по заданному взаимному осевому смещению от начального положения; по заданному усилию запрессовки.
Первые два способа фиксации сопрягаемых конусов позволяют получать посадки всех трех групп (с зазором, переходные и с натягом). Третий способ фиксации применяют для образования посадок с зазором и натягом, а четвертый - для посадок с натягом.
§ 12.3. Допуски и посадки конических соединений
Система допусков и посадок для конических соединений (СТ СЭВ 1780-79) распространяется на гладкие конусы с диа.\1етром до 500 мм и конусностью от 1 ! 3 до 1 : 500. Предусмотрены два способа нормирования допусков конусов; 1) совместное нормирование всех видов допусков допуском Tq, 2) раздельное нормирование допусков диаметра конуса в заданном сечении.
В посадках с фиксацией по конструктивным элементам нли по заданному осевому расстоянию 7 между базовы.ми плоскостями сопрягаемых конусов предпочтительнее применять первый способ нормирования допусков; в посадках с фиксацией по заданному осевому смещению или по заданному усилию запрессовки, а также у несопрягаемых конусов предпочтителен второй способ-Поля допусков 7"с и Tcs диаметров наружных и внутренних конусов образованы в 19 квалитетах (с 01 до 17) из допусков квалитетов и основных отклонений валов Id, е, f, g, fl, /, k, и, x, у) и отверстий (Н, J, N, К), установленных ЕСДП СЭВ (СТ СЭВ 145-75 и СТ СЭВ 144-75). Поля допусков для конических соединений в основном отобраны из полей допусков, содержащихся в СТ СЭВ 144-75. Кроме того, СТ СЭВ 1780-79 устанавливает ряд допусков специально для конусов. Предельные отклонения и допуски Тр и Tds лпя конусов выбирают по СТ СЭВ 144-75 и СТ СЭВ 1780-79 или вычисляют по общему правилу.
При выборе полей допусков для образования посадок учитывают способ фиксации. Посадки с фиксацией сопрягаемых конусов по конструктивным элементам или по заданному осевому расстоянию назначаются по системе отверстия. Следует применять поля допусков не грубее квалитета 9 с основным отклонением Н для внутренних конусов и любым из установленных в СТ СЭВ 1780-79 для наружных конусов. На сопрягаемые конусы рекомен-
дуется назначать поля допусков одного квалитета. В обоснованных случаях можно подбирать поля допусков из разных квалитетов (не грубее, чем на два квалитета, назначают на диаметр внутреннего конуса). В посадках с фиксацией по заданным смещению или усилию запрессовки применяют поля допусков квалитетов 8-12 с основными отклонениями Н (предпочтительное), или Л - для внутренних конусов и h, /, или k - для наружных конусов. В обоснованных случаях можно применять поля допусков точнее /Т8.
Подвижные посадки (поля допусков валов d - g) обеС печивают зазор в соединении конусов, относительное вра щенне конических цапф, высокую точность цеитрирова ния и компенсацию износа конических поверхностей. Применяют в опорах точных приборов и станков, регули, рующих устройствах и т. д.
Плотные посадки (поля допусков h, /„ к, т) применяют для образования герметичных соединений (в кранах, клапанах двигателей внутреннего сгорания и т. д.). В ответственных случаях герметичность обеспечивают взаимной притиркой сопрягаемых конусов.
Неподвижные посадки (поля допусков и, р, г, s, t, и, x, г) обеспечивают передачу значительных нагрузок благодаря натягу и силам трения, возникающим на сопрягаемых поверхностях (при больших нагрузках соединения усиливают шпонками). Натяги создают затяжкой или запрессовкой наружного конуса, а также применяют сборку при тепловых деформациях. Неподвижные посадки применяют для соединения фланцевых муфт с валами, конусов фрикционных муфт, установки конических штифтов, клиновых шпонок и т. д.
Формулы (12.3) показывают, что даже небольшие отклонения (допуски) диаметров вызывают значительные изменения базорасстояний конусов, их соединений, а также допусков, особенно при малых конусностях. Например, при /7"е = 52 мкм и С = 1 ; 100 допуск на базорасстояние конуса 7"„ = 52-100 = 5200 мкм = 5,2 мм. Благодаря этому точность конусов и конических соединений часто проверяют по допускам на базорасстояние калибрами-пробками по уступам и калибрами-скобами по рискам (рис. 12.7).
В соответствии с ГОСТ 2.307-68 конусность указывают равносторонним треугольником в сочетании с отношением 1 ; L. Острый угол треугольника направляют в сторону
вершины конуса: L означает длину, на которой разность диаметров конуса равна 1 мм. Например, <] 1 : 20 (D - d= == 1 мм на длине I, = 20 мм, см. рис. 12.3, б). Уклон обозначают сочетанием острого угла (вершина направлена в сторону уклона) с тем же отношением, в котором L означает длину, на которой раз-ностьвысот или радиусов равна 1 мм Например, <1 ; 40.
О допусках инструментальных конусов. Для метрических конусов и конусов Морзе установлено пять степеней точности AT4-ATS, которыми регламентированы отклонения угла, прямолинейности образующих и круглости конусов, а также основных размеров конусов и их лапок. Отклонения угла располагают в плюс для наружных и в минус для внутренних конусов. Для внутренних конусов степени точности Л7"4 и АП являются перспектив, ными. Степень точности указывают в условном обозначе* НИИ конуса.
ГЛАВА 13
ДОПУСКИ НА РЕЗЬБУ
§ 13.1. Основные типы, параметры и условня работы резьб и резьбовых соединений
Резьбы служат для образования неподвижных (крепежных) и подвижных (кинематических) соединений. Обычно применяют для неподвижных соеливений метрические (рис. 13.1) или дюймовые резьбы, а для подвижных - трапецеидальные (см. рис. 13.11) или упорные резьбы. Резьбовые поверхности имеют сложную форму. Однако современные методы нарезании и контроля резьб обеспечивают полную взаимозаменяемость резьбовых деталей. Главным условием взаимозаменяемости резьб является свинчиваемость винтов и гаек, имеющих резьбу одинакового профиля, шага н номинального диаметра, при получении заданного характера соединения без подгонки.
рл f--Ч
Рис. 13.1
К основным пара.чстрам резьб относятся (рис. 13.1, о)*: наружный диа.ме1р резьбы d (D)-диаметр воображаемого цилиндра, описанного касательно к вершинам наружной резьбы / или впа.цшам внутренней резьбы / (обычно является номинальным диаметром резьбы); средний диаметр резьбы ds (D,) - диа.метр воображаемого цилиндра, образующие которого пересекают номинальный профиль резьбы в точках, где ширина выступов равна ширине впадин; внутренний диаметр резьбы d, (D,) - диаметр воображаемого цилиндра, описанного касательно к впадинам наружной резьбы нли к вершинам внутренней резьбы; шаг резьбы Р - расстояние между соседними одноименными (правыми или левыми) боковыми сторонами профиля, измеренное параллельно оси резьбы на расстоянии, равном половине d- (D,) от указанной оси; ход резьбы Р„ - без учета погрешностей шага и других параметров Р„ = Рп {п - число заходов резьбы); угол профиля резьбы а - угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в плоскости, проходящей через ось резьбы; половина угла профиля а/2 или углы наклона боковых сторон профиля Р и V резьб с несимметричным профилем (например, упорных), равные углам между рассматриваемой боковой стороной профиля и перпендикуляром к оси резьбы; высота теоретического профиля Н - высота остроугольного профиля, получешюго при продолжении боковых сторон профиля до их пересечения; рабочая высота профиля Я, - высота соприкосновения витков наружной и внутренней резьб в наиравленин, пер-
• По стян;5:1ргач СЭР днямсфы инутренией [л\[Г>,1 (гаек) следует сОозпачйть ;.,1.1,Впьтмн ()уква\11 (£»), а наружной резьбы (болта, винта) - строчньшп буквами (а).
пендикулярном к оси резьбы; длина свинчивания резьбы / - длина сонрикосповения наружной и внутренней резьб в осевом направлении (может быть выражена через целое или дробное число витков резьбы).
Прочность, долговечность и необходимый характер соединения являются общими требованиями, которые предъявляют ко всем резьбам и резьбовым соединениям. Достижение этих качественных показателен обеспечивается рядом конструктивных и технологических мер, а также точ!юстью основных параметров резьб и иеобхо-димы.\1 разнообразием посадок.
Свиичиваемосгь и характер соединения резьб определяются соотношением и точностью средних диамет[)ОВ наружной (болта) и внутренней (гайки) резьб. Точность формы резьбовых поверхностей (зависит от точности Р и сс) способствует равномерности пагружения сопряженных БИТКОВ резьбы, поэтому точность шага и угла проф1КТ1я обеспечивает повышение прочности резьбы в пеиодвиж-ных, а также снижение износа в подвижных резьбовых соединениях.
В кинематических резьбовых парах точных меха1М!з-мов основны.м показателем качества резьбы служит точность шага и хода, а в особых случаях также точность углов наклона боковых сторон профиля резьбы.
От точности d и D зависит действительная рабочая высота профиля, а следовательно, износосгойкость и прочность на смятие сопряженных витков резьбы. Большое влияние на прочность винта оказывает форма впадины резьбы (рпс. 13.1. б). Углубление и заострение впадины уменьшают фактическую расчетную площадь поперечного сечения винта и снижают его статическую прочность. Форма впадины влияет на концентрацию напряжений, поэтому от нее зависит усталостная прочность резьбовых деталей. Впадина наружной резьбы может быть плоской (/) нли закругленной (2). Если форма впадины не ограничена, ее контур должен находиться в зоне 3. Наименьшую усталостную прочность И-меют наружные резьбы с п.50-ской впадиной, а наибольшую - с закругленной по ж «0,216f.
Характер посадки по боковым сторонам профиля зависит от соотношения средних диаметров сопрягаемых резьб. Для неподвижных, часто разбираемых соединений применяют посадки с зазорами, равными нулю нли относительно небольшими. Если требуется создать напряжен-
ное или герметичное резьбовое соединение, то применяют посадки переходные (см. рис. 13.8) или с натягами (см. рис. 13.9). В кинематических соединениях зазоры должны обеспечивать надежное смазывание резьбовых поверхностей н требуемую точность перемещений (см. рнс. 13.11).
Для метрической резьбы (крепежной треугольного профиля) стандартизованы: профиль (СТ СЭВ 180-7S); основные размеры d, D, d., D,,, d„ D„ d, (CI СЭВ 182-75); ряды диаметров в интервале d = 0.25 ... 600 мм и шагов Р = 0,075 ... 6 мм (СТ СЭВ 181-75). Для приборостроительной промышленности стандартом СТ СЭВ 183-75 установлены дополнительные (к СТ СЭВ 181-75) значения d и Р в интервалах d = 3,5 ... 400 мм и Р 0,25 ... ... 2 мм (основные размеры даны в СТ СЭВ 184-75).
На допуски и посадки метрических резьб разработаны стандарты: СТ СЭВ 640-77 - допуски и посадки с зазором (распространяется на резьбы, имеющие d = 1 ... ... 600 мм и Р = 0,2 ... 6 мм); СТ СЭВ 305-76 - переходные посадки (d = 5 ... 45 и Р = 0,8 ... 4,5 мм); СТ СЭВ 306-76 - посадки с натягом (d = 5 ... 45 мм и Р = 0,8 .. ... 3 мм); СТ СЭВ 8,37-78 - резьба метрическая для диаметров менее 1 мм; СТ СЭВ 1158-78 - резьба метрическая и ее допуски для деталей из пластмасс (d = 1 ... ... 180 мм, Р = 0,2 ... 6 мм); ГОСТ 17722-72 - допуски для приборостроительной резьбы.
Для трапецеидальной резьбы стандартизованы: профиль (СТ СЭВ 146-75); основные размеры d, D„d,, Dj, dj, D, (СТ СЭВ 838-78): диаметры d = 8 ... 640 мм и шаги Р = 1,5 ... 48 мм (СТ СЭВ 639-77).
На допуски и посадки трапецеидальной однозаходной резьбы разработан СТ СЭВ 836-78 (d св. 5,6 до 640 мм н Р = 1,5 до 48 мм); на основные размеры и допуски трапецеидальной многозаходной резьбы - СТ СЭВ 185-75.
Для упорной резьбы разработаны СТ СЭВ 1781-79 (профиль и основные размеры) и СТ СЭВ 2058-74 (допуски).
Стандартизованы также профили, основные размеры и допуски других резьб II, 41.
Реальные резьбы по сравнению с теоретически точными и!eют отклонения профиля и размеров. Несмотря на сложную форму точность резьбовых поверхностей вполне
