1.5. Расчет посадок резьбовых соединений

Для заданных резьбовых соединений расшифровать их обозначения и дать краткую характеристику установленных посадок сопрягаемых элементов деталей (вид, предпочтительность, область применения). Построить схемы расположения полей допусков для заданных посадок, рассчитать предельные размеры сопрягаемых деталей, а также табличные зазоры (натяги). Для переходной посадки предложить вариант дополнительного заклинивания сопрягаемых деталей и дать его графическую интерпретацию. Для посадки с натягом в случае селективной сборки соединений привести общую схему реализации этого процесса.

Дана резьбовая посадка М42×1,5-7Н/6f

M – резьба метрическая,

42мм – номинальный наружный диаметр наружной резьбы (болта), наружный диаметр внутренней резьбы (гайки);

P = 1.5 мм –шаг резьбы мелкий,

7H/6f – резьбовая посадка с зазором,

где 7H – поле допуска внутренней резьбы (гайки) по среднему D₂ и по внутреннему диаметру D₁.

6f – поле допуска наружной резьбы (болта) по среднему диаметру d₂ и по внутреннему диаметру d₁.

Длина свинчивания нормальная.

Определяем номинальные значения диаметров внутренней резьбы (гайки) и наружной резьбы (болта) по ГОСТ 24705:

Номинальный наружный диаметр наружной(внутренней) резьбы:

d = D = 42 мм

Номинальный средний диаметр наружной(внутренней) резьбы:

d₂ = D₂ = 41,026мм

Номинальный внутренний диаметр наружной(внутренней) резьбы:

d₁ = D₁ = 40,376мм

Номинальный внутренний диаметр наружной резьбы по дну впадины:

d₃=40,160мм

Предельные отклонения диаметров резьбовых деталей с внутренней резьбой (гайки) и наружной резьбой (болта) выбираем по ГОСТ 16093–2004.

Определяем предельные отклонения и размеры внутренней резьбы М42x1.5-7H:

Наружного диаметра внутренней резьбы:

EI=0 мкм - нижнее отклонение

ES=не огран. – верхнее отклонение

Среднего диаметра внутренней резьбы:

Полный(суммарный) допуск среднего диаметра внутренней резьбы:

T_D2=250 мкм;

EI = +0 мкм; - нижнее отклонение

ES = +250 мкм - верхнее отклонение

Внутреннего диаметра внутренней резьбы:

Полный(суммарный)допуск внутреннего диаметра внутренней резьбы:

T_D1=375 мкм;

EI = 0 мкм; - нижнее отклонение

ES = +375 мкм – верхнее отклонение

Наибольший предельный размер наружного диаметра внутренней резьбы:

D_max = D+ES = 42.000+не огран. = не огран.

Наименьший предельный размер наружного диаметра внутренней резьбы:

D_min = D + EI = 42,000+0,000 =42.000 мм

Наибольший предельный размер среднего диаметра внутренней резьбы:

D_2max = D₂ + ES = 41.026+0,25 = 41,276 мм

Наименьший предельный размер среднего диаметра внутренней резьбы:

D_2min = D₂ + EI = 41,026+0,000 = 41.026 мм

Наибольший предельный размер внутреннего диаметра внутренней резьбы:

D_1max = D₁ + ES = 40,376+0,375 = 40,751 мм

Наименьший предельный размер внутреннего диаметра внутренней резьбы:

D_1min = D₁ + EI = 40,376+0,000 =40,376 мм

Определяем предельные отклонения и размеры болта (наружной резьбы) М42x1.5-8g

Наружного диаметра наружной резьбы:

Полный(суммарный) допуск наружного диаметра наружной резьбы:

t_d=236

es= -45мкм – верхнее отклонение

ei= –281 мкм – нижнее отклоненеие

Среднего диаметра наружной резьбы:

Полный(суммарный) допуск среднего диаметра наружной резьбы:

t_d2=150

es= -45 мкм – верхнее отклонение

ei= -195 мкм – нижнее отклонение

Внутреннего диаметра наружной резьбы:

es= -45 мкм – верхнее отклонение

ei= не огран. - нижнее отклонение

Наибольший предельный размер наружного диаметра наружной резьбы

d_max=d+es=42,000+(-0,045)=41.955 мм;

Наименьший предельный размер наружного диаметра наружной резьбы:

d_min=d+ei=42,000+(–0,281)=41.719 мм;

Наибольший предельный размер среднего диаметра наружной резьбы:

d_2max=d₂+es=41.026+(-0,045)=40.981 мм;

Наименьший предельный размер среднего диаметра наружной резьбы:

d_2min=d₂+ei=27.026+(–0,195)=40.831 мм;

Наибольший предельный размер внутреннего диаметра наружной резьбы:

d_1max=d₁+es=40.376+(-0,045)=40.331мм

Наименьший предельный размер внутреннего диаметра наружной резьбы:

d_1min=d₁+ei=40.376+не огран. = не огран.

Рассчитываем предельные значения зазоров в резьбовой посадке:

по наружному диаметру внутренней(наружной) резьбы:

Наименьший предельный зазор:

S_min = D_min – d_max = 42,000 – 41.955 = 0,045 мм;

Наибольший предельный зазор:

S_max – не нормируется;

по среднему диаметру внутренней(наружной) резьбы :

Наименьший предельный зазор:

S_2min = D_2min – d_2max = 41.026 – 40,981 = 0,045 мм;

Наибольший предельный зазор:

S_2max = D_2max – d_2min = 41.276 – 40.831 = 0,445 мм;

по внутреннему диаметру внутренней(наружной) резьбы:

Наименьший предельный зазор:

S_1min = D_1min – d_1max =40.376 – 40.331 = 0,045 мм;

Наибольший предельный зазор:

S_1max – не нормируется.

Рисунок – 5.1 Схема расположения полей допусков резьбового соединения M42×1,5-7H/6f

Резьбовые посадки с гарантированным зазором применяют для крепежных резьб в следующих случаях:

для соединений деталей, работающих при высокой температуре (для компенсации температурных деформаций, предохранения соединений от заедания и обеспечения возможности разборки деталей без повреждения, размещения смазки);

при необходимости быстрой и легкой свинчиваемости деталей (даже при наличии небольшого загрязнения или повреждения резьбы).

Pезьбовая посадка М22-2Н4D(3)/3n(3)

Pезьбовая посадка М5-2Н4D(3)/3n(3) с натягом

M – резьба метрическая,

22 – номинальный наружный диаметр сопряжения,

Р=2,5 мм шаг резьбы -крупный,

где 2Н – поле допуска внутренней резьбы (гайки) по среднему

диаметру;

4D – поле допуска внутренней резьбы по внутреннему диаметру

3 группы сортировки по среднему диаметру при селективной сборке;

3n– поле допуска наружной резьбы (болта) по среднему диаметру и

3 группы сортировки по среднему диаметру при селективной сборке;

Поля допусков наружной резьбы по наружному диаметру – 6е(Р до 1,25 мм)

Определяем номинальные значения диаметров внутренней резьбы (гайки) и наружной резьбы (болта) по ГОСТ 24705:

Номинальный наружный диаметр наружной(внутренней) резьбы:

d = D = 22 мм

Номинальный средний диаметр наружной(внутренней) резьбы:

d₂ = D₂ = 20,376мм

Номинальный внутренний диаметр наружной(внутренней) резьбы:

d₁ = D₁ = 19,294 мм

Номинальный внутренний диаметр наружной резьбы по дну впадины:

d3=18,933 мм

Предельные отклонения диаметров резьбовых деталей с внутренней резьбой (гайки) и наружной резьбой (болта) выбираем по ГОСТ 24834.

Определяем предельные отклонения и размеры гайки М22-2Н4D(3):

Среднего диаметра внутренней резьбы:

Полный(суммарный) допуск среднего диаметра внутренней резьбы:

T_D2=90мкм;

EI = 0 мкм; - нижнее отклонение

ES = +90 мкм – верхнее отклонение

Внутреннего диаметра наружной резьбы:

Полный(суммарный) допуск внутреннего диаметра наружной резьбы:

T_D1=280мкм;

EI = +160 мкм; - нижнее отклонение

ES = +440мкм – верхнее отклонение

Наружного диаметра внутренней резьбы:

EI=0мкм; - нижнее отклонение

ES=не огран. – верхнее отклонение

Наибольший наружный диаметр внутренней резьбы:

D_max = D + ES = 22.000+ не огран. = не огран.

Наименьший наружный диаметр внутренней резьбы:

D_min = D + EI = 22,000+0= 22,000 мм

Наибольший средний диаметр внутренней резьбы:

D_2max = D₂ + ES = 20,376+0,090 = 20,466 мм

Наименьший средний диаметр внутренней резьбы:

D_2min = D₂ + EI = 20,376+0= 20,376мм

Наибольший внутренний диаметр внутренней резьбы:

D_1max = D₁ + ES = 19,294+0,440 = 19,734 мм

Наименьший внутренний диаметр внутренней резьбы:

D_1min = D₁ + EI = 19,294+0,160= 19,454 мм

Определяем предельные отклонения и размеры болта М5-3n(3):

Наружного диаметра наружной резьбы:

Полный(суммарный) допуск наружного диаметра наружной резьбы:

T_d = 335 мкм;

es = -160 мкм – верхнее отклонение

ei = -495 мкм – нижнее отклонение

Среднего диаметра наружной резьбы:

Полный(суммарный) допуск среднего диаметра наружной резьбы:

T_d2=85мкм;

es = +148 мкм – верхнее отклонение

ei = +63 мкм – нижнее отклонение

Наибольший наружный диаметра наружной резьбы:

d_max = d + es =22,0000+(-0,160)= 21,840 мм

Наименьший наружный диаметр наружной резьбы:

d_min = d + ei = 22,000+(-0,063) = 21,937 мм

Наибольший средний диаметр наружной резьбы:

d_2max = d₂ + es =20,376+0,148= 20,524 мм

Наименьший средний диаметр наружной резьбы:

d_2min = d₂ + ei = 20,376+0,063 = 20,439 мм

Рисунок 5.2 – Схема расположения полей допусков резьбового сопряжения М22-2Н4D(3)/3n(3).

Рассчитываем предельные значения натягов в резьбовой посадке по сортировочным группам (только по среднему диаметру):

1 группа:

Наибольший средний размер внутренней резьбы:

D_2max = D₂ + ES(1) = 20,376 + 0,030 = 20,406 мм

Наименьший средний размер внутренней резьбы:

D_2min = D₂ + EI(1) = 20,376 + 0 = 20,376 мм

Наибольший средний размер наружной резьбы:

d_{2 max} = d₂ + es(1) =20,376 +0,091= 20,467 мм

Наименьший средний размер наружной резьбы:

d_{2 min} = d₂ + ei(1) = 20,376 +0,063 = 20,439 мм

Наибольший предельный натяг:

N_{2 max} = d_2max – D_2min = 20,467 – 20,376 = 0,091 мм;

Наименьший предельный натяг:

N_{2 min} = d_2min – D_2max = 20,439 – 20,406 = 0,033 мм.

2 группа:

Наибольший средний размер внутренней резьбы:

D_{2 max} = D₂ + ES(2) = 20,376 +0,060 = 20,436 мм

Наименьший средний размер внутренней резьбы:

D_{2 min} = D₂ + EI(2) = 20,376 +0,030= 20,406 мм

Наибольший средний размер наружной резьбы:

d_{2 max} = d₂ + es(2) =20,376 +0,119= 20,495 мм

Наименьший средний размер наружной резьбы:

d_{2 min} = d₂ + ei(2) = 20,376 +0,091 = 20,467 мм

Наибольший предельный натяг:

N_{2 max} = d_2max – D_2min = 20,495 – 20,406 = 0,089 мм;

Наименьший предельный натяг:

N_{2 min} = d_2min – D_2max = 20,467 – 20,436 = 0,031 мм.

3 группа:

Наибольший средний размер внутренней резьбы:

D_{2 max} = D₂ + ES(3) = 20,376 +0,090 =20,466 мм

Наименьший средний размер внутренней резьбы:

D_{2 min} = D₂ + EI(3) = 20,376 +0,060= 20,436 мм

Наибольший средний размер наружной резьбы:

d_{2 max} = d₂ + es(3) =20,376 +0,148= 20,524 мм

Наименьший средний размер наружной резьбы:

d_{2 min} = d₂ + ei(3) = 20,376 +0,119 = 20,495 мм

Наибольший предельный натяг:

N_{2 max} = d_2max – D_2min = 20,524 – 20,436 = 0,088 мм;

Наименьший предельный натяг:

N_{2 min} = d_2min – D_2max = 20,495 – 20,466 = 0,029 мм.

Общая схема реализации селективной сборки соединения М22-2Н4D(3)/3n(3)

0

30

60

90

63

91

119

148

Рисунок – 5.3 Общая схема реализации селективной сборки соединения М5-2Н4D(3)/3n(3)