Допуски, посадки и контроль резьбовых деталей и соединений

 

Характеристика крепежных резьб

В за­виси­мос­ти от экс­плу­ата­ци­он­но­го наз­на­чения резьбы де­лят­ся на две груп­пы:

1) кре­пеж­ные резьбы об­ще­го при­мене­ния;

2) спе­ци­альные резьбы с уз­кой об­ластью при­мене­ния (пря­мо­угольные, ко­ничес­кие, тра­пеце­идальные и т.д.).

В свою оче­редь резьбы пер­вой груп­пы мож­но под­разде­лить на сле­ду­ющие ви­ды:

• кре­пеж­ные (мет­ри­чес­кие и дюймо­вые), ис­пользу­емые в разъем­ных со­еди­нени­ях де­талей ма­шин, обес­пе­чива­ющих плот­ность со­еди­нений и не­под­вижность сты­ков;
• ки­нема­тичес­кие, при­меня­емые для точ­но­го вза­им­но­го пе­реме­щения де­талей ма­шин при на­именьшем тре­нии (хо­довые вин­ты, вин­ты суп­портов стан­ков и из­ме­рительных при­боров) или для пре­об­ра­зова­ния вра­щательно­го дви­жения в пря­моли­нейное (дом­кра­ты, прес­сы и т.д.);
• труб­ные, пред­назна­чен­ные для обес­пе­чения гер­ме­тич­ности со­еди­нений тру­боп­ро­водов с их ар­ма­турой.

Кро­ме то­го, резьбы мож­но клас­си­фици­ровать:

• по фор­ме про­филя (тре­угольные, тра­пеце­идальные, пря­мо­угольные);
• чис­лу за­ходов (од­но­заход­ные и мно­гоза­ход­ные);
• фор­ме вин­то­вой по­вер­хнос­ти (ци­лин­дри­чес­кие и ко­ничес­кие);
• нап­равле­нию вин­то­вой ли­нии (пра­вые и ле­вые).

Ос­новны­ми тре­бова­ни­ями ко всем резьбам не­зави­симо от их наз­на­чения яв­ля­ют­ся дол­го­веч­ность и свин­чи­ва­емость без до­пол­ни­тельной при­гон­ки.

ГОСТ 9150—2002 «Ос­новные нор­мы вза­имо­заме­ня­емос­ти. Резьба мет­ри­чес­кая. Про­филь» и ГОСТ 24705—2004 «Ос­новные нор­мы вза­имо­заме­ня­емос­ти. Резьба мет­ри­чес­кая. Ос­новные раз­ме­ры» рег­ла­мен­ти­ру­ют ос­новные па­рамет­ры и раз­ме­ры мет­ри­чес­кой резьбы об­ще­го наз­на­чения с ди­амет­ра­ми и ша­гами, со­от­ветс­тву­ющи­ми ГОСТ 8724—2002 «Ос­новные нор­мы вза­имо­заме­ня­емос­ти. Резьба мет­ри­чес­кая. Ди­амет­ры и ша­ги» (рис. 7.1):

d — на­руж­ный ди­аметр на­руж­ной резьбы (болт);

D — на­руж­ный ди­аметр внут­ренней резьбы (гайка);

d ₂ — сред­ний ди­аметр бол­та;

D ₂ — сред­ний ди­аметр гайки;

d ₁ — внут­ренний ди­аметр бол­та;

D ₁ — внут­ренний ди­аметр гайки;

d ₃ — внут­ренний ди­аметр бол­та по дну впа­дины;

Р — шаг резьбы;

H — вы­сота ис­ходно­го тре­угольни­ка;

a — угол про­филя резьбы.

Рис. 7.1.Основные параметры резьбы

Кро­ме то­го, ус­та­нов­ле­ны сле­ду­ющие па­рамет­ры:

b и g — угол нак­ло­на сто­рон про­филя;

j — угол подъема резьбы;

H ₁ — ра­бочая вы­сота про­филя;

l — дли­на свин­чи­вания.

ГОСТ 24705—2004 пре­дус­матри­ва­ет об­щий для бол­та и гайки ос­новной про­филь и но­минальные раз­ме­ры на­руж­но­го, сред­не­го и внут­ренне­го ди­амет­ров. По это­му же стан­дарту пре­дус­мотре­ны плос­кие сре­зы на рас­сто­янии Н /8 от вер­ши­ны те­оре­тичес­ко­го про­филя на­руж­но­го ди­амет­ра бол­та и на Н /4 по внут­ренне­му ди­амет­ру гайки. Та­кой про­филь бол­та и гайки в резьбо­вом со­еди­нении поз­во­ля­ет по­высить его проч­ность, уве­личить са­мотор­мо­жение резьбы и уп­ростить тех­но­логию ее об­ра­зова­ния.

Ши­рокое рас­простра­нение резьбо­вых со­еди­нений вы­зыва­ет осо­бые тре­бова­ния к их вза­имо­заме­ня­емос­ти.

Вза­имо­заме­ня­емость и точ­ность резьбо­вых соп­ря­жений за­висят от точ­ности вы­пол­не­ния на­руж­но­го, внут­ренне­го и сред­не­го ди­амет­ров резьбы бол­та и гайки, раз­ме­ров ша­га и по­лови­ны уг­ла про­филя резьбы.

Болт и гайка соп­ря­га­ют­ся меж­ду со­бой по бо­ковым сто­ронам про­филя, по­это­му пре­дельные кон­ту­ры резьбо­вых из­де­лий дол­жны иметь чет­кие ог­ра­ниче­ния.

Свин­чи­ва­емость резьбы обес­пе­чива­ет­ся в том слу­чае, ес­ли действи­тельный кон­тур каж­дой де­тали не вы­ходит за пре­дельный кон­тур (пре­дельный кон­тур ог­ра­ничи­ва­ет мак­си­мальную вы­соту (ве­личи­ну) сни­ма­емо­го ме­тал­ла при об­ра­бот­ке).

От­кло­нения раз­ме­ров в резьбо­вой де­тали на чер­те­жах и схе­мах от­кла­дыва­ют­ся пер­пенди­куляр­но оси резьбы.

Ос­новным по­садоч­ным раз­ме­ром яв­ля­ет­ся сред­ний ди­аметр, ко­торый оп­ре­деля­ет ха­рак­тер со­еди­нений. При соп­ря­жении на­руж­ных ди­амет­ров бол­та и гайки, т.е. по впа­динам и выс­ту­пам резьбы, для ис­клю­чения зак­ли­нива­ния резьбы пре­дус­матри­ва­ют­ся за­зоры.

Стан­дартом пре­дус­мотре­ны сле­ду­ющие ог­ра­ниче­ния резьбо­вого про­филя (рис. 7.2):

• до­пус­ки на сред­ний ди­аметр бол­та и гайки — Td ₂ и TD ₂;
• до­пуск на на­руж­ный ди­аметр бол­та — Td;
• до­пуск на внут­ренний ди­аметр гайки — TD ₁.

Рис. 7.2.Допуски отдельных параметров резьбового профиля

Ниж­нее от­кло­нение ei внут­ренне­го ди­амет­ра d ₁ на­руж­ной резьбы (бол­та) не ус­та­нав­ли­ва­ет­ся. Ди­аметр d ₁ кос­венно ог­ра­ничи­ва­ет­ся ге­омет­ри­чес­кой фор­мой и ра­вен или меньше но­минально­го зна­чения.

Вер­хнее от­кло­нение ES на­руж­но­го ди­амет­ра D внут­ренней резьбы (гайки) так­же не ус­та­нав­ли­ва­ет­ся и кос­венно ог­ра­ничи­ва­ет­ся ге­омет­ри­чес­кой фор­мой про­филя. Диа­метр D ра­вен но­минально­му зна­чению или больше не­го.

Та­ким об­ра­зом, до­пус­ки на на­руж­ный ди­аметр D гайки TD и внут­ренний ди­аметр d ₁ бол­та Td ₁ не ус­та­нав­ли­ва­ют­ся.

На шаг Р и по­лови­ну уг­ла про­филя a/2 резьбы до­пус­ки от­дельно не ус­та­нав­ли­ва­ют­ся, так как пог­решность их из­го­тов­ле­ния тес­но свя­зана с действи­тельным сред­ним ди­амет­ром.

При из­го­тов­ле­нии резьбо­вых из­де­лий не­из­бежно по­яв­ле­ние пог­решнос­ти резьбо­вого про­филя и его раз­ме­ров, от­кло­нения от круг­лости, ци­лин­дрич­ности бол­та и гайки и т.д.

В про­цес­се на­реза­ния резьбы воз­ни­ка­ют пог­решнос­ти ша­га, ко­торые под­разде­ля­ют­ся на прог­рессив­ные и мес­тные.

Прог­рессив­ные пог­решнос­ти воз­раста­ют про­пор­ци­онально чис­лу вит­ков и воз­ни­ка­ют из-за ки­нема­тичес­кой пог­решнос­ти эле­мен­тов стан­ка.

Мес­тные пог­решнос­ти об­ра­зу­ют­ся вследс­твие мес­тно­го из­но­са резьбы хо­дово­го вин­та стан­ка, не­од­но­род­ности ма­тери­ала за­готов­ки, пог­решнос­тей ша­га резьбо­нарез­но­го инс­тру­мен­та и т.д.

На рис. 7.3 пред­став­ле­ны прог­рессив­ные пог­решнос­ти ша­га Δ P_n при на­реза­нии резьбы, ко­торые мо­гут быть ком­пенси­рова­ны со­от­ветс­тву­ющим из­ме­нени­ем сред­не­го ди­амет­ра резьбы.

Рис. 7.3.Схема компенсации погрешностей шага резьбы

Для свин­чи­вания бол­та с гайкой не­об­хо­димо уменьшить сред­ний ди­аметр бол­та d ₂ или уве­личить сред­ний ди­аметр гайки D ₂ на ве­личи­ну f_p — ди­амет­ральную ком­пенса­цию пог­решнос­ти ша­га.

Не­об­хо­димое из­ме­нение ди­амет­ров мож­но рас­счи­тать из тре­угольни­ка abc (см. рис. 7.3):

ƒ _p = D Р_n сtg(a/2),

где D Р_n — на­коп­ленная пог­решность n ша­гов.

Ди­амет­ральная ком­пенса­ция ша­га ха­рак­те­ризу­ет из­ме­нение сред­них ди­амет­ров резьбы бол­та и гайки, чис­ленно рав­на раз­ности их зна­чений и за­висит от на­коп­ленной пог­решнос­ти ша­га.

Пог­решность уг­ла про­филя мо­жет быть выз­ва­на пог­решнос­тя­ми про­филя резьбо­нарез­но­го инс­тру­мен­та, его ус­та­нов­ки, пе­реко­сом оси де­тали и т.д. Ана­лизи­руя пог­решность уг­ла про­филя, обыч­но рас­смат­ри­ва­ют по­лови­ну уг­ла про­филя a/2 (для мет­ри­чес­кой резьбы a/2 = 30°). Эту пог­решность так­же мож­но ком­пенси­ровать из­ме­нени­ем сред­них ди­амет­ров бол­та и гайки.

На рис. 7.4 пред­став­ле­на схе­ма ди­амет­ральной ком­пенса­ции пог­решнос­ти по­лови­ны уг­ла про­филя для мет­ри­чес­кой резьбы. Эту пог­решность мож­но оп­ре­делить по фор­му­ле

f _a = 0,36 P D(a/2),

где Da/2 — от­кло­нение по­лови­ны уг­ла про­филя резьбы бол­та или гайки (т.е. раз­ность меж­ду действи­тельны­ми и но­минальны­ми зна­чени­ями a/2).

Рис. 7.4.Схема диаметральной компенсации погрешности половины угла профиля

Та­ким об­ра­зом, при на­личии пог­решнос­тей ша­га и уг­ла про­филя свин­чи­ва­емость резьбы обес­пе­чива­ет­ся только в том слу­чае, ес­ли за­зор меж­ду сред­ни­ми ди­амет­ра­ми бол­та и гайки больше сум­марной ве­личи­ны ди­амет­ральной ком­пенса­ции пог­решнос­тей ша­га и по­лови­ны уг­ла про­филя бол­та и гайки.

Для уп­ро­щения кон­тро­ля и рас­че­та до­пус­ков резьб ис­пользу­ет­ся по­нятие «при­веден­ный сред­ний ди­аметр», ко­торый ра­вен:

• для внут­ренней резьбы

D _{2 пр} = D _{2 изм} - (  f_p + f _a );

• для на­руж­ной резьбы

d _{2 пр} = d _{2 изм} + (  f_p + f _a ),

где d _{2 изм}, D _{2 изм} — из­ме­рен­ные (действи­тельные) сред­ние ди­амет­ры бол­та и гайки.

Как уже от­ме­чалось, ос­новны­ми па­рамет­ра­ми, ха­рак­те­ризу­ющи­ми ха­рак­тер резьбо­вого соп­ря­жения, его точ­ность и проч­ность, яв­ля­ют­ся сред­ний ди­аметр, шаг и угол про­филя резьбы. Учи­тывая, что эти па­рамет­ры меж­ду со­бой свя­заны, от­дельно их не нор­ми­ру­ют (за ис­клю­чени­ем резьб с на­тягом, резьбо­вых ка­либ­ров и резьбо­нарез­но­го инс­тру­мен­та). Ус­та­нав­ли­ва­ют сум­марный до­пуск на сред­ний ди­аметр бол­та Td ₂ и гайки ТD ₂:

Td ₂(TD ₂) = D d ₂(D D ₂) + f_p + f _a ,

где D d ₂(D D ₂) — до­пус­ка­емые от­кло­нения са­мого сред­не­го ди­амет­ра; f_p, f _a — ди­амет­ральные ком­пенса­ции пог­решнос­ти ша­га и уг­ла про­филя.

Та­ким об­ра­зом, при­веден­ный сред­ний ди­аметр резьбы ра­вен но­минально­му, ес­ли f_p + f _a = 0. Ис­хо­дя из это­го мож­но счи­тать, что но­минальный сред­ний ди­аметр яв­ля­ет­ся на­ибольшим при­веден­ным для бол­та и на­именьшим при­веден­ным для гайки.

Сле­дова­тельно, сум­марный до­пуск Тd ₂ (TD ₂) ог­ра­ничи­ва­ет: для на­руж­ной резьбы — на­ибольший при­веден­ный сред­ний ди­аметр (вер­хний пре­дел) и на­именьший сред­ний ди­аметр (ниж­ний пре­дел); для внут­ренний резьбы — на­именьший при­веден­ный сред­ний ди­аметр (ниж­ний пре­дел) и на­ибольший сред­ний ди­аметр (вер­хний пре­дел).

При кон­тро­ле резьбо­вое из­де­лие счи­та­ет­ся год­ным, ес­ли при­веден­ный сред­ний ди­аметр не вы­ходит за ука­зан­ные пре­делы.

Сис­те­ма до­пус­ков и по­садок мет­ри­чес­кой резьбы рег­ла­мен­ти­рова­на ГОСТ 16093—2004 «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», ко­торые поз­во­ля­ют обес­пе­чить ши­рокое рас­простра­нение резьб, об­легча­ющих сбор­ку со­еди­нений.

В за­виси­мос­ти от ха­рак­те­ра со­еди­нений по бо­ковым сто­ронам (по сред­не­му ди­амет­ру) по­сад­ки резьбо­вых соп­ря­жений бы­ва­ют с за­зором, с на­тягом и пе­реход­ные.

До­пус­ки ди­амет­ров резьбы ус­та­нав­ли­ва­ют­ся 10 сте­пеней точ­ности, ко­торые обоз­на­ча­ют­ся циф­ра­ми от 1 до 10 (10-я сте­пень — на­ибо­лее низ­кая).

 

 

Резьбовые соединения с зазором

Со­еди­нения с за­зором вы­пол­ня­ют как в сис­те­ме от­вер­стия (пред­почти­тельнее), так и в сис­те­ме ва­ла. При из­го­тов­ле­нии ис­пользу­ют сле­ду­ющие сте­пени точ­ности:

• для на­руж­ной резьбы по d — 4, 6; по d ₂ — 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10*;
• для внут­ренней резьбы по D ₁ — 4, 5, 6, 7, 8; по D ₂ — 4, 5, 6, 7, 8, 9* (* — для из­де­лий из плас­тмасс).

Для по­луче­ния по­садок резьбо­вых из­де­лий с за­зором сог­ласно ГОСТ 16093—2004 пред­ус­мотре­ны пять ос­новных от­кло­нений d, e, f, g, h для на­руж­ной резьбы и че­тыре E, F, G, H для внут­ренней (рис. 7.5).

Рис. 7.5.Схемы расположения полей допусков посадок с зазором

По­ле до­пус­ка ди­амет­ра резьбы об­ра­зу­ют со­чета­ни­ем ос­новно­го от­кло­нения, обоз­на­ча­емо­го бук­вой, с до­пус­ком по при­нятой сте­пени точ­ности. В от­ли­чие от глад­ких ци­лин­дри­чес­ких соп­ря­жений циф­ра сте­пени точ­ности пи­шет­ся на пер­вом мес­те. Нап­ри­мер: 5 Н, 6 G, 6 e, 6 f.

Вы­бор сте­пени точ­ности за­висит от дли­ны свин­чи­вания и ус­ло­вий экс­плу­ата­ции резьбо­вого соп­ря­жения. Дли­на свин­чи­вания мо­жет от­но­ситься к од­ной из трех групп: S — ко­рот­кие, N — нор­мальные и L — длин­ные. Обоз­на­чение груп­пы длин свин­чи­вания «нор­мальная» N в обоз­на­чении резьбы не ука­зыва­ет­ся.

Су­щес­тву­ют таб­ли­цы со­от­ветс­твия дли­ны свин­чи­вания и до­пус­ти­мой точ­ности. Ес­ли дли­на свин­чи­вания от­ли­ча­ет­ся от од­ной из ука­зан­ных групп, ее от­ме­ча­ют в обоз­на­чении резьбо­вого из­де­лия.

По­ля до­пус­ков бол­тов и га­ек ус­та­нов­ле­ны для трех клас­сов точ­ности: точ­но­го, сред­не­го и гру­бого (табл. 7.1).

Таблица 7.1. Поля допусков, болтов и гаек

Са­мо по­нятие «клас­сы точ­ности» — ус­ловное и при­меня­ет­ся для срав­ни­тельной оцен­ки точ­ности резьбы. Кро­ме то­го, при од­ном и том же клас­се точ­ности до­пуск сред­не­го ди­амет­ра сле­ду­ет уве­личи­вать при дли­не свин­чи­вания L и уменьшать при дли­не свин­чи­вания S на од­ну сте­пень по срав­не­нию с до­пус­ка­ми, при­няты­ми для нор­мальной дли­ны свин­чи­вания N.

Сле­ду­ет так­же от­ме­тить, что до­пуск сред­не­го ди­амет­ра яв­ля­ет­ся сум­марным, а ос­новным ря­дом до­пус­ков для все­го ди­апа­зона раз­ме­ров резьбы при­нят ряд сте­пени точ­ности 6. До­пус­ки ос­тальных сте­пеней точ­ности оп­ре­деля­ют­ся ум­но­жени­ем на со­от­ветс­тву­ющие ко­эф­фи­ци­ен­ты, при­веден­ные в ГОСТ 16093—2004. При этом до­пуск на сред­ний ди­аметр гайки ТD ₂ больше до­пус­ка сред­не­го ди­амет­ра бол­та Td ₂ на 1/3.

На сбо­роч­ных чер­те­жах и в тех­ни­чес­кой до­кумен­та­ции по­сад­ки резьбо­вых соп­ря­жений обоз­на­ча­ют дробью, где в чис­ли­теле ука­зыва­ют по­ля до­пус­ков гайки, в зна­мена­теле — по­ля до­пус­ков бол­та, а са­мо по­ле до­пус­ка резьбы сле­ду­ет за обоз­на­чени­ем раз­ме­ра резьбы, нап­ри­мер:

где М — резьба мет­ри­чес­кая; 1 — шаг резьбы (мел­кий); 5 Н — до­пуск сред­не­го ди­амет­ра ТD ₂ гайки; 6 H — до­пуск внут­ренне­го ди­амет­ра TD ₁ гайки; 5 g — до­пуск сред­не­го ди­амет­ра Td ₂ бол­та; 6 g — до­пуск на­руж­но­го ди­амет­ра Td бол­та; 30 — дли­на свин­чи­вания (ес­ли от­ли­ча­ет­ся от N, S, L).

Ус­ловное обоз­на­чение для внут­ренней резьбы М10´1 - 5 Н 6 Н - 30 и для бол­та М10´1 - -5 g 6 g - 30.

Ес­ли обоз­на­чение по­ля до­пус­ка ди­амет­ра выс­ту­пов сов­па­да­ет с до­пус­ком сред­не­го диа­мет­ра, нап­ри­мер, 5 Н 5 Н — для гайки или 5 g 5 g — для бол­та, то его в обоз­на­чении по­ля до­пус­ка резьбы не пов­то­ря­ют:

Ес­ли шаг резьбы круп­ный, то его мож­но не ука­зывать, нап­ри­мер:

 

 

Резьбы с натягом

В тех­ни­ке ши­роко ис­пользу­ют­ся резьбо­вые со­еди­нения с на­тягом по сред­не­му диа­мет­ру. Эти со­еди­нения при­меня­ют в тех слу­ча­ях, ког­да не­об­хо­димо обес­пе­чить гер­ме­тич­ность и не до­пус­тить са­мо­от­винчи­вания шпи­лек под действи­ем рез­ких пе­репа­дов тем­пе­рату­ры, виб­ра­ций и т.д. Нап­ри­мер, шпильку вво­рачи­ва­ют в кор­пус дви­гате­ля (гнез­до) так ту­го, что­бы она не про­вора­чива­лась при за­тяж­ке и от­винчи­вании гайки, на­вер­ну­той на дру­гой ко­нец шпильки.

Соп­ря­жения с на­тягом вы­пол­ня­ют в сис­те­ме от­вер­стия, что выз­ва­но тех­но­логи­чес­ки­ми осо­бен­ностя­ми об­ра­бот­ки и пре­иму­щес­тва­ми сис­те­мы от­вер­стия пе­ред сис­те­мой ва­ла.

Для по­садок с на­тягом не­об­хо­димо ус­та­нав­ли­вать бо­лее жес­ткие до­пус­ки, чем при со­еди­нени­ях с за­зором, по­это­му для резьб с на­тягом до­пуск на сред­ний диа­метр резьбы (TD), (Td ₂) ус­та­нов­лен для гнезд по сте­пени точ­ности 2, а для шпи­лек — по сте­пеням точ­ности 2, 3 (рис. 7.6).

Рис. 7.6.Расположение полей допусков резьбы с натягом:
а — гнезд; б — шпилек

Кро­ме то­го, для по­луче­ния ста­бильно­го на­тяга резьбо­вые из­де­лия сор­ти­ру­ют на груп­пы, и на сбор­ку пос­ту­па­ют де­тали из од­но­имен­ных групп. Мар­ки­ров­ка чис­ла групп сор­ти­ров­ки пре­дус­мотре­на пос­ле ука­зания до­пус­ков эле­мен­тов резьбы в скоб­ках, нап­ри­мер:

До­пус­ка­ет­ся при­мене­ние по­садок без сор­ти­ров­ки де­талей на груп­пы.

Вы­бор по­садок в соп­ря­жени­ях с на­тягом за­висит от ма­тери­ала, из ко­торо­го из­го­тов­лен кор­пус, т.е. гнез­до. Так, кор­пу­са чу­гун­ные или из алю­мини­евых спла­вов пред­по­лага­ют ис­пользо­вание по­садок

кор­пу­са из маг­ни­евых спла­вов

кор­пу­са стальные или из ти­тано­вых спла­вов

До­пуск сред­не­го ди­амет­ра та­ких резьб яв­ля­ет­ся не сум­марным, а до­пус­ком на сред­ний ди­аметр. От­кло­нения по­лови­ны уг­ла про­филя и ша­га нор­ми­ру­ют­ся от­дельно.

По на­руж­но­му и внут­ренне­му ди­амет­рам пре­дус­мотре­ны за­зоры, пре­дот­вра­ща­ющие зак­ли­нива­ние резьбы. При наз­на­чении этих за­зоров сле­ду­ет учи­тывать, что пос­ле свин­чи­вания гнез­да и шпильки вследс­твие ос­та­точ­ной де­фор­ма­ции вит­ков ди­аметр шпильки уве­личи­ва­ет­ся, а внут­ренний ди­аметр резьбы гнез­да уменьша­ет­ся про­пор­ци­онально уве­личе­нию на­тяга. В ре­зульта­те действи­тельные за­зоры по на­руж­но­му и внут­ренне­му диа­мет­рам ока­зыва­ют­ся меньше нор­ми­ру­емых.

Для по­выше­ния цик­ли­чес­кой проч­ности шпи­лек не­об­хо­димо, что­бы за­зор по внут­ренне­му и на­руж­но­му ди­амет­рам обес­пе­чивал­ся и пос­ле свин­чи­вания де­талей.

Пе­реход­ные по­сад­ки резьбо­вых соп­ря­жений ус­та­нов­ле­ны по ГОСТ 24834—81.

 

 

Методы и средства контроля резьбы

Резьбо­вые из­де­лия кон­тро­лиру­ют­ся в ос­новном дву­мя ме­тода­ми: диф­фе­рен­ци­рован­ным и ком­плексным.

Диф­фе­рен­ци­рован­ный ме­тод кон­тро­ля зак­лю­ча­ет­ся в из­ме­рении каж­до­го эле­мен­та резьбы в от­дельнос­ти (на­руж­но­го и внут­ренне­го ди­амет­ров, сред­не­го ди­амет­ра, ша­га и уг­ла про­филя). Ме­тод дос­та­точ­но тру­до­емок, по­это­му его при­меня­ют для кон­тро­ля точ­ных резьб: резьбо­вых ка­либ­ров, хо­довых вин­тов стан­ков, мет­чи­ков и т.д.

Ком­плексным ме­тодом кон­тро­ля вы­яв­ля­ют сте­пень со­от­ветс­твия действи­тельно­го кон­ту­ра резьбы пре­дельно­му. Для ком­плексно­го ме­тода ис­пользу­ют пре­дельные резьбо­вые ка­либ­ры, про­ек­то­ры и шаб­ло­ны с пре­дельны­ми кон­ту­рами.

Ка­либ­ры под­разде­ля­ют на ра­бочие, при­ем­ные и кон­трольные.

Ра­бочие глад­кие и резьбо­вые про­ход­ные ( ПР ) и неп­ро­ход­ные ( НЕ ) ка­либ­ры при­меня­ют для кон­тро­ля из­де­лий не­пос­редс­твен­но на ра­бочем мес­те в про­цес­се про­из­водс­тва.

При­ем­ные ка­либ­ры ис­пользу­ют для кон­тро­ля из­де­лий пред­ста­вите­лями за­вода-за­каз­чи­ка и кон­тро­лера­ми ОТК.

Кон­трольные ка­либ­ры пред­назна­чены для кон­тро­ля и ус­та­нов­ки раз­ме­ров ра­бочих ка­либр-ко­лец или ка­либр-про­бок.

Рас­смот­рим прин­цип кон­тро­ля резьбы с по­мощью ка­либ­ров.

Ес­ли ра­бочий резьбо­вой про­ход­ной ка­либр свин­чи­ва­ет­ся с про­веря­емой резьбы, то это зна­чит, что при­веден­ный сред­ний ди­аметр, а так­же ди­амет­ры (на­именьший внут­ренний для бол­та и на­ибольший на­руж­ный для гайки) не вы­ходят за пре­делы по­ля до­пус­ка.

В слу­чае год­ности резьбы неп­ро­ход­ные резьбо­вые ка­либ­ры, ко­торы­ми про­веря­ют только сред­ний ди­аметр, не дол­жны свин­чи­ваться с резьбой бо­лее чем на два вит­ка.

При из­го­тов­ле­нии резьбо­вых ка­либ­ров до­пус­ка­ми ог­ра­ничи­ва­ют­ся все пять па­рамет­ров резьбы: сред­ний, на­руж­ный и внут­ренний ди­амет­ры, шаг и угол про­филя.

При диф­фе­рен­ци­рован­ном ме­тоде кон­тро­ля ис­пользу­ют уни­вер­сальные средс­тва из­ме­рения: инс­тру­мен­тальные мик­роско­пы и го­ризон­тальные оп­ти­мет­ры — для из­ме­рения на­руж­ных и внут­ренних ди­амет­ров, ша­га и уг­ла про­филя; мик­ро­мет­ры с тре­мя про­волоч­ка­ми, штих­ма­сы с резьбо­выми встав­ка­ми — для из­ме­рения сред­не­го ди­амет­ра.

Ос­новные па­рамет­ры резьбы: собс­твен­но сред­ний ди­аметр, на­руж­ный и внут­ренний ди­амет­ры, шаг и угол про­филя мож­но кон­тро­лиро­вать с по­мощью уни­вер­сальных или спе­ци­али­зиро­ван­ных кон­трольных средств. Сред­ний ди­аметр на­руж­ной резьбы кон­тро­лиру­ют с по­мощью уни­вер­сальных средств без до­пол­ни­тельных прис­по­соб­ле­ний или с ис­пользо­вани­ем резьбо­вых вста­вок, но­жей, про­воло­чек, ро­ликов, а для внут­ренней резьбы — еще и ша­риков или от­тисков. Для из­ме­рения сред­не­го ди­амет­ра на­руж­ной резьбы час­то при­меня­ют ме­тод трех, двух или од­ной про­воло­чек. Ци­лин­дри­чес­кие эле­мен­ты за­дан­но­го ди­амет­ра (про­волоч­ки) зак­ла­дыва­ют во впа­дины резьбы, из­ме­ря­ют раз­мер М, за­вися­щий от сред­не­го ди­амет­ра резьбы d ₂ и ди­амет­ра d _п про­воло­чек (рис. 7.7).

Рис. 7.7.Метод измерения среднего диаметра с помощью проволочек

Из­ме­рение раз­ме­ра М мож­но про­водить раз­личны­ми средс­тва­ми, нап­ри­мер, ис­пользу­ют дли­номе­ры, оп­ти­мет­ры, мик­ро­мет­ры и др.

Шаг резьбы из­ме­ря­ют с по­мощью уни­вер­сальных или спе­ци­альных средств. Из уни­вер­сальных средств ис­пользу­ют глав­ным об­ра­зом мик­роско­пы, пе­рек­рестия ко­торых пос­ле­дова­тельно на­водят на пра­вые и ле­вые сто­роны про­филя резьбы. Это де­ла­ет­ся для то­го, что­бы ис­клю­чить пог­решность от пе­реко­са оси резьбы от­но­сительно ли­нии из­ме­рения в го­ризон­тальной и вер­ти­кальной плос­костях. Шаг не­об­хо­димо из­ме­рять по пра­вым и ле­вым сто­ронам про­филя и с обе­их его сто­рон для по­выше­ния точ­ности из­ме­рений. На рис. 7.8 по­каза­ны схе­мы из­ме­рения ука­зан­ных па­рамет­ров.

Рис. 7.8.Схемы измерения параметров резьбы:
а — среднего диаметра; б — шага; в — половины угла профиля; г — среднего диаметра тремя проволочками

Шаг резьбы мож­но из­ме­рять так­же ме­тодом срав­не­ния ли­бо с об­разцо­вой де­талью, ли­бо со штри­ховой ме­рой. Сов­ре­мен­ные ин­форма­ци­он­но-из­ме­рительные при­боры поз­во­ля­ют из­ме­рять все па­рамет­ры резьбы и про­водить ана­лиз по­лучен­ной ин­форма­ции с ис­пользо­вани­ем компьютер­ной тех­ни­ки.

Как пра­вило, про­водят мно­гок­ратные из­ме­рения в це­лях уменьше­ния пог­решнос­ти из­ме­рения.

Большое рас­простра­нение по­лучи­ли ав­то­мати­чес­кие средс­тва кон­тро­ля от­дельных эле­мен­тов резьбы (нап­ри­мер, ав­то­мат БВ-538), ко­торые зна­чительно сок­ра­ща­ют про­дол­жи­тельность из­ме­рения и обес­пе­чива­ют вы­сокую дос­то­вер­ность ре­зульта­тов из­ме­рения при из­ме­рении сред­не­го ди­амет­ра.