Основные параметры метрических резьб

 

Номинальные размеры рассматриваемых параметров резьбы являются одинаковыми для болта (шпильки, винта и т. д.) и гайки (резьбового гнезда).

Этими параметрами являются наружный диаметр болта d и гайки D, внутренний диаметр болта d₁ и гайки D₁, средний диаметр болта d₂ и гайки D₂, шаг резьбы P и угол профиля резьбы (рис. 30).

Рис. 30.

Наружный диаметр d и D (номинальный диаметр резьбы) - диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы (болта) или по впадинам внутренней резьбы (гайки).

Внутренний диаметр d₁ и D₁ - диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы (болта) или вершин внутренней цилиндрической резьбы (гайки).

Средний диаметр d₂ и D₂ - диаметр воображаемого цилиндра соосного с резьбой, каждая образующая которого пересекает профиль таким образом, что отрезок, образованный при пересечении с канавкой, равен половине номинального шага.

Шаг резьбы P - расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между средними точками ближайших одноимённых боковых сторон, лежащих в одной осевой плоскости по одну сторону от оси резьбы.

Угол профиля резьбы - угол между смежными боковыми сторонами резьбы в плоскости осевого сечения.

Длина свинчивания l - длина взаимного соприкосновения наружной и внутренней резьб в осевом направлении.

Метрические резьбы по ГОСТ 8724-81 подразделяют на резьбу с крупными шагами для диаметров от 1 до 68 мм и с мелкими шагами - для диаметров от 1 до 600 мм.

У резьбы с крупным шагом определённому наружному диаметру соответствует определённый шаг. У резьбы с мелкими шагами одному и тому же наружному диаметру могут соответствовать различные шаги.

В основу профиля метрической резьбы положен треугольник (рис. 30), у которого срезаны вершины на величину равную Н/4 у гайки и Н/8 у болта. Н - исходная высота профиля установлена в зависимости от шага резьбы и равна 0,8660254, где Р - шаг резьбы.

Форма впадины резьбы не регламентируется и может выполняться как плоскорезанной, так и закруглённой. Рекомендуется, чтобы реальный профиль впадин у наружной резьбы не выходил за линию плоского среза на расстоянии Н/4 от вершины остроугольного профиля, у внутренней резьбы - на расстоянии Н/8. При закруглённой форме впадины радиус должен быть не менее 0,1Р, а профиль располагается в зоне от Н/8 до 3Н/16.

 

Отклонения и допуски

Основным параметром резьбового соединения, обеспечивающим точность и характер сопряжения, является средний диаметр. Допуски на наружный и внутренний диаметры построены таким образом, чтобы обеспечить гарантированный зазор. Отклонения шага и половины угла профиля, влияющие на взаимозаменяемость стандартом не нормируются. Погрешности этих элементов компенсируют изменением среднего диаметра.

Предельные отклонения резьб в посадках с зазорами нормированы ГОСТ 16093-81. Установлены ряды основных отклонений (верхние для болтов и нижние для гаек) и их обозначения:

Для диаметров резьбы:

· наружной (болтов) - h, g, f, e, d

· внутренней (гаек) - H, G, E, F.

Установлены следующие степени точности, определяющие допуски диаметров резьбы болтов и гаек и обозначаемые числами:

Диаметр болта	Степень точности
Наружный, d	4, 6, 8
Средний, d2	4, 6, 7, 8
Диаметр гайки	Степень точности
Внутренний, D1	5, 6, 7,
Средний, D2	4, 5, 6, 7,

Обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит из цифр, показывающей степень точности, и буквы, обозначающей основное отклонение. Например, 6g - для резьбы болтов; 6Н - для резьбы гайки.

В случае выполнения допуска среднего диаметра и допусков наружного диаметра для болтов и внутреннего диаметра для гаек с разными степенями точности допуска среднего диаметра записывают на первом месте. Например, 7g6g, где

7g - условное обозначение поля допуска среднего диаметра болта;

6g - условное обозначение поля допуска наружного диаметра болта.

5Н6Н, где

5Н - условное обозначение поля допуска среднего диаметра гайки;

6Н - условное обозначение поля допуска внутреннего диаметра гайки.

Длины свинчивания резьбовых деталей подразделяют на три группы: малые S, нормальные N и большие L. Допуск резьбы, если нет особых оговорок, относится к наибольшей нормальной длине свинчивания или ко всей длине резьбы, если она меньше наибольшей нормальной длины свинчивания. При необходимости длину свинчивания указывают в обозначении резьбы в следующих случаях:

1. Если она относится к группе L;

2. Если она относится к группе S, но меньше, чем вся длина резьбы.

В соответствии с сложившейся практикой поля допусков болтов и гаек установлены в трёх классах точности: точном, среднем и грубом. Понятие класса точности используется для сравнительной оценки точности резьбовых деталей с различными полями допусков.

При одинаковом классе точности допуск среднего по длине свинчивания группы L рекомендуется увеличивать, при длине свинчивания S - уменьшать на одну степень по сравнению с допусками, установленными для нормальной длины.

Таблица 18. Поля допусков метрической резьбы с зазорами по ГОСТ 16093-81

	Поля допусков резьб
Классы точности	Длина cвинчивания
	болтов	гаек
Точный	4h	4H5H
Средний	6h; 6g; 6e; 6d	5H6H; 6H; 6G
Грубый	8h; 8g	7H; 7G

 

Значения полей допусков, заключённые в рамки, рекомендовать для предпочтительного применения. В обоснованных случаях разрешено применять поля допусков, которые образованы сочетанием полей допусков разных степеней точности на средний диаметр и диаметр выступов. Например, для болтов 4h6h, 8h6h; для гаек - 7H6H.

Обозначение поля допуска резьбы следует за обозначением размера резьбы.

Примеры обозначения полей допусков:

· резьбы с крупным шагом: болт М12-6g, гайка М12-6H;

· резьбы с мелким шагом: болт М12х1-6g, гайка М12х1-6H;

· болт с обязательным закруглением впадины М12-6g-R.

Выбор полей допусков

Выбор полей допусков для деталей резьбовых соединений производится в зависимости от их назначения с учётом конструктивных и технологических требований.

Поля допусков точного класса рекомендуется использовать для соединений, где требуется малое колебание зазоров в посадках, а также для ответственных статически нагруженных резьбовых деталей. Поля допусков среднего класса для резьб общего назначения. Грубый класс применяется для получения резьб на горячекатанных заготовках или в длинных глухих отверстиях.

Наибольшее распространение в машиностроении получили поля допусков среднего класса точности, при котором обеспечивается достаточная статическая и циклическая прочность резьбовых деталей. Поля допусков точного класса применяются в ответственных соединениях для резьб, передающих расчётные перемещения.

Посадки в резьбовых соединениях образуются сочетанием полей допусков внутренней и наружной резьб.

Резьбовое соединение - это характер резьбового соединения элементов детали, определяемый разностью приведённых средних диаметров наружной и внутренней резьб до сборки.

Допускаются любые сочетания полей допусков по табл. 18, но предпочтительно следует использовать в посадках поля допусков одного класса точности.

Зазоры в соединениях необходимы для достижения лёгкой свинчиваемости, компенсации температурных деформаций деталей при эксплуатации, при нанесении защитных покрытий. Наиболее часто применяется посадка

Посадки резьбовых деталей обозначают дробью в числителе которой указывают обозначение поля допуска гайки а в знаменателе - обозначение поля допуска болта

Пример полного обозначения резьбового соединения:

, где

М - вид резьбы, метрическая;

20 - значение номинального диаметра, т.е. наружного диаметра (d; D);

0,75 - значение шага, если мелкий (крупный шаг не указывается);

LH - резьба левая;

4Н - условное обозначение поля допуска на приведённый средний диаметр гайки;

5Н - условное обозначение поля допуска на внутренний диаметр гайки;

7g - условное обозначение поля допуска на приведённый средний диаметр болта;

6g - условное обозначение поля допуска на наружный диаметр болта;

15 - значение длины свинчивания (l).