Расчёт посадки резьбового соединения

Метрическая цилиндрическая резьба применяется главным образом в качестве крепежной и разделяется на резьбу с крупным шагом диаметром 1...64 мм и резьбу с мелким шагом диаметром 1...600 мм.

При равных наружных диаметрах метрические резьбы с мелким шагом отличаются от резьб с крупным шагом меньшей высотой профиля и меньшим углом подъема резьбы. Поэтому резьбы с мелким шагом рекомендуется применять при малой длине свинчивания, на тонкостенных деталях, а также при переменной нагрузке, толчках и вибрациях. Резьбы с крупным шагом рекомендуется применять для соединения деталей, не подвергающихся таким нагрузкам, так как они менее на­дежны при переменной нагрузке и вибрациях и более склонны к самоотвинчиванию.

К основным параметрам цилиндрических резьб относятся:

— d₂(D₂) — средний диаметр резьбы соответственно болта и гайки;

— d(D) — наружный диаметр резьбы соответственно болта и гайки;

— d₁(D₁) — внутренний диаметр резьбы соответственно болта и гайки;

— Р — шаг резьбы;

— a —угол профиля резьбы, для метрических резьб a = 60°.

Значения основных параметров метрических резьб находят по ГОСТ 9150-2002 и ГОСТ 8724-2002 Резьбы при свинчивании контактируют только боковыми сторонами профиля, поэтому только сред­ний диаметр, шаг и угол профиля резьбы определяют характер сопряжения в резьбе. Для компенсации накопленной погрешности шага и погрешности угла профиля производят смещение действительного среднего диаметра резьбы. Вследствие взаимосвязи между отклонения­ми шага, угла профиля и собственно среднего диаметра, допускаемые отклонения этих парамет­ров раздельно не нормируют. Устанавливают только суммарный допуск на средний диаметр болта Td₂ и гайки TD₂, который включает допускаемые отклонения собственно среднего диаметра и диа­метральные компенсации погрешности шага и угла профиля. Кроме этого, задается допуск на наружный диаметр болта dи внутренний диаметр у гайки D₁,то есть на диаметры, которые формиру­ются перед нарезанием резьбы и при измерении готовых изделий наиболее доступны. Длина свинчивания в силу конструктивных особенностей резьбовых соединений оказывает влияние на качество и характер сопряжения. Установлено три группы длин свинчивания: S — ко­роткие, N— нормальные, L— длинные.

К группе Nотносятся резьбы с длиной свинчивания не менее 2.24 Р d ^0.2и не более 6.7 Р d ^0.2. Длины свинчивания менее 2.24 Р d ⁰² относятся к группе S, а длины свинчивания более 6.7 Р d ^0.2 — к группе L.

Точные значения длин свинчивания установлены ГОСТ 16093—2004.

Класс точности — понятие условное (на чертежах указывают поля допусков), и его использу­ют для сравнительной оценки точности резьбы.

Точный класс рекомендуется для ответственных резьбовых соединений; средний класс — для резьб общего назначения; грубый класс — для резьб, нарезаемых на горячекатаных заготовках, в длинных глухих отвер­стиях и т. п.

Пример условного обозначения резьбового сопряжения с правой резьбой и мелким шагом P = 1.5 мм: М20 ´ 1.5—6H/6g.

1. Определяем диаметры данной резьбы:

D = d = 20 мм

Средний и внутренний диаметр определяем в зависимости от шага резьбы:

P = 1.5 мм;

D₂ = d₂ = d – 1 + 0.026 = 20 – 1 + 0.026 = 19.026 мм

D₁ = d₁ = d – 2 + 0.376 = 20 – 2 + 0.376 = 18.376 мм

Следовательно, предельные отклонения для всех диаметров:

Для болта: Для гайки:

d₂ es₂ = -32 мкм = -0,032мм D₂ ES₂ = +190 мкм = +0.190мм

ei₂ = -172 мкм = -0,172мм EI₂ = 0 мкм = 0мм

d es = -32 мкм = -0,032мм D₁ ES₁ = +300 мкм = +0.300мм

ei = -268 мкм = -0,268мм EI₁ = 0 мкм = 0мм

d₁ es₁ = -32 мкм = -0,032мм D ES – не нормируется

ei₁ = не нормируется EI=0 мкм=0мм

2. Определяем предельные размеры:

Для болта:

d_2max = d₂ + es₂ = 19,026 + (-0,032) = 18,994мм

d_2min = d₂ + ei₂ = 19,026 + (-0,172) = 18,854мм

d_1max = d₁+ es₁=18,376 + (-0,032) = 18,344мм

d_1min - не нормируется

d_max = d + es=20 + (-0,032) = 19,968мм

d_min = d + ei=20 + (-0,268) = 19,732мм

Для гайки:

D_2max = D₂ + ES₂=19,026 + 0,190=21,262мм

D_2min = D₂ + EI₂=19,026 + 0=19,026мм

D_1max = D₁ + ES₁=18,376 + 0,300=18,676мм

D_1min =D₁ + EI₁=18,376 + 0=18,376мм

D_max - не нормируется

D_min = D + EI=20 + 0=20мм