4 Определение допусков и посадок резьбового соединения

4.1 Исходные данные для выполнения задания

Задано резьбовое соединение – М20х1-6H/6h.

Расшифровка резьбового соединения:

Буква М обозначает метрическую резьбу, первая цифра – номинальный наружный диаметр резьбы D(d) мм, через знак х обозначение шага резьбы

Р = 1 мм, 6H - в числителе поле допуска по среднему и внутреннему диаметрам гайки, 6h – в знаменателе – поле допуска по среднему и наружному диаметрам болта.

4.2 Определение номинальных диаметров резьбы

Номинальные диаметры резьбы определяем по формулам:

средний диаметр d₂(D₂) = d – 1 + 0,35 = 20 – 1 + 0,35 = 19,35 мм;

внутренний диаметр d₁(D₁) = d – 2 + 0,917 = 20 – 2 + 0,917 = 18,917 мм.

4.3 Определение предельных отклонений диаметров резьбы гайки и болта

По [8, таблица 31] определяем предельные отклонения диаметров резьбы гайки – М20х1-6Н.

Нижнее отклонение для всех диаметров (D₂, D₁, D) EI = 0.

Верхние отклонения: для среднего диаметра D₂ – ES₂ = +160 мкм;

для внутреннего диаметра D₁ - ES₁ = +236 мкм;

для наружного диаметра D - ES не регламентируется.

Предельные размеры и допуски среднего TD₂ и внутреннего TD₁ диаметров определяются по формулам:

D _min = D + EI = 20 + 0 = 20 мм;

D_{2 max} = D₂ + ES₂ = 19,35 + 0,16 = 19,51 мм;

D_{2 min} = D₂ + EI₂ = 19,35 + 0 = 19,35 мм;

D_1max = D₁ + ES₁ = 18,917 + 0,236 = 19,153 мм;

D_{1 min} = D₁ + EI₁ = 18,917 + 0 = 18,917 мм.

Допуски диаметров гайки TD₂ = ES₂ – EI₂ = +160 – 0 = 160 мкм;

TD₁ = ES₁ – EI₁ = +236 – 0 = 236 мкм.

По [8, таблица 32] находим предельные отклонения диаметров болта –

М20х1-6h:

верхнее отклонение для всех диаметров (d_2,, d₁, d), одинаково и равно es = 0,нижнее – для d - ei = -180 мкм;

для d₂- ei₂ = -118 мкм;

для d₁ – ei₁ – не регламентируется.

По формулам определяем предельные размеры диаметров и допуски среднего Td₂ и наружного Td диаметров резьбы:

d _max = d + es = 20 + 0 = 20 мм;

d _min = d + ei = 20 + (-0,18) = 19,82 мм;

d_2max = d₂ + es₂ = 19,35 + 0 = 19,35 мм;

d_2min = d₂ + ei₂ = 19,35 + (-0,118) = 19,232 мм;

d_1max = d₁ + es = 18,917 + 0 = 18,917 мм.

Допуски диаметров болта:

Td₂ = es₂ – ei₂ = 0 – (-118) = 118 мкм;

Td = es – ei = 0 – (-180) = 180 мкм.

Зазоры по среднему диаметру, определяющие посадку резьбового соединения определяем по формулам:

S_{2 max} = ES₂ – ei₂ = +160 – (- 118) = 278 мкм;

S_{2 min} = EI₂ – es₂ = 0 – 0 = 0.

Результаты вычислений показаны в таблицах 4.1 и 4.2.

4.4 Построение схемы расположения полей допусков и профильной схемы резьбового соединения.

На рисунке 4.1 построена схема расположения полей допусков и профильная схема резьбового соединения.

Рисунок 4.1- Схема расположения полей допусков (а) и профильная схема(б) резьбового соединения М20х1-6H/6h

При построении следует учитывать, что на половине профиля резьбы, как и на схемах расположения полей допусков, откладываются половины допусков.

4.5 Выполнение чертежа болта

На чертеже представлен болт по ГОСТ 7805-68 (Приложение Д), на который нанесено условное обозначение, размер, указана шероховатость резьбовых поверхностей.

Таблица 4.1 – Величины параметров резьбы гайки

Диаметры гайки, мм	Предельные отклонения, мкм			Предельные размеры, мм			Допуски, мкм
	нижнее	верхнее	наибольший		наименьший
D = 20 D2= 19,35 D1= 18,917	0 0 0	-- +160 +236	-- 19,51 19,153		20 19,35 18,917	- TD2=160 TD1=236

Таблица 4.2 – Величины параметров резьбы болта

Диаметры болта, мм	Предельные отклонения, мкм		Предельные размеры, мм		Допуски, мкм
	нижнее	верхнее	наибольший	наименьший
d =20 d2=19,35 d1=18,917	-180 -118 --	0 0 0	20 19,35 18,917	19,82 19,232 --	Td =180 Td2=118 --

4.6 Выбор средств контроля и измерения резьбовых соединений.

Контроль точности резьбовых изделий выполняется как комплексным, так и дифференцированным методами. В производственных условиях резьбу контролируют преимущественно комплексным методом, т.е. с помощью набора калибров. По виду контролируемой поверхности калибры подразделяются на калибры для контроля внутренней резьбы и калибры для контроля наружной резьбы.

В комплект калибров для контроля наружной резьбы входят гладкие скобы ПР и НЕ, контролирующие поле допуска по наружному диаметру, и два резьбовых кольца ПР и НЕ. Проходной резьбовой калибр-кольцо ПР контролирует приведенный средний диаметр и одновременно внутренний диаметр резьбы, а непроходное кольцо НЕ – наименьший средний диаметр d_2min.

В комплект калибров для контроля внутренней резьбы входят гладкие пробки ПР и НЕ, контролирующие поле допуска по внутреннему диаметру, и две резьбовые пробки ПР и НЕ. Проходной резьбовой пробкой ПР контролирует приведенный средний диаметр и одновременно наружный диаметр резьбы, а непроходной пробкой НЕ – наибольший внутренний диаметр D_1max.

Дифференцированный контроль предусматривает измерение каждого параметра резьбы (трех диаметров, шага и угла профиля) в отдельности.

Для контроля основных параметров наружной резьбы (резьбы болта) можно использовать следующие средства дифференцированного контроля:

• для измерения среднего диаметра d₂ используются универсальные средства без дополнительных приспособлений или с использованием резьбовых вставок, ножей, проволочек и роликов. Например, можно использовать микрометр со вставками – для диапазона измерения

• 0-25 мм следует брать пару вставок для резьбы с шагом P = 1-1,25 мм; можно также использовать метод трех проволочек совместно с гладким микрометром. Диаметр проволочек для шага Р = 1 мм – d_n = 0,572 мм.

• для измерения наружного диаметра резьбы можно использовать гладкий микрометр;

• для измерения внутреннего диаметра, шага резьбы, угла профиля, а также наружного и среднего диаметров можно использовать инструментальные микроскопы различных моделей: ММИ, БМИ, УИМ. Эти приборы позволяют проводить измерения прямым бесконтактным способом с достаточной степенью точности;

• средний диаметр внутренней резьбы измеряется с помощью штихмасов с резьбовыми вставками с помощью индикаторных приборов или сферических полувставок;

• можно также использовать метод получения оттисков и отливок с последующим их измерением универсальными средствами;

все параметры внутренней резьбы можно измерять с помощью специального микроскопа ИЗК-59. Существуют автоматические средства контроля параметров резьбы (автомат БВ-538, автомат Львовского политехнического института и др.).

На эскизах резьбового соединения внутренней и наружной резьбы (рисунок 4.2) нанести условные обозначения, размеры и указать шероховатость резьбовых поверхностей.

Рисунок 4.2 – Обозначение резьбового соединения:

а – в сборе М20х1-6H/6h;

б – внутренней резьбы М20х1-6H;

в – наружной резьбы М20х1-6h