Контроль резьбы

Основным посадочным и контролируемым параметром резьбы является средний диаметр. Допуски на отклонение шага и половины угла профиля не задаются, а входят в допуск среднего диаметра.

Таким образом, допуск среднего диаметра является суммарным и включает в себя допуск на средний диаметр и две диаметральные компенсации погрешности угла профиля и погрешности шага:

Td₂ (D₂) = f_d2(D2) + f_ρ + f_α.

Для метрической резьбы эти составляющие определяются следующим образом:

- диаметральная компенсация погрешности шага:

f_ρ = (мм),

где ΔР_n - накопленная погрешность по шагу (это ошибка по длине свинчивания; она является прогрессивной, возрастающей пропорционально числу полных шагов n на длине свинчивания);

- диаметральная компенсация погрешности угла профиля:

f_α = (мм), где = .

Для обеспечения свинчивания надо профиль резьбы болта сместить вниз (рис.54), где полость гайки расширяется, т.е. надо уменьшить действительный средний диаметр болта на f_α (дополнительный проход резьбовым резцом по впадинам болта).

Рис. 54. Диаметральная компенсация погрешностей угла профиля

Зависимости для f_α и f_ρ дают возможность привести отклонения ΔР и к одному (диаметральному) направлению и к одной размерности (мм).

Для определения годности резьбы рассчитываютприведенный средний диаметр d_2пр для болта или D_2пр для гайки. Приведенный средний диаметр- средний диаметр воображаемой идеальной резьбы (она имеет те же шаг и углы наклона боковых сторон, что и номинальный профиль резьбы, и длину, равную заданной длине свинчивания), увеличенный у болта и уменьшенный у гайки на величину диаметральных компенсаций. Для болта он равен: d_2пр= d_2изм+(fp +fa), для гайки D_2пр=D_2изм - (fр+fa),

где d_2изм., (D_2изм)– значение среднего диаметра резьбы болта (гайки), полученное путем измерения; f_ρ и f_α - диаметральные компенсации погрешностей шага и половины угла профиля.

Условия годности резьбы по среднему диаметру для болта и гайки складываются из условия прочности и условия свинчиваемости (рис.56):

- условие прочности: для болта - d_2изм ³ d_2min; для гайки - D_2изм £ D_2max;

- условие свинчиваемости:для болта - d_2пр £ d_2max; для гайки - D_2пр ³ D_2min.

В массовом производстве контроль резьбовых поверхностей выполняется калибрами. Для контроля наружного диаметра болта (d) и внутреннего диаметра гайки (D₁) применяются гладкие предельные калибры: скобы – для болтов, пробки – для гаек. Средние диаметры резьбы (d₂, D₂), а также внутренний d₁ и наружный D проверяют одновременно с проверкой, накопленной по длине свинчивания погрешности шага ΔР_n и погрешности половины угла профиля .

Рис. 55. Схема условия годности резьбы болта и гайки

Проходные резьбовые калибры должны свинчиваться с проверяемой резьбой, то есть выполняется комплексная проверка резьбы по среднему диаметру, шагу и углу профиля (P и α/2).

Непроходные калибры проверяют средние диаметры болта и гайки, и удостоверяются, что d₂ не меньше, а D₂ не больше установленных предельных размеров. Непроходной калибр не должен свинчиваться с проверяемой поверхностью.

В соответствии с принципом подобия проходные резьбовые калибры имеют полный профиль резьбы и длину свинчивания, равную длине проверяемой резьбы. Непроходные калибры имеют укороченный профиль (чтобы уменьшить влияние погрешности угла профиля) и укороченную длину (но не менее 3-х витков), чтобы уменьшить влияние ошибок шага. Поэтому соприкосновение боковых сторон калибра с боковыми сторонами профиля резьбы происходит лишь около среднего диаметра. Укороченный профиль получают у пробок путем уменьшения наружного диаметра и прорезания канавки у впадины по внутреннему диаметру резьбы; у колец и скоб - увеличение внутреннего диаметра и прорезание канавок у впадин по наружному диаметру.

Материал изложен в соответствии с литературными источниками [2-7] и нормативной документацией:

ГОСТ 11708-82.ОНВ. Резьба. Термины и определения.

ГОСТ 9150- 2002 (ИСО68-1-98). ОНВ. Резьба метрическая. Профиль.

ГОСТ 8724- 2002 (ИСО261-98). ОНВ. Резьба метрическая. Диаметры и шаги.

ГОСТ 24705-81. ОНВ. Резьба метрическая. Основные размеры (диаметральные).

ГОСТ 16093–2004 (ИСО965-1:1998; ИСО965-3:1998). ОНВ. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором.