+265
Нижнее ei (EI)	-212	-118	не нормируется

3) Рассчитать предельные размеры болта М10х1,25-6h:

d_max=d+es=10+0=10,000 мм;

d_min=d+ei=10+(-0,212)=9,788 мм;

d_{2 max}=d₂+es=9,188+0=9,188 мм;

d_{2 min}=d₂+ei=9,188+(-0,118)=9,070 мм;

d_{1 max}=d₁+es=8,647+0=8,647 мм;

d_{1 min} – не нормируется.

Рассчитать предельные размеры гайки М10х1,25-6H

D_max – не нормируется

D_min=D+EI=10+0=10,000 мм;

D_{2 max}=D₂+ES=9,188+0,160=9,348 мм;

D_{2 min}=D₂+EI=9,188+0=9,188 мм;

D_{1 max}=D₁+ES=8,647+0,265=8,912 мм;

D_{1 min}=D₁+EI=8,647+0=8,647 мм.

Выполнить схему расположения полей допусков болта, гайки (рис. 14).

Рис. 14. Схема расположения полей допусков болта (гайки)

4) Резьбы общего назначения контактируют по боковым сторонам профиля. Возможность контакта по вершинам и впадинам резьбы исключается соответствующим расположением полей допусков по d(D) и d₁ (D₁). Поэтому характер соединения (зазоры) определяется по среднему диаметру d₂(D₂):

S_max = ESD₂ - eid₂ = 160 - (-118) = 278 мкм;

S_min = EID₂ - esd₂ = 0-0 = 0 мкм.