Общие принципы обеспечения взаимозаменяемости цилиндрических резьб

При изготовлении резьбовых деталей неизбежны погрешности профиля резьбы и ее размеров. Свинчиваемость деталей зависит от точности выполнения среднего диаметра, шага и половины угла профиля резьб болта и гайки. По наружному и внутреннему диаметрам резьб болта и гайки предусмотрены зазоры (т.е. D > d и D₁ > d₁), которые практически всегда получаются при выборе соответствующих резьбообразующих инструментов.

При равенстве средних диаметров d₂ = D₂, шага Р и половины угла профиля α/2 болт и гайка свинчиваются беспрепятственно, плавно, без какого-либо ощутимого радиального или осевого зазора.

Если болт и гайка имеют одинаковые шаги P_б = Р_г и α/2_б = α/2_г, но разные средние диаметры d₂ D₂, можно получить резьбу с зазором (если D₂ > d₂) или резьбу с натягом (если d₂ > D₂).

При равенстве средних диаметров D₂ = d₂, половин угла профиля α/2_б = α/2_г, разных шагах Р_б Р_г, свободного свинчивания болта и гайки невозможно. В этом случае имеет место врезание одной детали в другую. Величина врезания определяется как накопленная погрешность шага

где n - число шагов на длине свинчивания; - абсолютная величина разности действительных значений шагов резьбы болта и гайки.

Не будет беспрепятственной свинчиваемости и в том случае, если болт и гайка имеют одинаковые средние диаметры d₂=D₂, шаги Р_б=Р_г, но разные половины углов профиля α/2_б α/2_г.

Что надо сделать, чтобы обеспечить свинчиваемость резьбовой пары, имеющей погрешности в шаге и половине угла профиля?

Если болт и гайка имеют погрешности в шаге и половине угла профиля, а они неминуемы при изготовлении резьбы, надо создать между гайкой и болтом положительную разность по среднему диаметру. Эта разность необходима для компенсации накопленной погрешности шага и погрешности половины угла профиля. Погрешность разности между d₂ и D₂ достигается за счет уменьшения d₂ или увеличения D₂, или за счет того и другого вместе на величину f_p + f_α, которые называются диаметральными компенсациями по шагу резьбы (f_p) и половине угла профиля (f_α). Для метрической резьбы f_p и f_α определяются по формулам:

где f_α - в мкм, Р - в мм, - в угловых минутах.

Следовательно, для обеспечения свинчиваемости болта и гайки, имеющих погрешности в шаге и половине угла профиля, надо создать суммарную положительную разность по среднему диаметру, определяемую выражением:

У резьбовых изделий (болта или гайки) есть приведенный средний диаметр. Что это такое?

Как было сказано выше, свинчиваемость будет обеспечена только в том случае, если разность средних диаметров резьб болта и гайки будет не меньше суммы диаметральных компенсаций отклонений шага и половины угла профиля обеих деталей. Для удобства контроля резьб и расчета допусков введено понятие «приведенный средний диаметр резьбы». Значение действительного среднего диаметра резьбы, увеличенного для наружной (болта) или уменьшенного для внутренней (гайки) резьб на суммарную диаметральную компенсацию шага и половины угла профиля f_pα, называется приведенным средним диаметром:

Таким образом, приведенный средний диаметр резьбы равен собственному среднему диаметру (действительному, измеренному), которому придана поправка на погрешность шага и половины угла профиля.

Дата добавления: 2014-11-29