Допуски и посадки метрической резьбы с зазором

Система допусков на резьбу должна обеспечивать как свинчиваемость, так и прочность резьбового соединения. Наиболее широко применяются соединения с зазорами, однако могут быть соединения с натягами и с переходными посадками.

Система допусков для посадок с зазором установлена ГОСТ 16093. Все отклонения и допуски отсчитываются от номинального профиля в направлении, перпендикулярном оси резьбы (см.рис.5.2).

По ГОСТ 16093 установлены степени точности на средний диаметр резьбы с 3-й по 10-ю в порядке убывания точности. В качестве основного принят допуск 6-й степени точности. Резьбы 6-й степени могут быть получены фрезерованием, нарезанием резцом, гребенкой, метчиком, плашкой, при накатывании роликом. Более точные степени требуют после операций нарезания применять шлифование профиля резьбы. Степени 3,4,5 используются для коротких резьб с мелким шагом. Для резьб с крупным шагом, при увеличенной длине свинчивания, рекомендуется применять 7-ю или 8-ю степень точности.

В табл. 5.3 даны допуски среднего диаметра болта - Td ₂, а в табл.5.4 допуски среднего диаметра гайки - TD ₂. Кроме этого, для болта установлены допуски по наружному диаметру - Td (4, 6, 8 степени точности), а для гайки допуски по внутреннему диаметру - TD ₁ (4, 5, 6, 7, 8 степени точности) (см. табл.5.5). По ГОСТ 16093 допуски на шаг резьбы и угол профиля не установлены, возможные отклонения по ним допускаются за счет изменения среднего диаметра резьбы и введения диаметральных компенсаций. Геометрически средний диаметр, шаг и угол профиля взаимосвязаны. Поэтому стандартный (табличный) допуск на средний диаметр является суммарным и определяется по формуле:

Td₂(TD₂)=T’d₂ (T’D₂ )+fp+fa,

где T’d₂(T’D₂) – допуск на средний диаметр болта (гайки);

fp – диаметральная компенсация погрешностей по шагу;

fp=DPn* ctga /2, при a=60° fp =1,732D Pn;

D Pn - погрешность шага, в мкм, на всей длине свинчивания;

fa - диаметральная компенсация погрешностей половины угла профиля;

, при a =60° fa =0,36 Р Da /2

(угловые минуты);

Погрешность половины угла наклона боковой стороны профиля - Da /2 определяется как среднее арифметическое абсолютных величин отклонений правой и левой половин угла профиля резьбы.

Вводится понятие – приведенный средний диаметр – диаметр условной идеальной резьбы. Это значение измеренного среднего диаметра d_{2 изм} (D_{2 изм}), увеличенное для наружной резьбы (или уменьшенное для внутренней) на суммарную диаметральную компенсацию погрешностей по шагу и погрешностей половины угла профиля. d _2пр= d _2изм+(fp +fa); D _2пр= D _2изм - (fр+fa).

Для обеспечения свинчиваемости средний диаметр болта необходимо уменьшить, а средний диаметр гайки увеличить в процессе обработки. Оценка годности резьбы производится набором калибров. Проходная сторона которого,имеет полный профиль и проверяет приведенный средний диаметр d_{2 пр} (D_2пр). (см. рис. 5.3). Непроходной калибр имеет укороченную длину профиля и срезанный виток, контролирует наименьший средний диаметр у болта или наибольший у гайки.

Условия годности резьбы по среднему диаметру: условие прочности и условие свинчиваемости:

для болта d_{2 изм} ³ d_{2 min}, d_{2 пр} £ d_{2 max};

для гайки D_{2 изм} £ D_{2 max}, D_{2 пр} ³ D_{2 min};

Положение полей допусков определяется значением основных отклонений. Для наружной резьбы предусмотрено пять верхних отклонений - еs - («в тело»), обозначаемых в порядке возрастания зазора буквами - h; g; f; e; d.

Для внутренней резьбы - четыре нижних отклонения EI - («в тело»), обозначаемых - H; G; F; E (см. табл. 5.6 и см. рис. 5.4).

Т а б л и ц а 5.1

Диаметры и шаги по ГОСТ 8724

Номинальный диаметр d	Шаг резьбы Р	Номинальный диаметр d	Шаг резьбы Р
1-й ряд	2-й ряд	3-й ряд	Крупный	Мелкий	1-й ряд	2-й ряд	3-й ряд	Крупный	Мелкий
			0,8	0,5
				0,75; 0,5				5,5	4 и др.
			1,25	1; 0,75				-	2; 1,5
			1,5	1,25 и др.				-	2; 1,5
			1,75	1,5 и др.					4 и др.
				1,5 и др.				-	2; 1,5
	18; 22		2,5	2 и др.	72;80			-	6 и др.
				2 и др.				-	2; 1,5
			-	2 и др.				-	6 и др.
			3,5	2 и др.				-	6 и др.
			-	1,5				-	6 и др.
				3 и др.				-	6 и др.
			-	1,5				-	6 и др.
			4,5	3 и др.				-	6 и др.
				3 и др.				-	6 и др.
			-	1,5				-	6 и др.
				3 и др.				-	6 и др.
			-	2; 1,5				-	6 и др.

Т а б л и ц а 5.2

Размеры диаметров метрической резьбы по ГОСТ 24705

Шаг резьбы, мм	Диаметр резьбы	Внутренний диаметр болта по дну впадин d 3
Средний диаметр d 2(D 2)	Внутренний диаметр d 1(D 1)
0,5	d - 1+0,675	d - 1+0,459	d - 1+0,386
0,75	d - 1+0,513	d - 1+0,188	d - 1+0,080
0,8	d - 1+0,480	d - 1+0,134	d - 1+0,018
	d - 1+0,350	d - 2+0,917	d - 2+0,773
1,25	d - 1+0,188	d - 2+0,647	d - 2+0,466
1,5	d - 1+0,026	d - 2+0,376	d - 2+0,160
1,75	d - 2+0,863	d - 2+0,106	d - 3+0,853
	d - 2+0,701	d - 3+0,835	d - 3+0,546
2,5	d - 2+0,376	d - 4+0,294	d - 4+0,933
	d - 2+0,051	d - 4+0,752	d - 4+0,319
3,5	d - 3+0,727	d - 4+0,211	d - 5+0,706
	d - 3+0,402	d - 5+0,670	d - 5+0,093
4,5	d - 3+0,077	d - 5+0,129	d - 6+0,479
	d - 4+0,752	d - 5+0,587	d - 7+0,866
5,5	d - 4+0,428	d - 6+0,046	d - 7+0,252
	d - 4+0,103	d - 7+0,505	d - 8+0,639

. Рис.5.2. Расположение полей допусков по профилю резьбы болта
Т а б л и ц а 5.3

Допуск среднего диаметра болта Тd ₂, мкм, по ГОСТ 16093

Номинальный диаметр резьбы d, мм	Шаг Р, мм	Степень точности
Свыше 5,6 до 11,2	0,5						(132)	-	-
0,75						(160)	-	-
1,25
1,5
Свыше 11,2 до 22,4	0,5						(140)	-	-
0,75						(170)	-	-
1,25
1,5
1,75
2,5
Свыше 22,4 до 45	0,5						-	-	-
0,75						(180)	-	-
1,5
3,5
4,5
Свыше 45 до 90	0,5						-	-	-
0,75						-	-	-
1,5
5,5
Свыше 90 до 180							-	-	-
1,5

Примечания: 1. Значения, указанные в скобках, по возможности не применять.

2. Для деталей из пластмасс использовать 10-ю степень точности.