5.2.3. Взаимозаменяемость цилиндрических резьб

Взаимозаменяемость цилиндрических резьб (метрической, трубной, трапецеидальной, упорной и т. д.) обеспечивается путем соответствующей системы допусков и посадок резьб. Эта система учитывает особенности конструкции резьбовых деталей и наличие взаимосвязи между погрешностями отдельных параметров резьбы.

При изготовлении резьбовых деталей неизбежны погрешности профиля резьбы и ее размеров. Возможна неконцентричность диаметральных сечений и другие погрешности, которые могут нарушать свинчиваемость и ухудшать качество соединений. Свинчиваемость и необходимые качества резьбового соединения достигаются путем вписывания действительного контура соединяемых деталей, определяемого действительным диаметром, углом и шагом резьбы, в предельные контуры на всей длине свинчивания. Соблюдение указанного условие проверяют проходными резьбовыми калибрами (они должны свинчиваться с проверяемой резьбой). Наименьший предельный контур болта (d_2min, d_min) и наибольший у гайки (D_2max, D_1max) проверяют непроходными резьбовыми калибрами (они не должны свинчиваться с проверяемой деталью). Указанные предельные диаметры можно проверят универсальными измерительными средствами.

Отклонением шага резьбы ΔР называют разность между действительным и номинальным расстоянием в осевом направлении между двумя средними точками любых одноименных боковых сторон профиля в пределах длины свинчивания или заданной длины.

Отклонение шага является суммарной погрешностью, которая пропорциональна числу шагов на длине свинчивания. Погрешность состоит из периодических, изменяющихся по периодическому закону погрешностей шага и местных погрешностей, не зависящих от числа витков резьбы на длине свинчивания. Соотношение этих составляющих погрешности шага зависит от технологии нарезания резьбы, точности оборудования и резьбообразующего инструмента. Обычно прогрессивные изменяющиеся по периодическому закону погрешности превышают погрешности местные. Периодические, прогрессивные погрешности возникают вследствие кинематических погрешности станка и неточности шага его ходового винта. Кроме того, существенное влияние на величину погрешности оказывают температурные деформации, а также силовые деформации станка и обрабатываемых деталей. Местные погрешности шага являются следствием местного износа резьбы ходовых винтов, погрешностей шага многопрофильных резьбообразующих инструментов, неоднородности материала заготовки и других причин.

5.2.4. Приведенный средний диаметр резьбы

Соединение (свинчиваемость) наружной и внутренней резьбы (болта и гайки) становится возможным в случае, когда разность диаметров резьб болта и гайки будет не менее суммы диаметральных компенсаций погрешностей шага и половины угла профиля резьбы обеих деталей. В целя упрощения контроля резьб и расчета допусков в машиностроении введено понятие приведенного среднего диаметра резьбы. Он учитывает влияние параметров d₂(D₂), f_p и f_α на свинчиваемость наружной и внутренней резьбы.

Приведенным средним диаметром называется значение среднего диаметра увеличенное у наружной и уменьшенное у внутренней резьбы на величину суммарной диаметральной компенсации погрешностей шага и угла профиля.

Приведенный средний диаметр для наружной резьбы равен

(5.2)

для внутренней резьбы

(5.3)

В общем виде уравнения (5.2) и (5.3) можно записать

(5.4)

Знак “плюс” принимается для наружной резьбы, а знак “минус” – для внутренней.

При наличии погрешностей шага и угла профиля резьбы у обеих соединяемых деталей (болта и гайки), приведенный средний диаметр определяют с учетом и величин, и знака погрешностей.

При необходимости более точного определения приведенного среднего диаметра резьбы, кроме диаметральных компенсаций погрешностей шага и угла профиля учитывают отклонение формы боковых поверхностей резьбы и другие ее погрешности.