Резьбовые соединения с натягом

Посадки с натягом по среднему диаметру используют, когда конструкция узла не допускает применения резьбового соединения типа болт – гайка из-за возможного нарушения герметичности и самоотвинчивания шпилек под действием вибрации, переменных нагрузок и изменения рабочей температуры. Для создания натяга размеры сопрягаемых поверхностей наружной резьбы до свинчивания должны быть больше соответствующих размеров внутренней резьбы. Подобные соединения наиболее широко применяют для свинчивания шпилек с гнездами в корпусных деталях, поэтому для соединения с натягом применяют термины шпилька и гнездо вместо болт и гайка. Посадки с натягом должны обеспечивать неподвижность собранных соединений, исключающую самоотвинчивания шпилек и возможность вывинчивания их из гнезда под действием моментов, возникающих на втором конце шпилек при отвинчивании гаек. Натяги создаются только по боковым сторонам профиля, т.е. по средним диаметрам сопрягаемых резьб, а по наружным и внутренним диаметрам предусмотрены зазоры.

Шпильки из стали с наружной резьбой на ввинчиваемом конце, сопрягаемые с внутренними резьбами, должны иметь длину свинчивания в гнезде из стали в пределах от одного до 1,25 диаметра, из чугуна – от 1,25 до 1,5 диаметра, из алюминиевых и магниевых сплавов - от 1,5 до 2 диаметров. При других длинах свинчивания или других материалах требуется дополнительная проверка посадок.

Посадки с натягом регламентированы ГОСТ 4608-81, который распространяется на метрические резьбы с профилем по ГОСТ 9150-81 диаметром 5…45 мм и шагом 0,8…3 мм.

Допуски с натягом по среднему диаметру предусмотрены только в системе отверстия, имеющей большие технологические преимущества перед системой вала.

В стандарте предельные отклонения собственно средних диаметров резьбы гнезда и шпильки используют при сортировки на группы для селективной сборки. Допуски среднего диаметра резьбы деталей, сортируемых на группы, не включают диаметральных компенсаций отклонений шага и угла наклона боковой стороны профиля. Это объясняется тем, что крутящий момент при затяжке соединения в большей степени зависит от натяга по собственно средним диаметрам, чем от натяга по приведенным средним диаметрам резьбы. Допуски среднего диаметра резьбы деталей, не сортируемых на группы, являются суммарными. Сортировка по собственно среднему диаметру обеспечивает больший крутящий момент при затяжке соединения, чем по приведенному среднему диаметру. Предельные отклонения внутреннего диаметра наружной резьбы не устанавливают, их ограничивают косвенно положением поля допуска среднего диаметра и предельными отклонениями формы впадин наружной резьбы. Верхнее отклонение наружного диаметра внутренней резьбы также не регламентировано.

Для резьб с натягом нормированы допускаемые отклонения угла профиля и шага резьбы шпилек и гнезд на длине свинчивания. Отклонения половины угла профиля и шага резьбы контролируют только у шпилек, для гнезд эти отклонения обеспечивают технологически при изготовлении резьбообразующего инструмента соответствующей точности.

Экспериментально установлено. Что погрешности шага и угла профиля резьбы, близкие к максимально допускаемым, снижают крутящий момент затяжки на 10…25 %, причем влияние погрешности шага проявляется в большей степени, чем погрешности угла профиля. Погрешности половины угла профиля и шага для резьб с натягом должны быть минимальными.

Для посадок с гарантированным натягом необходимо устанавливать весьма малые допуски по среднему диаметру. При больших допусках сочетания размеров, создающее наименьший натяг, не гарантирует от проворачивания шпилек, при наибольшем натяге возможно разрушение шпильки или срез резьбы гнезда. В связи с этим для резьб с натягом допуск на собственно средний диаметр резьбы установлен: для гнезд по степени точности 2, для шпилек по степени точности 3 и 2. Допуск по степени точности 2 определяют по формулам

,

.

Таким образом, допуск резьбы гнезда на 2% больше допуска шпильки.

Для обеспечения более однородного натяга и повышения прочности соединений резьбовые детали сортируют на группы, а затем собирают из одноименных групп.

Посадки с натягом по среднему диаметру предусмотрены только в системе отверстия, имеющей больше технологических преимуществ перед посадкой в системе основного вала. Поля допусков и посадки для резьб с натягом приведены в таблице.

Таблица

Поля допусков и посадки для резьб с натягом.

Материал детали с внутренней резьбой	Поле допуска резьбы	Посадка при Р, в мм	Дополнительные условия сборки
Наружной	Внутренней при Р,мм	До 1.25	Св. 1,25
До 1,25	Св.1,25
Чугун и алюминиевые сплавы	2r	2H5D	2H5C	2H5D	2H5C	-
2r	2r
Чугун, алюминиевые и магниевые сплавы	3p(2)	2H5D(2)	2H5C(2)	2H5D(2)	2H5C(2)	Сортировка на две группы
3p(2)	3p(2)
Сталь, высокопрочные и титановые сплавы	3n(3)	2H4D(3)	2H4C(3)	2H4D(3)	2H4C(3)	Сортировка на три группы
3n(3)	3n(3)

Длина свинчивания в посадках с натягом назначается в зависимости от материала гнезда.

Для посадок с гарантированным натягом устанавливают весьма малые допуски по среднему диаметру.

Для устранения заклинивания при свинчивании тугой резьбы по наружному и внутреннему диаметрам предусмотрены гарантированные зазоры. Для повышения циклической прочности шпилек необходимо, чтобы по внутреннему диаметру резьбы был обеспечен зазор и после свинчивания деталей.

Допускается применение посадок 3Н6Н/3р и 3Н6Н/3п без сортировки на группы.

Дата добавления: 2015-08-10