что такое приведенный диаметр

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Приведенный средний диаметр

Приведенный средний диаметр равен среднему диаметру теоретической резьбы, не имеющей отклонений шага, угла профиля и других отклонений формы, которая свинчивается с действительной резьбой без зазора и без натяга. [1]

Приведенный средний диаметр при этом определяют как сумму действительного собственно среднего диаметра и диаметральных компенсаций погрешностей шага и угла профиля. [2]

Приведенным средним диаметром гайки следует считать средний диаметр такого болта, изготовленного без погрешностей шага и половины угла профиля, с которым данная гайка будет свинчиваться без зазора и натяга. [4]

Формулировка приведенного среднего диаметра с небольшими изменениями заимствована из работы А. И. Якушева Взаимозаменяемость в машиностроении. [6]

Определение приведенного среднего диаметра и параметров рассеивания его отклонений с учетом параметров рассеивания отклонений отдельных составляющих производится следующим образом. [7]

Определение приведенного среднего диаметра и параметров рассеивания его отклонений с учетом параметров рассеивания отклонений отдельных составляющих производится следующим образом ( см. также фиг. [8]

Аналогично определяется приведенный средний диаметр для внутренних резьб. [9]

Таким образом приведенный средний диаметр данной резьбы численно равен собственно среднему диаметру резьбы сопрягаемой детали, у которой отклонения шага и половины угла профиля равны нулю и которая свинчивается с данной резьбой без ощутимого зазора. [10]

Следовательно, максимальный приведенный средний диаметр наружной резьбы численно равен собственно среднему диаметру резьбового калибра-кольца, не имеющего отклонений в шаге и в половине угла профиля, которое свинчивается без ощутимого зазора или натяга с данной резьбой. [11]

Для измерения приведенного среднего диаметра применяют приборы с резьбовыми полукольцами, гребенками или роликами. [12]

Таким образом, приведенный средний диаметр данной резьбы численно равен среднему диаметру резьбы калибра, не имеющей отклонений шага и половины угла профиля, которая свинчивается с данной резьбой без ощутимых зазоров и натяга. [14]

Основным преимуществом измерения приведенного среднего диаметра наружной резьбы по схеме следует считать подобие конструкции калибра, состоящего из двух полуколец, сопряженной детали-гайке. [15]

Источник

Приведенный средний диаметр резьбы

Приведенный средний диаметр резьбы

В общем машиностроении существует небольшой допуск на изготовление деталей в этих операциях, и из-за высокой стоимости деталей, он в основном используется для шлифования и других целей. Людмила Фирмаль

Уменьшение среднего диаметра наружной резьбы 4пр = ^ iEM + + ; (12,5) Для внутренней резьбы ApP = O Iem- ^ + ) — (12,6) Здесь i2Ism и O2ISM являются измеренными значениями (фактическими значениями) среднего диаметра наружной и наружной резьбы (здесь и далее индекс ism опускается). При точном определении величины уменьшения необходимо учитывать отклонения формы стороны и другие ошибки резьбы. Заданный средний диаметр может быть выражен как средний диаметр теоретической резьбы без шага, угла профиля или отклонения формы, и ввинчивается в фактическую резьбу без зазоров или помех.

Для любого из крайних отклонений, размер которого равен нулю, его допуск равен абсолютному значению второго отклонения, средняя координата зоны полуотвержения равна этому допуску, второй допуск равен абсолютному значению второго допуска. Людмила Фирмаль

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Источник

Понятие о приведенном среднем диаметре резьбы

Приведенным средним диаметром резьбы называется средний диаметр воображаемой идеальной резьбы, которая имеет те же шаг и угол наклона боковых сторон, что и основной или номинальный профиль резьбы, и длину, равную заданной длине свинчивания, которая плотно (без взаимного смещения или натяга) соприкасается с реальной резьбой по боковым сторонам резьбы (рис. 5.4).

Коротко говоря, приведенный средний диаметр резьбы — это средний диаметр идеального резьбового элемента, который соединяется с реальной резьбой. Когда говорят о приведенном среднем диаметре резьбы, не надо представлять себе его как расстояние между двумя точками. Это диаметр условной идеальной резьбы, которой нет в действительности как материального объекта и которая могла бы свернуться с реальным резьбовым элементом при всех погрешностях его параметров. Этот средний диаметр невозможно измерить непосредственно. Его можно проконтролировать, т.е. узнать, находится ли он в допускаемых пределах. А для того, чтобы узнать числовое значение приведенного среднего диаметра, необходимо отдельно измерить значения параметров резьбы, препятствующие свинчиванию и рассчитать этот диаметр.

Рис. 5.4. Приведенный средний диаметр резьбы

Препятствием для свинчивания могут быть как погрешности среднего диаметра, гак и погрешности шага и профиля (угла наклона) резьбы.

При изготовлении резьбы отклонения отдельных элементов резьбы зависят от погрешности отдельных источников технологического процесса. Так, погрешность шага резьбы, обработанной на резьбообрабатывающих станках, в основном, зависит от погрешности шага ходового винта станка, угол профиля — от неточности заправки угла инструмента и его установки относительно оси резьбы.

Однако влияние ошибок шага и ошибок профиля у резьбы с прямолинейной образующей профиля можно устранить (скомпенсировать) уменьшением среднего диаметра болта или увеличением среднего диаметра гайки для того, чтобы обеспечить свинчивание деталей, т.е. образования резьбового сопряжения (обеспечения сборки).

Необходимо помнить, что резьбовые поверхности болта и гайки никогда не соприкасаются по всей винтовой поверхности, а только на отдельных участках. Основное требование, например, для крепежной резьбы заключается в том, чтобы было обеспечено свинчивание между болтом и гайкой — в этом их основное служебное назначение. Поэтому и представляется возможным изменять средний диаметр у болта или гайки и добиваться свинчивания при ошибках шага и профиля, при этом контакт резьбы будет, но не по всей поверхности. По некоторым профилям (при ошибке шага) или на отдельных участках профиля (при ошибках профиля) в результате компенсации этих ошибок изменением среднего диаметра будет зазор в нескольких местах сопряжения. Часто в контакте по резьбовым элементам участвуют всего 2—3 витка.

Компенсация ошибок шага δР. Погрешность шага у резьбы, обычно, бывает двух видов — местная погрешность, часто называемая «внутришаговой», и прогрессирующая погрешность, иногда называемая «растяжкой» шага. Компенсация погрешности осуществляется в отношении прогрессирующей погрешности.

На рис. 5.5, а два осевых сечения болта и гайки наложены друг на друга. У этих резьбовых элементов на длине свинчивания не равны значения шагов, а следовательно, не может произойти свинчивание, хотя значение среднего диаметра у них одинаково. Для того чтобы обеспечить свинчивание, необходимо удалить часть материала (на рисунке заштрихованные участки), т.е. увеличить средний диаметр у гайки или уменьшить средний диаметр у болта (рис. 5.5, а). После этого свинчивание произойдет, хотя контакт будет происходить только на крайних профилях (рис. 5.5, б).

Рис. 5.5. Схема диаметральной компенсации погрешности

Значение, на которое необходимо дополнительно обработать болт или гайку по среднему диаметру, можно рассчитать по формуле (рис. 5.5, в)

δP = 1,732 δP,

где Р — погрешность шага;

f_р — диаметральная компенсация погрешности шага.

(На рис. 5.5 показано 0,5f_p, поскольку изображена одна половина резьбового элемента.)

Таким образом, если имеется погрешность шага в 10 мкм, то для компенсации ее следует уменьшить средний диаметр у болта или увеличить средний диаметр у гайки на 17.32 мкм и тогда произойдет компенсация ошибок шага и будет свинчивание резьбовых элементов деталей.

Компенсация погрешности угла профиля δα/2. Погрешность угла профиля или угла наклона возникает, обычно, от погрешности профиля режущего инструмента или погрешности его установки на станке относительно оси заготовки. Компенсация погрешности профиля производится также изменением значения среднего диаметра, т.е. увеличением среднего диаметра у гайки или уменьшением у болта.

На рис. 5.6, а изображены совмещенные профили болта и гайки, при которых свинчивание не может произойти из-за разности углов.

Рис. 5.6. Схема диаметральной компенсации погрешности

угла профиля резьбы

Если удалить часть материала, которыми профили перекрывают друг друга (увеличить средний диаметр гайки или уменьшить средний диаметр болта), то свинчивание произойдет, но контакт будет происходить на ограниченном участке боковой стороны профиля (рис. 5.6, б). Но этого контакта достаточно для того, чтобы произошло свинчивание, т.е. скрепление двух деталей.

Значение, на которое необходимо изменить размер среднего диаметра для метрической резьбы, может быть рассчитано (рис. 5.6, в) по формуле

Таким образом, требование к точности резьбы в отношении среднего диаметра нормируется суммарным допуском, который ограничивает как приведенный средний диаметр (диаметр идеальной резьбы, обеспечивающей свинчивание), так и средний диаметр резьбы (собственно средний диаметр). В стандарте только упоминается, что допуск на средний диаметр является суммарным, но нет расшифровки этого понятия. В отношении этого допуска можно дать следующие дополнительные толкования.

1. Для внутренней резьбы (гайки) приведенный средний диаметр не должен быть меньше, чем размер, соответствующий пределу максимума материала (часто говорят — проходному пределу), а наибольший средний диаметр (собственно средний диаметр) не должен быть больше предела минимума материала (часто говорят — непроходной предел).

Значение приведенного среднего диаметра для внутренней резьбы определяется по формуле

D2 пр = D₂ действ. — (fр + fα)

где D₂ действ. — действительное (измеренное) значение собственно среднего диаметра.

2. Для наружной резьбы (болта) приведенный средний диаметр не должен быть больше предела максимума материала по среднему диаметру, а наименьший собственно средний диаметр в любом месте должен быть меньше, чем предел минимума материала.

Значение приведенного среднего диаметра для наружной резьбы определяется по формуле

В принципе, понятие идеальной резьбы, соприкасающейся с реальной, можно представить себе по аналогии с понятием о прилегающей поверхности и, в частности, прилегающего цилиндра, которые рассматривались при нормировании точности отклонений формы. Идеальную резьбу в исходном положении можно представить себе соосной реальной резьбе, но для болта значительно больше по диаметру. Если теперь идеальная резьба будет постепенно сжиматься (уменьшаться средний диаметр) до плотного соприкосновения с реальной резьбой, тогда средний диаметр идеальной резьбы и будет приведенным средним диаметром реальной резьбы.

Допуск, который дается в стандарте на средний диаметр болта (Тd₂) и гайки (ТD₂), фактически включает в себя допуск на собственно средний диаметр (Т’d₂), (Т’D₂) и значение возможной компенсации fр и fα, т.е.

Надо отметить, что при нормировании этого параметра имеется определенная неточность в терминологии и обозначении, поскольку указывает и обозначается допуск на средний диаметр (Тd₂ и ТD₂), а надо понимать, что этот допуск должен учитывать допускаемый отклонения шага и профиля.

Возможно, что в дальнейшем этот комплексный допуск получит другое обозначение, а может быть новое название, что позволит отличать этот допуск от допуска на средний диаметр.

При изготовлении резьбы технологу представляется возможность суммарный допуск распределить между тремя параметрами резьбы — средним диаметром, шагом, углом профиля. Часто допуск делят на три части, но при наличии запаса по точности у станков можно задать меньшие допуски на шаг и большие на угол и средний диаметр и т.д.

Измерить непостредственно приведенный средний диаметр нельзя, поскольку, как диаметр, т.е. расстояние между двумя точками, он не существует, а представляет собой как бы условный, действующий диаметр сопряженных резьбовых поверхностей. Поэтому для определения значения приведенного среднего диаметра резьбы необходимо измерить отдельно средний диаметр, измерить отдельно шаг и половину угла профиля, по погрешностям этих элементов рассчитать диаметральные компенсации и потом расчетом определить значение приведенного среднего диаметра резьбы. Вот значение этого среднего диаметра и должно находиться в пределах допуска, установленного в стандарте.

5.1.5. Поля допусков для нормирования точности элементов

Принципиальный подход к нормированию точности элементов резьбы и образованию сопряжений аналогичен нормированию требований к точности гладких элементов деталей, т.е. нормируются основные отклонения — отклонения, ближайшие к номинальному размеру, и ряды точности — допуски. Посадки, как и для гладких элементов деталей, образуются сочетанием полей допусков для болта и для гайки.

Для резьбовых соединений основные отклонения обозначаются такими же буквами, как и для гладких элементов деталей (прописные латинские буквы для отверстий – гайки и строчные для валов-болтов), хотя значения этих отклонений, обозначенных одной буквой, не совпадают для резьбовых и гладких деталей одного параметра. Ряды точности получили название степени точности (в гладких — квалитеты). Разные термины для рядов точности приняты, в частности, для того, чтобы не путать гладкие и резьбовые элементы детали.

1. Основные отклонения нормируются для резьбы в значительно меньшем количестве, чем для гладких элементов. На рис. 5.6 было показано расположение допусков при образовании посадки скольжения. Там же приведены основные отклонения для образования посадок с большими зазорами, которые используются, в основном, при получении заготовок резьбы для нанесения защитных покрытий и получения после этого посадки скольжения. В этом случае для наружной резьбы (болта) задается верхнее отклонение, а для гайки — нижнее.

Следует обратить внимание на то, что основное отклонение задается и на внутренний диаметр болта и на наружный диаметр гайки, хотя, точность этих элементов резьбы не нормируется. Эти основные отклонения нормируются для резьбообразующего инструмента, например, для метчиков, которые тоже можно рассматривать как одну из разновидностей резьбовых элементов.

Основные отклонения, обычно, принимаются одинаковыми для нормируемых элементов, т.е. у болта для среднего и наружного диаметров, а у гайки для среднего и внутреннего диаметров. Но можно принимать разные поля допусков для нормируемых параметров.

2. Ряды точности — степени точности (допуски) нормируются в значительно меньшем объеме, чем для гладких элементов, а на практике применяются еще меньше.

Для наружного диаметра наружной резьбы (болта) d нормируются 4-я, 6-я и 8-я степени, а для приведенного среднего диаметра d2 — с 3-й по 10-ю степени.

Для внутреннего диаметра внутренней резьбы (гайки) D₁ нормируются с 4-й по 8-ю степени, а для приведенного среднего диаметра D₂ — с 4-й по 9-ю степени.

3. Длина свинчивания. Стандартом устанавливается три группы длин свинчивания, которые обозначаются прописными латинскими буквами и имеют следующие наименования: N — нормальная, S — короткая и L — длинная.

4. Поля допусков резьбовых элементов образуются сочетанием поля допуска на средний диаметр с полем допуска диаметра выступов. Обратите внимание на новый термин «диаметр выступов». Так условно одним термином названы одновременно наружный диаметр болта и внутренний диаметр гайки, т.е. диаметры цилиндров с прерывестыми поверхностями (выступами), которые относительно легко доступны для измерения приборами с двухточечной схемой. При сочетании указанных выше степеней точности и основных отклонений образуются поля допусков.

Обозначения поля допуска на резьбовой элемент детали состоит из обозначения поля допуска для среднего диаметра (он нормируется для болта и гайки), помещаем на первом месте, и обозначения поля допуска диаметра выступов (т.е. для наружного диаметра болта или внутреннего диаметра гайки).

Поскольку в большинстве случаев принимают одинаковыми поле допуска для среднего диаметра и диаметра выступов, то это поле допуска указывается один раз. Например, 6g означает, что поле допуска одинаковое на приведенный средний и наружный диаметры болта; 7Н означает, что взяты одинаковые поля допуска на приведенный средний и внутренний диаметры гайки.

В принципе, возможно сочетание любых основных отклонении со всеми степенями точности, а также разных полей допусков для диаметров и для приведенных средних диаметров. Но таких сочетании оказывается очень много и для практического применения их столько не нужно. Поэтому в стандарте специально введен набор определенных сочетаний.

Ограниченный отбор полей допусков произведен из всей совокупности полей допусков, которые могут быть получены различными сочетаниями степеней точности и основных отклонений. В табл. 5.1 приведены поля допусков, которые можно применять без ограничений. Помимо приведенных в таблице нормируются еще семь полей допусков для наружной резьбы и четыре для внутренней, применение которых следует, по возможности, ограничивать.

Поля допусков, не указанные в табл. 5.1, в принципе, тоже можно применять, но они уже являются специальными и их использование может быть допущено только в технически и экономически обоснованных случаях, когда применение полей допусков, приведенных в табл. 5.1, не может обеспечить требований, предъявляемых к изделию.

Отобранные поля допусков нормируются для определенных длин свинчивания, а в табл. 5.1 дан только набор этих полей допусков.

Приведенный ограничительный набор полей допусков указан для определенных классов. Однако эти классы, строго говоря, не являются рядами точности и не связаны с изменением допусков при переходе из одного класса точности в другой. В этом случае термин «класс»— условное понятие и приведено в стандарте для облегчения выбора поля допуска, т.е. для приблизительной ориентации разработчика.

Рекомендуется, при нормировании резных полей допусков для среднего диаметра и диаметра выступов принимать их из одного класса.

В табл. 5.1 рамкой выделены два поля допуска 6g и 6Н для того, чтобы указать, что эти поля допусков являются предпочтительными для применения. Иногда резьбы с такими полями допусков называют «торговый крепеж» и наиболее часто используются для крепежа.

Источник

Приведенный средний диаметр резьбы

Понятие приведенного среднего диаметра резьбы (ГОСТ 16093−2004) введено для упрощения контроля резьб и расчета допусков среднего диаметра при раздельном контроле шага, угла профиля и среднего диаметра.

Под приведенными средними диаметрами болта и гайки понимают такие их условные величины как d_2пр и D_2пр с учетом взаимосвязи средних диаметров резьбы с погрешностями шага и угла профиля, которые обеспечивают безусловную свинчиваемость болта с гайкой при соотношении, чтобы приведенный средний диаметр гайки был больше или равен приведенному среднему диаметру резьбы болта:

Приведенным средним диаметром резьбы называется значение среднего диаметра резьбы, увеличенное для наружной и уменьшенное для внутренней резьб на суммарную диаметральную компенсацию отклонений шага и половины угла профиля.

В основу приведенного среднего диаметра (d_2пр, D_2пр) берется измеренный (действительный) размер среднего диаметра (d_2изм, D_2изм), увеличенный для болта и уменьшенный для гайки на диаметральные компенсации погрешностей шага и угла профиля:

;

Для наружной резьбы к d_2изм прибавляется (), поскольку наличие погрешности шага и угла профиля в резьбе мешает свинчиванию и фактически увеличивает средний диаметр резьбы болта.

Для внутренней резьбы из D_2изм вычитается (), так как наличие погрешности шага и угла профиля в резьбе мешает свинчиванию и фактически уменьшает средний диаметр резьбы гайки.

Резьбовые детали, имеющие одинаковый приведенный диаметр, равноценны в отношении обеспечения свинчиваемости, но прочнее из них та, в которой погрешности шага и угла профиля меньше.

При контроле резьбы условиями годности с использованием приведенных и измененных средних диаметров являются следующие соотношения:

§ для болта ;

§ для гайки ;

Наиболее распространенной, получившей широкое применение, является метрическая резьба с зазором для диапазона диаметров от 1 мм до 600 мм, система допусков и посадок которой представлена в ГОСТ 16093−2004 ОНВ «Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором»

Система допусков и посадок метрических резьб включает в себя:

§ степени точности резьб;

§ классы точности резьб;

§ нормирование длин свинчивания;

§ методики расчета допусков отдельных параметров резьбы;

§ обозначение точности и посадок метрических резьб на чертежах;

§ контроль метрических резьб.

Степень точности и классы точности резьбы.

Метрическая резьба определяется пятью параметрами:

§ углом профиля резьбы.

Допуски назначаются только для двух параметров наружной резьбы — среднего и наружного диаметров и для двух параметров внутренней резьбы — среднего и внутреннего диаметров.

Для этих параметров для метрической резьбы установлены степени точности 3−10 (Табл. 1.5.1).

Степени точности сгруппированы в три класса точности: точный, средний и грубый.

Понятие класса точности условное. При отнесении степеней точности к классу точности учитывают длину свинчивания, от которой также зависит обеспечение заданной точности резьбового соединения.

Установлены три группы длин свинчивания:

К группе N относят длины свинчивания от до мм;

длины свинчивания меньше нормальных относят к группе S, а больше — к группе L.

При одном и том же классе точности допуск среднего диаметра при длине свинчивания L должен быть увеличен, а при длине свинчивания S — уменьшен на одну ступень по сравнению с допуском, установленным для длины свинчивания N.

Приближенное соответствие классов точности и степеней точности следующее:

§ точный класс соответствует 3−5 степеням точности;

§ средний класс соответствует 6−7 степеням точности;

§ грубый класс соответствует 8−9 степеням точности.

Исходной степенью точности для расчета числовых значений допусков диаметров наружной и внутренней резьбы была принята шестая степень точности при нормальной длине свинчивания.

Допуски по шестой степени точности рассчитывают по формулам:

§ суммарный допуск, мкм, среднего диаметра резьбы болта:

,

где (6) — шестая степень точности;

d — среднее геометрическое значение интервала номинальных наружных диаметров резьбы, мм.

§ суммарный допуск, мкм, среднего диаметра резьбы гайки увеличивают на 32% по сравнению с допуском на средний диаметр резьбы болта:

;

§ допуск, мкм, наружного диаметра резьбы болта

;

§ допуск, мкм, внутреннего диаметра резьбы гайки

, при P£0,8 мм;

, при P³1 мм;

Допуски диаметров d₂ (D₂), d₁ (D₁) для остальных степеней точности определяют умножением допуска шестой степени точности на соответствующие коэфицент.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник