Расчет резьбовых калибров

М30 – 5Н/5h4h

По ГОСТ 8724 – 81 по номинальному значению наружного диаметра резьбы d = D = 30мм выбираем шаг Р = 3,5

D₂ (d₂)_ср = d – 3 + 0,727 = 30 – 3 + 0,727 = 27,727мм

d₁, d, D₁ (d₁)_вн = d – 4 + 0,211 = 30 – 4 + 0,211 = 26, 211мм

Номинальный наружный диаметр

d = D = 30мм

шаг резьбы Р = 3,5

Номинальный внутренний диаметр

D₁ (d₁)_вн = d – 4 + 0,211= 30 – 4 + 0,211 = 26, 211мм

D₂ (d₂)_ср = d – 3 + 0,727 = 30 – 3 + 0,727 = 27,727мм

Выбираем отклонения для метрических резьб:

Верхнее отклонение: es (d) = 0 es (d₁) = 0 es (d₂) = –170мкм

Нижнее отклонение: ei (d) = – 265 ei (d₂) = 0

Для гайки (с полем допуска 5Н) отклонения:

Верхнее отклонение: ES (D₂) = + 224мам ES (D₁) = + 450мкм

Нижнее отклонение: EI (D₂) = 0 EI (D₁) = 0

Размеры гайки:

Наибольший средний диаметр

D_2max = D₂ + ES = 27,727 + 0,224 = 27,951мм

Наименьший средний диаметр

D_2min = D₂ + EI = 27,727 + 0 = 27,727мм

Наибольший внутренний диаметр

D_1max = D₁ + ES = 26,211 + 0,450 = 26,661мм

Наименьший внутренний диаметр

D_1min = D₁ + EI = 26,211 + 0 = 26,211мм

Наименьший наружный диаметр

D_min = D + EI = 30 + 0 = 30мм

Наибольший наружный диаметр D_max – не нормируется

Размеры болта:

Наибольший средний диаметр

d_2max = d₂ + es = 27,727 + 0 = 27,727мм

Наименьший средний диаметр

d_2min = d₂ + ei = 27,727 + (– 0,170) = 27,557мм

Наибольший наружный диаметр

d_max = d + es = 30 + 0 = 30мм

Наименьший наружный диаметр

d_min = d + ei = 30 +(– 0,265) = 29,735мм

Наибольший внутренний диаметр

d_1max = d₁ + es = 26,211 + 0 = 26,211мм

Наименьший внутренний диаметр

d_1min – впадина не должна выходить за линию плоского среза, проведенную на расстоянии Н/8 от вершины остроугольного профиля.

Используя расчетные данные, построим схемы расположения полей допусков болта (2,а) и гайки (2, б)

а б

Рис. 2. Схема расположения полей допусков:

а – болтов, б – гайки

Согласно ГОСТ 17756 – 72 по номинальному размеру резьбового отверстия М30х3,5 выбираем калибр – пробку и вычерчиваем ее (прил.2.).

Согласно ГОСТ 17763 – 72 по номинальному размеру резьбового отверстия М30х3,5 выбираем калибр – кольцо и показываем вычерчиваем его (прил.3.).

3. Расчет калибра – пробки для шлицевого прямобочного отверстия

 

Шлицевое соединение 6х18х22, подвижное, умеренная нагрузка, повышенная точность.

Для обеспечения повышенной точности и подвижности принимаем способ центрирования по внутреннему диаметру d, показываем условное обозначение: соединение – средней серии:

d – 6 х 18 Н7/е8 х 22 Н12/а11 х 5 F10/e9,

z = 6 – число зубьев,

d = 18мм – внутренний диаметр,

D = 22мм – наружный диаметр,

b = 5мм – ширина зуба

Определим размеры калибра – пробки для шлицевого соединения:

d = 18Н7 (^+0,018);

D = 22Н12 (^+0,210);

b = 5 F10 (^+0,058_+0,010)

Находим предельные размеры:

d_max = d + ES = 18 + 0,018 = 18,018мм

d_min = d + EI = 18 + 0 = 18,0мм

D_max = D + ES = 22 + 0,210 = 22,210мм

D_min = D + EI = 22 + 0 = 22,0мм

b_max = b + ES = 5 + 0,058 = 5,058мм

b_min = b + EI = 5 + 0,010 = 5,010мм

По СТ СЭВ 355 – 76 (ГОСТ 7951 – 80) находим допуски размеров для комплексных калибров – пробок для прямобочных шлицевых соединений при центрировании по d и сводим в таблицу 1.

Таблица 1.

Значения допусков размеров калибра – пробки

Размеры	Допуски на изготовление калибров
Z	H	Y
d	5,5
D	7,0
b			23,5

 

По ГОСТ 7951 – 80 находим размеры проходного комплексного калибра пробки:

d_К = d – Z_d = 18 – 0,0055 = 17,9945мм

D_K = D – Z_D = 22 – 0,007 = 21,993мм

b_К = b_min – Z_b = 5,010 – 0,016 = 4,994мм

 

Строим на рис. 3 схему расположения полей допусков для диаметра d.

 

Рис.3. Схема полей допусков для центрирующего диаметра d

 

Согласно ГОСТ 24960 – 81 «Калибры для шлицевых прямобочных соединений», выбираем вид проходного комплексного калибра – пробки и чертим чертеж по номинальным размерам (прил.4.).

 

4. Расчет калибра – кольца для шлицевого прямобочного соединения

Согласно заданным размерам шлицевого соединения 6х18х22 по ГОСТ 24960 – 81 выбираем размеры калибра – кольца:

z = 6 – число зубьев;

d_к = 18мм – номинальный диаметр калибра – кольца для центрирующего диаметра изделия;

D_к = 22мм – номинальный наружный диаметр калибра – кольца;

b_к = 5мм – номинальная ширина паза калибра – кольца;

с = 0,2мм – номинальная величина фаски калибра;

h = 2,5мм – номинальная рабочая высота зуба калибра;

α = 360/6 = 60⁰ – угловой шаг.

Чертим чертеж калибра – кольца шлицевого прямобочного соединения (прил. 5).

 

 

Заключение

 

При разработке принципов выбора и нормирования средств измерений необходимо придерживаться ряда положений, изложенных ниже.

1. Основным условием возможности решения всех перечисленных задач является наличие однозначной связи между нормированными метрологическими характеристиками и инструментальными погрешностями. Эта связь устанавливается посредством математической модели инструментальной составляющей погрешности, в которой нормируемые метрологические характеристики должны быть аргументами. При этом важно, чтобы номенклатура метрологических характеристик и способы их выражения были оптимальны. Опыт эксплуатации различных систем измерений показывает, что целесообразно нормировать комплекс метрологических характеристик, который, с одной стороны, не должен быть очень большим, а с другой — каждая нормируемая метрологическая характеристика должна отражать конкретные свойства системы измерений и при необходимости может быть проконтролирована.

2. Нормирование метрологических характеристик средств измерений должно производиться исходя из единых теоретических предпосылок. Это связано с тем, что в измерительных процессах могут участвовать системы измерений, построенные на различных принципах.

3. Нормируемые метрологические характеристики должны быть выражены в такой форме, чтобы с их помощью можно было обоснованно решать практически любые измерительные задачи и одновременно достаточно просто проводить контроль СИ на соответствие этим характеристикам.

4. Нормируемые метрологические характеристики должны обеспечивать возможность статистического объединения, суммирования составляющих инструментальной погрешности измерений.