Поля допусков метрической резьбы таблица. Допуски и посадки резьбовых соединений. Допуски и посадки метрической резьбы с зазором

Классы точности резьбы

Длина свинчивания

Степени точности резьбы

Стандартом установлено восемь степеней точности резьбы, на которые устанавливаются допуски. Обозначаются степени точности цифрами 3, 4, 5, …, 10 в порядке убывания точности. По диаметрам наружной и внутренней резьбы степени точности устанавливаются следующим образом.

Степень точности

Диаметр болта (наружная резьба) для длин свинчивания

наружный диаметр, d ………… 4; 6; 8,

средний диаметр d 2 …………… 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.

Диаметр гайки(внутренняя резьба)

внутренний диаметр D 1 ……… 4; 5; 6; 7; 8,

средний диаметр D 2 ………….. 4; 5; 6; 7; 8; 9.

Для определения степени точности в зависимости от длины свинчивания резьбы и требований к точности установлены три группы длин свинчивания: S – малые; N – нормальные; L – большие длины свинчивания. Длины свинчивания от 2,24Р·d 0,2 до 6,7Р·d 0,2 относятся к нормальной группе N. Длины свинчивания меньше 2,24Р·d 0,2 относятся к группе малых (S), а более 6,7Р·d 0,2 относятся к группе больших (L) длин свинчивания. В расчетных формулах длин свинчивания Р и d – в мм.

На резьбы установлено три класса точности: точный, средний и грубый. Деление резьб на классы точности условно. На чертежах и калибрах указывают не классы точности, а поля допусков. Классы точности используют для сравнительной оценки точности резьбы. Точный класс рекомендуют для ответственных резьбовых соединений, испытывающих статическую нагрузку, а также в случаях, требующих малые колебания характера посадки. Средний класс рекомендуется для резьб общего применения. Грубый класс применяется при нарезании резьбы на горячекатаных заготовках, в длинных глухих отверстиях и т. д. При одном и том же классе точности допуски среднего диаметра при длине свинчивания L (большой) необходимо увеличить, а при длине свинчивания S(малой) уменьшить на одну степень по сравнению с допусками для нормальной длины свинчивания. Например, для длины свинчивания S взять 5-ю степень точности, тогда для нормальной длины свинчивания N необходимо взять 6-ю степень точности, а для большой длины свинчивания L – 7-ю степень точности.

Поле допуска резьбы состоит из цифры, обозначающей степень точности и буквы обозначающей основное отклонение (например, 6g, 6H, 6G и т. д.). При обозначении сочетаний полей допусков по среднему диаметру и по d или D 1 состоит из двух полей допусков по среднему диаметру (на первом месте) и по d или D 1 . Например, 7g6g (где 7g – поле допуска среднего диаметра болта, 6g – поле допуска наружного диаметра болта d), 5Н6Н (5Н – поле допуска на средний диаметр гайки, 6Н – поле допуска внутреннего диаметра гайки D 1). Если поля допусков наружного диаметра болта и внутреннего диаметра гайки совпадают с полем допуска среднего диаметра, то их не повторяют (например, 6g, 6H). Обозначение поля допуска резьбы указывают после указания размера детали: М12 – 6g (для болта), М12 – 6H (для гайки). Если болт или гайка выполнены с шагом, отличающимся от нормального шага, то в обозначении резьбы указывается шаг: М12х1 – 6g; М12х1 – 6H.



Обозначение посадок резьбовых деталей производится дробью. В числителе указывается поле допуска гайки (внутренней резьбы), а в знаменателе поле допуска болта (наружной резьбы). Например, М12 х 1 – 6Н / 6g. Если резьба левая, то в обозначение ее вводится индекс LH (М12х1хLH – 6H/6g). Длина свинчивания вводится в обозначение резьбы только в случае, если она отличается от нормальной. В этом случае указывают ее величину. Например, М12х1хLH – 6H/6g – 30 (30 – длина свинчивания, мм).

Резьба должна сопрягаться только по сторонам резьбового профиля (исключение составляют паронепроницаемые резьбы), поэтому основным параметром, определяющим характер посадки резьбовой пары, является средний диаметр. Допуски на наружный и внутренний диаметры устанавливают таким образом, чтобы исключить возможность защемления по вершинам и впадинам резьбы.

В бывшем СССР стандартизованы посадки с зазором (ГОСТ 16093-81), переходные (ГОСТ 24834-81) и с натягом (ГОСТ 4608-81).

Наиболее распространена посадка с зазором, при которой номинальный средний диаметр равен наибольшему среднему диаметру резьбы гайки. Расположение полей допусков метрической резьбы в посадках с зазором показано на (рис. 1). Отклонения (ГОСТ 16093-81) отсчитываются от линии номинального профиля резьбы в направлении, перпендикулярном оси резьбы.

Рис. 1 - Схемы расположения полей допусков для посадок с зазором наружной (вверху) и внутренней (внизу) метрической резьбы с основными отклонениями d, e, f, g, (а); h (б); E, F, G, (в); H (г)

Допуски для диаметров резьбы болтов и гаек определяются в зависимости от принятой степени точности, обозначаемой числами. Приняты следующие степени точности для диаметров болта и гайки: d =4, 6, 8; d 2 — 4, 6, 7, 8; D 1 — 5, 6, 7; D 2 — 4, 5, 6, 7. Допуски диаметров d 1 и D — не устанавливаются.

Установлены ряды основных отклонений - верхних es для наружной резьбы (болтов) и нижних EI для внутренней резьбы (гаек), которые определяют расположение полей допусков диаметров резьбы относительно номинального профиля.

Значения допусков диаметров зависят от степени точности и шага резьбы (допуск среднего диаметра зависит еще и от номинального диаметра резьбы). Стандартом регламентированы допуски среднего диаметра T d 2 , T D 2 , наружной и внутренней резьб , наружного диаметра T d наружной резьбы и внутреннего диаметра T D 2 , внутренней резьбы (см. рис. 2).

Допуски средних диаметров являются суммарными, включающими отклонения собственно среднего диаметра и диаметральные компенсации отклонений шага и половины угла профиля.

Поле допуска резьбы образуется сочетанием поля допуска среднего диаметра с полем допуска диаметра выступов (диаметра d для болтов и диаметра D 1 для гаек).

Обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит из цифры, показывающей степень точности, и буквы, означающей основное отклонение.

Обозначение поля допуска резьбы включает в себя обозначение поля допуска среднего диаметра, помещаемого на первом месте, и обозначения поля допуска наружного диаметра для болтов (внутреннего диаметра для гаек).

Если обозначение поля допуска диаметра по вершинам резьбы совпадает с обозначением поля допуска среднего диаметра, то его в обозначении поля допуска резьбы не повторяют.

Примеры обозначения полей допусков
резьбы с крупным шагом :

  • болт М10 - 6g;
  • гайка М10 - 6Н;
резьбы с мелким шагом :
  • болт М10 X 1 - 6g;
  • гайка М10 X 1 - 6Н.

Посадки резьбовых деталей обозначают дробью, в числителе которой указывают обозначение поля допуска гайки, а в знаменателе - обозначение поля допуска болта. Например: М10 - 6H/6g и М10×1 - 6H/6g.

В зависимости от требований, предъявляемых к точности резьбового соединения, поля допусков резьбы болтов и гаек установлены в трех условных классах точности (знаком ∗ отмечены поля допусков предпочтительного применения):

Согласно ГОСТ 16093-81 допускаются любые сочетания полей допусков резьбы болтов и гаек, но сочетание полей допусков разных классов точности на средний и наружный (или внутренний для гаек) диаметры резьбы должно быть обосновано.

В соединениях шпилек с корпусами, а также при наличии специальных требований к резьбовым соединениям применяют переходные посадки, а также посадки с натягом. Неподвижность и прочность соединения обеспечиваются при посадках с натягом за счет натяга по среднему диаметру, при переходных посадках - за счет применения дополнительных элементов заклинивания: конического сбега, плоского бурта или цилиндрической цапфы.

Схема расположения полей допусков для посадок с натягом показана на (рис. 2, а). По наружному и внутреннему диаметрам предусмотрены зазоры, компенсирующие пластическое течение материала к вершинам резьбы. Для образования полей допусков в посадках с натягом установлены основные отклонения диаметров резьбы в зависимости от степени точности.


Рис. 2 - Схемы расположения полей допусков диаметров (а) и среднего диаметра (б) резьбы с натягом

При малых натягах не исключается вывинчивание шпилек в эксплуатации, а при чрезмерно больших натягах возможно скручивание шпилек и разрушение резьбы в корпусах при монтаже, поэтому на средние диаметры резьб деталей стандартом установлены более высокие степени точности: 3-я и 2-я - для шпилек, 2-я - для гнезд.

Для обеспечения более однородных натягов в партии соединений резьбовые детали сортируют на группы.

На (рис. 2, б) в качестве примера показаны схемы расположения полей допусков среднего диаметра резьбы М14×1,5 с натягом при сборке без сортировки на группы (случай А), а также с сортировкой на две (В) и три (С) группы. Номера сортировочных групп обозначены цифрами Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ.

Посадки с натягом предусмотрены только в системе отверстия, что обеспечивает технологические преимущества. Рекомендуемые поля допусков и посадки приведены в табл. (ГОСТ 4608-81).

Нормирование точности метрической резьбы

Теоретическая часть к практическому занятию 4.3

Резьбовые соединения широко применяются в машиностроении и приборостроении (около 60% всех деталей имеют резьбу).Они предназначены обеспечивать взаимозаменяемость и свинчиваемость соединения, т.е. соединение гайки и болта без ощутимого люфта (зазора).

1. По назначению резьбы делятся на:

- общие ,предназначенные для применения в любых отраслях промышленности. К ним относятся резьбы крепежные для скрепления деталей, для преобразования движений в различных регулировочных механизмах, трубные и арматурные (для герметичного соединения труб и арматуры);

- специальные , применяемые только в определённых изделиях некоторых отраслей промышленности (резьба в цоколях и патронах электроламп накаливания, в окулярах оптических приборов и др.).

2.По профилю витков резьбы подразделяют натреугольные , трапецеидальные, упорные (пилообразные), прямоугольные, круглые.

3. По числу заходов (n )– на однозаходные и многозаходные .

4. По направлению вращения контура осевого сечения – на правые (не обозначаются) и левые (LH ).

5. По принятой единице измерения линейных размеров – наметрические (М ) и дюймовые .

6. По виду поверхности , на которую нанесена резьба – нацилиндрические и конические .

7. По длине свинчивания (l ) резьба может бытьнормальной (N ), длинной (L ) или короткой (S ).

Рис.4.13. Профиль метрической резьбы:

H- высота исходного треугольника, H = 0,866P , H 1 = 0,541P ; 3/8H= 0,325P;

H/8=0,108P; H /4=0,216P

Назначение и размеры метрической резьбы

Метрическая резьба является универсальной, и получила наиболее широкое распространение . Профиль метрической резьбы и основные параметры установлены по ГОСТ 9150 (рис.3.9).

Основные параметры метрической резьбы болта (гайки):

Номинальный наружный диаметр d (D ), указывается в условном обозначении резьбы;

Номинальный внутренний диаметр d 1 (D 1);

Номинальный средний диаметр d 2 (D 2) - это диаметр воображаемого, соосного с резьбой цилиндра, который делит профиль резьбы так, что толщина витка равна ширине впадины и равна половине шага Р /2 (ГОСТ 11708);

-шаг резьбы Р ; метрическая резьба cd< 68 мм имееткрупный и мелкие шаги,cd> 68 мм только мелкие шаги. Зависимость шага от диаметра резьбы и ряды предпочтительного применения установлены в ГОСТ8724 (табл. Д.4).

- ход (Ph ) - это величина осевого перемещения болта или гайки за один полный оборот. В однозаходной резьбе ход равен шагу, а в многозаходной – Ph =P ·n .

-угол профиля a=60°- угол между смежными боковыми сторонами резьбы в осевой плоскости; контролируется половина угла профиля;

- длина свинчивания l - длина участка взаимного перекрытия наружной и внутренней резьб в осевом направлении. Длина свинчивания резьбы не менее 2,24 Pd 0,2 и не более 6,7Pd 0,2 относятся к группе нормальных (N ) длин, длина свинчивания менее 2,24 Pd 0,2 относится к группе коротких длин S ,длина свинчивания более 6,7Pd 0,2 относится к группе длинных (L ). Точные значения длин свинчивания установлены ГОСТ 16093-2004.

– угол подъема витка Ψ – обеспечивает самоторможение резьбы.

- высота исходного треугольника витка Н ; рабочая высота витка Н 1 .

Таблица 4.3

Размеры диаметров метрической резьбы по ГОСТ 24705

Шаг резьбы, мм Диаметр резьбы Внутренний диаметр болта по дну впадин d 3
Средний диаметр d 2 (D 2) Внутренний диаметр d 1 (D 1)
0,5 d - 1+0,675 d - 1+0,459 d - 1+0,386
d - 1+0,350 d - 2+0,917 d - 2+0,773
1,5 d - 1+0,026 d - 2+0,376 d - 2+0,160
d - 2+0,701 d - 3+0,835 d - 3+0,546
2,5 d - 2+0,376 d - 4+0,294 d - 4+0,933
d - 2+0,051 d - 4+0,752 d - 4+0,319

Форма впадины у наружной резьбы может быть плоскосрезанной (по диаметру d 1) или радиусной (по диаметру d 3). Во втором случае резьба более прочная. Расчетные значения диаметров резьбы (d 1 , d 2 , d 3) могут быть определены по формулам табл. 4.3.

Резьбы с мелким шагом отличается от резьбы с крупным шагом меньшей высотой профиля и поэтому они более надежны против самоотвиничивания. В связи с этим резьба с мелким шагом назначается для соединений, подвергающихся переменной нагрузке, толчкам и вибрациям, а также для соединений с малой длиной свинчивания, при тонкостенных деталях, при конструировании различных регулировочных устройств. Резьба с крупным шагом применяется для резьбовых соединений, не подвергающихся переменной нагрузке, сотрясениям, толчкам и вибрации.

Допуски и посадки метрической резьбы с зазором

ГОСТ 16093 устанавливает систему допусков и посадок с зазором на метрическую резьбу.

Допуск назначается степенью точности на нормируемые диаметры болта (d и d 2) и гайки (D 2 и D 1).ГОСТ 16093 устанавливает допуски на нормируемые диаметры резьбы по степеням точности с 3-й по 10-ю в порядке убывания точности.

На нормируемые диаметры резьбы устанавливаются допуски по следующим степеням точности:

- для болта

на d 2 – 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 (10 – для изделий из пластмасс) (табл. Д.6),

на d - 4, 6, 8 (табл. Д.8);

- для гайки

на D 2 - 4, 5, 6, 7, 8, 9 (9 – для изделий из пластмасс) (табл. Д.7);

на D 1 - 4, 5, 6, 7, 8 (табл. Д.8) .

Допуски для внутреннего диаметра болта d 1 и наружного диаметра гайкиDне устанавливаются (т.е. диаметры не нормируются ).

В качестве основного принят допуск 6-й степени точности. Резьбы 6-й степени могут быть получены фрезерованием, нарезанием резцом, гребенкой, метчиком, плашкой, при накатывании роликом. Более точные степени требуют после операций нарезания применять шлифование профиля резьбы.

В соответствии со сложившейся ранее практикой степени точности условно сгруппированы в три класса точности: точный,средний , грубый и рекомендованы к применению в зависимости от длины свинчивания, так как чем длиннее резьба, тем больше накопленная погрешность по шагу и углу профиля.(табл. Д.10).При одном и том же классе точности допуск среднего диаметра при длине свинчивания L должен быть увеличен, а при длине свинчивания S - уменьшен на одну степень по сравнению с допуском, установленным для длины свинчивания N .

Приближенное соответствие классов точности и степеней точности следующее:

-точный класс соответствует 3-5-й степеням точности;

-средний класс соответствует 5-7-й степеням точности;

-грубый класс соответствует 7-9-й степеням точности.

Точный класс применяется для резьбы в ответственных соединениях (авиа- и автостроение), где требуется малое колебание зазоров в посадках, для точной кинематической резьбы приборов и для резьбообразующего инструмента.

Средний класс получил наибольшее применение для резьбы общего назначения в машино- и приборостроении, при котором обеспечивается достаточная статическая и циклическая прочность, например для крепежной резьбы.

Грубый класс назначают при нарезании резьбы на горячекатаных заготовках, в длинных глухих отверстиях, в случаях, когда нет необходимости в особой точности.

Для обеспечения требований взаимозаменяемости свинчиваемых изделий устанавливают предельные контуры резьбы болта и гайки. Номинальный контур метрической резьбы (посадка с нулевым гарантированным зазоромH/h ) является наибольшим предельным контуром резьбы болта и наименьшим предельным контуром резьбы гайки. Свинчиваемость резьбы и качество соединения обеспечивается, если действительные контуры болта и гайки не будут выходить за соответствующие предельные контуры на всей длине свинчивания .

Для образования резьбовых соединений с зазором ГОСТ 16093 предусматривает пять основных (верхних)отклонений для болтовh ,g , f , e , d и четыре основных (нижних)отклоненияh ,g , f , e для гайки (рис. 4.15).

Основные отклонения и допуски отсчитывают от номинального профиля резьбы в «тело » в направлении, перпендикулярном оси резьбы (рис. 4.14).

Одноименные основные отклонения резьбы болта и гайки равны по величине и противоположны по знаку (EI = -es ).

Рис. 4.14. Основные отклонения метрической резьбы с зазором:

а – для наружной; б – для внутренней

Значения основных отклонений, определяющих положение полей допусков относительно номинального профиля, зависят только от шага резьбы (кроме h и H ) и задаются для всех трех диаметров резьбы одинаковыми (табл.Д.9), т.е. распространяются и на диаметры d 1 иD .

Второе предельное отклонение для диаметров d 2 , d , D 2 ,D 1 находят по основному отклонению и допуску принятой степени точности.

Допуск и основное отклонение образуют поле допуска диаметра резьбы.

Поля допусков резьбовых деталей с основными отклонениями H и h образуют посадку с наименьшим зазором, равным нулю, которая может использоваться для отсчетных перемещений. Основные отклонения H для гайки и основные отклонения gfed , а также GEF c основными отклонениями hgfed образуют посадки с гарантированным зазором. Посадка 6H /6g предпочтительна для крепежной резьбы. Основные отклонения E иF установлены только для специального применения при значительных толщинах слоя защитного покрытия. Посадки с большим гарантированным зазором применяют, когда резьбовые детали работают при высокой температуре (для компенсации температурных деформаций, предохранения соединений от заедания и обеспечения возможности разборки деталей без повреждения, введения в зазор смазочного материала). А также, когда необходима быстрая и легкая свинчиваемость при наличии повреждения резьбы или когда на резьбовые детали наносят антикоррозионные покрытия значительной толщины.

Для образования посадок допускаются любые сочетания полей допусков внутренней и наружной резьб. Однако предпочтительно использовать в посадках поля допусков одного класса точности (табл.Д.10).

Предельные зазоры в резьбовых посадках рассчитываются по предельным отклонениям или предельным размерам средних диаметров болта и гайки аналогично расчету предельных зазоров в гладких соединениях.

Посадки резьбовых соединений (для резьб общего назначения и большинства специальных резьб) определяются в основном характером соединения по боковым сторонам профиля, т.е. выполняются по среднему диаметру. Взаимное положение контактирующих боковых сторон профиля зависит от действительных значений или отклонений средних диаметров, шагов резьбы и углов наклона профиля. В связи с этим допуски шага и угла профиляустанавливать в отдельности для крепежной метрической резьбы нет необходимости . Они косвенно контролируются проходным и непроходным калибрами.Исключением могут быть резьбы резьбонарезных инструментов и резьбовых калибров , резьбы для микровинтов в измерительных приборах и других обоснованных случаев.

В общем случае устанавливают суммарный допуск на средний диаметр , включающий допустимую погрешность изготовления собственно среднего диаметраΔd 2 (ΔD 2) и диаметральные компенсации погрешности шагаfp и угла профиля f aрезьбы:

Для наружной резьбы Td 2 = Δd 2 +fp+f a,

Для внутренней резьбыTD 2 =ΔD 2 +fp+f a,


Рис. 4.15. Расположение полей допусков по профилю резьбы

болта с основным отклонением g (f; e; d) и гайки с основным отклонениемH

Распределение отдельных составляющих внутри суммарного допуска при изготовлении резьбы может колебаться в широком диапазоне и ничем не ограничивается.

Схемы расположения полей допусков наружной и внутренней резьбы, также резьбового соединения в посадках с зазором представлены на рис. 4.15.

Резьбовым соединением по ГОСТ 11708-82 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба. Термины и определения» называется соединение двух деталей с помощью резьбы, в которой одна из деталей имеет наружную резьбу, а другая – внутреннюю.

Резьбовые соединения являются одним из самых распространенных видов соединений. В машиностроении около 80 % деталей либо имеют резьбовые поверхности, либо их крепление осуществляется с помощью резьбовых изделий.

Основными достоинствами резьбовых соединений являются сравнительно легкая сборка-разборка и высокий уровень взаимозаменяемости изделий.

К недостаткам резьбовых соединений можно отнести усложнение конструкции и технологии (обработка резьбовых поверхностей требует применения специального оборудования и инструмента, усложняется контроль деталей).

В зависимости от формы профиля резьбы делятся на:

· метрические (с треугольным профилем, исходным для которого является равносторонний треугольник с углом при вершине 60°);

· дюймовые (с симметричным треугольным профилем и углом при вершине 55°), применяемые обычно для труб, трубные;

· прямоугольные (с прямоугольным профилем);

· трапецеидальные (с симметричным трапецеидальным про-филем);

· упорные (с несимметричным трапецеидальным профилем);

· круглые (с профилем, образованным дугами).

Кроме того, разработаны резьбы, предназначенные для деталей из определенных материалов, например, для деталей из пластмасс, для керамических деталей, специальные резьбы для конкретных видов изделий, например, окулярные резьбы и др.

По функциональному назначению следует различать резьбовые соединения делительные («отсчетные») и силовые . Пер-вые предназначены для обеспечения высокой точности линейных и угловых перемещений в измерительных приборах и технологическом оборудовании. Так, в микрометрических при-борах основной измерительный преобразователь – микрометрическая пара винт – гайка, в делительных машинах также основным механизмом является пара винт – гайка.

Силовые резьбовые соединения предназначены для создания значительных сил при перемещении деталей (винтовые прессы, домкраты) или для предотвращения взаимного перемещения соединенных деталей (соединения крышка – корпус, резьбовые соединения деталей трубопроводов, крепление втул-ки на валу и др.). Деление резьбовых соединений на «отсчетные» и силовые условно и осуществляется исходя из основной функции механизма.

В зависимости от характера функционирования различают неподвижные (крепежные) и подвижные (кинематические) резьбовые соединения. Подвижные резьбовые соединения образуются благодаря применению посадок с зазором. В неподвижных соединениях можно использовать все виды посадок – с натягом, переходные и с зазором. Для того чтобы обеспечить неподвижность резьбового соединения при посадке с зазором, используют искусственные методы его выборки (вплоть до создания натягов в соединении) либо применяют дополнительные конструктивные элементы, предохраняющие детали от самоотвинчивания (стопорные шайбы, контргайки, проволочные замки, герметики и др.). Из этого следует, что в неподвижных резьбовых соединениях, полученных применением посадки с зазором, после окончательной сборки возможны натяги по рабочим сторонам профиля резьбы при сохранении зазоров по противоположным сторонам профиля. В тех резьбовых соединениях, где применяют переходные посадки, натяги создают с использованием специальных «элементов заклинивания» (плоский бурт или цилиндрическая цапфа на шпильке либо заклинивание по не полностью нарезанному профилю резьбы).


В практической деятельности набольшее распространение получили метрические резьбы.

Для метрических резьб стандартизованы:

· профиль резьбы;

· номинальные диаметры и шаги;

· нормы точности.

Профиль метрической резьбы регламентирован
ГОСТ 9150-2002 (ИСО 68-1-98) «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Профиль».

В основу профиля резьбы положен исходный треугольник резьбы (рис. 30) с углом профиля 60°, высотой исходного треугольника Н и заданным шагом Р .

Рис. 30. Номинальный профиль метрической резьбы

и основные размеры его элементов

К основным размерам элементов метрической резьбы относятся:

d, D – наружный диаметр наружной резьбы (болта), наружный диаметр внутренней резьбы (гайки);

d 2 , D 2 – средний диаметр наружной резьбы (болта), средний диаметр внутренний резьбы (гайки);

d 1 , D 1 – внутренний диаметр наружной резьбы (болта), внутренний диаметр внутренней резьбы (гайки);

d 3 – внутренний диаметр болта по дну впадины;

Р – шаг резьбы;

Н – высота исходного треугольника;

α – угол профиля резьбы;

R – номинальный радиус закругления впадины болта;

Н 1 = 5/8 Н – рабочая высота профиля.

ГОСТ 8724-2002 (ИСО 261-98) «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги» устанавливает диаметры метрической резьбы от 0,25 до 600 мм и шаги от 0,075 до 6мм.

Стандартом установлены 3 ряда диаметров резьбы (при выборе диаметра предпочтение отдается первому ряду). Для каждого номинального диаметра резьбы определены соответствующие шаги, которые могут включать крупный шаг и один или несколько мелких шагов.

Номинальные значения диаметров метрической резьбы регламентированы ГОСТ 24705-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры».

Стандартизованы резьбовые посадки с зазором, с натягом и переходные , которые определяют характер соединения по боковым сторонам резьбового профиля.

Система допусков и посадок метрической резьбы нормирована следующими стандартами:

ГОСТ 16093-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором»;

ГОСТ 4608-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Посадки с натягом»;

ГОСТ 24834-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Переходные посадки».

Для получения резьбовых посадок с зазором нормируют допуски диаметров резьбы по степеням точности от 3 до 10. Для нормирования положения полей допусков внутренней резьбы (гайки) предусмотрены четыре основных отклонения – Н, G, F, E (рис. 31), а для наружной резьбы (болта) пять основных отклонений – h, g, f, e, d (рис. 32).

Рис. 31. Схемы полей допусков внутренней резьбы:

а – с основными отклонениями E , F, G ;б – с основным отклонением Н

Рис. 32. Схемы полей допусков наружной резьбы:

а – с основными отклонениями d , e, f, g, б – с основным отклонением h

Для наружной и внутренней резьбы кроме степеней точности установлены также три класса точности, условно названные точный, средний и грубый , в которые входят допуски определенных стандартом степеней точности.

Резьбы точного класса рекомендуется применять для ответственных статически нагруженных резьбовых соединений и при необходимости малых колебаний характера посадки. Средний класс точности рекомендуется для резьб общего назначения. Для резьб, нарезаемых на горячекатаных заготовках, в длинных глухих отверстиях и т.д., предпочтение отдается грубому классу точности.

ГОСТ 16093 устанавливает также три группы длин свинчивания: короткие S , нормальные N и длинные L .

При одном и том же классе точности допуск на средний диаметр резьбы при длине свинчивания L рекомендуется увеличивать, а при длине свинчивания S – уменьшать на одну степень точности по сравнению с допусками, установленными для длины свинчивания N . Данные рекомендации позволяют выбирать точность резьбы в зависимости от конструктивных и технологических требований.

Соответствие полей допусков наружной и внутренней резьбы классам точности и длинам свинчивания приведено в табл. 23.

Таблица 23

Kлассы точности резьбовых поверхностей

Допуски метрических резьб с крупными и мелкими шагами для диаметров 1-600 мм регламентированы ГОСТ 16093-2004.

Резьба полностью определяется пятью параметрами: тремя диаметрами, шагом и углом наклона боковых сторон. Однако нормируются допусками лишь средний диаметр (для болта и гайки), наружный диаметр (1 (для наружных резьб - болта) и внутренний диаметр /), (для внутренних резьб - гаек).

Посадки с зазором

Стандарт регламентирует степени точности, определяющие значения допусков диаметров наружной и внутренней резьб (табл. 5.53), а также ряды основных отклонений (верхние для болтов и нижние для гаек) (табл. 5.54).

Основные отклонения, определяющие положение полей допусков относительно номинального профиля, зависят только от шага резьбы (кроме И и Н). Для резьб с данным шагом одноименные отклонения для всех диаметров (наружного, среднего, внутреннего) равны.

Все отклонения и допуски отсчитываются от номинального профиля в направлении, перпендикулярном оси резьбы (рис. 5.101). На схемах принято указывать половинные величины, полагая, что вторые половины расположены на диаметрально противоположных профилях.

Величины основных отклонений определяются по формулам:

Второе предельное отклонение определяют по принятой степени точности резьбы (еі = ех - /Ті/; еі = ех - /Ті/,; £5 = £/ + /ТО,; £5 = ЕІ + /ТТЛ). Сочетание основного отклонения, обозначаемое буквой, с допуском по принятой степени точности образует поле допуска.

В табл. 5.55 приведены поля допусков, предусмотренных ГОСТ 16093-81.

Посадки могут быть образованы сочетанием любых полей допусков, приведенных в табл. 5.55. Предпочтительно сочетать поля допусков одного класса точности.

Рис. 5.101.

Длины свинчивании. Для выбора степени точности в зависимости от длины свинчивания резьбы установлены три группы длин свинчивания: 5-малые (меньше 2,24Л/0-2), Л^- нормальные (2,24Л/02 < Ы< 6,74Л/Л2) и ^-большие (больше 6,74А/а2) УиР-в мм). Длина свинчивания зависит от шага и диаметра резьбы.

Классы точности резьбы. Понятие о классах точности условное. На чертежах указываются только поля допусков, а классы точности используются для сравнительной оценки точности резьбы. Точный класс рекомендуют для ответственных статически нагруженных резьбовых соединений; средний класс - для резьб общего применения и грубый класс - при нарезании резьб на горячекатанных заготовках, в длинных глухих отверстиях и т. п.

Допуски резьбы. Оспошым рядом допусков для всех диаметров принят ряд по 6-й степени точности. Допуски диаметров резьбы для 6-й степени точности при нормальной длине свинчивания определяют по формулам:

Для среднего диаметра резьбы болта -

Для наружного диаметра болта

Для внутреннего диаметра гайки

Для среднего диаметра гайки

где /° берется в мм; й - среднее геометрическое крайних значений интервала номинальных диаметров; Г - в мкм.

Допуски остальных степеней точности определяют умножением допуска 6-й степени точности на следующие коэффициенты:

Степень точности

Коэффициент

Допуски на внутренний диаметр

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 возможного самоотвинчивания в процессе работы под действием внешних факторов (вибраций, температур и т. п.).

Расположение полей допусков на диаметр резьбы с натягом показано на рис. 5.102.

Посадки с натягом предусмотрены только в системе отверстия.

Допуск среднего диаметра резьбы деталей, сортируемых на группы, является допуском на собственно средний диаметр (в отличие от резьб с зазором, где допуск на средний диаметр является суммарным), а не сортируемых на группы - суммарным.

Рис. 5.102.

Допуски на внутренний диаметр наружной резьбы не устанавливают. Он ограничен предельными отклонениями формы впадин резьбы.

Для образования полей допусков используются основные отклонения и степени точности. В резьбах с натягом установлены следующие основные отклонения, зависящие от шага резьбы и степени точности диаметров (табл. 5.56).

Поля допусков посадок с натягом приведены в табл. 5.57.

Для резьб с натягом устанавливаются также допустимые отклонения формы наружной и внутренней резьб, которые определяются разностью между наибольшим и наименьшим действительными значениями среднего диаметра. Их величина не должна превышать 25 % от допуска среднего диаметра.

Стандартом установлены также отклонения шага и угла наклона боковой стороны профиля, которые относятся к стандартным длинам свинчивания (табл. 5.58).

Отклонения формы резьбы, отклонения шага и угла наклона не подлежат обязательному контролю, если это особо не оговорено.

Переходные посадки

Допуски метрической резьбы для переходных посадок установлены для стальных деталей с наружной резьбой диаметрами от 5 до 45 мм, сопрягаемых с внутренней резьбой в деталях из стали при длине свинчивания / = (I...1,25)4 чугуна при / = (1,25...1,5)

Поля допусков и их сочетания для получения переходных посадок приведены в табл. 5.59, а схема расположения полей допусков на рис. 5.103.

Переходные посадки применяют при одновременном заклинивании резьбы (наиболее распространенный способ заклинивания - затяг резьбового стержня с упором в сбег резьбы в деталях с внутренней резьбой). Во избежание деформации резьбы в отверстии предусматривают коническую зенковку.

Числовые значения основных отклонений среднего диаметра наружной резьбы рассчитываются по формулам:

В формулы значение Р подставляется в мм, а значение е/ получается в мкм.

Рис. 5.103.

Расчетные значения округляются до ближайших предпочтительных чисел ряда Да40.

Допуски средних диаметров наружной и внутренней резьбы определяются по формулам:

где а1 - среднее геометрическое отдельных значений интервалов номинальных диаметров резьбы по ГОСТ 16093-2004 в мм, Р - в мм, Т - в мкм.

Для резьб в переходных посадках, как и в посадках с натягом, установлены допустимые отклонения формы наружной и внутренней резьб, определяемые разностью между наибольшим и наименьшим действительными значениями среднего диаметра. Они не должны превышать 25 % от допуска среднего диаметра. Стандартом установлены также отклонения шага и утла наклона боковой стороны профиля, которые относятся к стандартным длинам свинчивания (см. табл. 5.58).Отклонения формы резьбы, отклонения шага и утла наклона не подлежат обязательному контролю, если это особо не оговорено.

 

Возможно, будет полезно почитать: