Дифференцированный контроль резьбы

При дифференцированном контроле осуществляется поэлементная проверка параметров резьбовой детали. Производиться этот контроль с помощью универсальных и специальных измерительных инструментов и приборов. Однако, все технические средства измерения позволяют производить измерения параметров только наружной резьбы.

Средний диаметр резьбы измеряют на универсальном или инструментальном микроскопах, в зависимости от требуемой точности измерения. Для этого используют метод двух или трех проволочек. Измерения можно производить и резьбовыми микрометрами. Безусловно, измерения на микроскопах позволяют получить более точные результаты.

Схема измерения среднего диаметра резьбы, шага резьбы, а также половины угла профиля приведена на рис. 5.13.

Измерение среднего диаметра резьбы методом трех проволочек является наиболее распространенным и заключается в следующем. Измеряют размер между наружными сторонами проволочек, находящихся с противоположных сторон резьбы М. Измерения размера М производят на оптиметре, вертикальном длиномере или микрометром. Средний диаметр равен (рис. 5.13)

 

(5.33)

 

Из геометрических построений рис. 5.13 следует

 

(5.34)

 

(5.35)

 

Подставляя значения AD и CD в формулу (5.33) получаем

 

(5.36)

 

Для метрической резьбы (α = 600) формула (5.36) принимает вид

 

(5.37)

 

где d – диаметр проволочек.

 

10. Методы контроля шероховатости, применяемые приборы.

 

Для контроля шероховатости поверхности деталей применяют специальные приборы: профилометры и профилографы, а также эталоны шероховатости поверхности. Профилометры характеризуют шероховатость поверхности по числовым параметрам: среднему арифметическому отклонению профиля Ra и высоте неровностей профиля Rz. Профилографы изображают профиль контролируемой поверхности в таком масштабе, чтобы можно было непосредственно измерить элементы профиля. По этало-н а м шероховатость контролируют путем сравнения.

 

11. Виды резьбовых соединений и области их применения, параметры резьбовой поверхности.

 

Резьбы широко распространены в машиностроении. В современных машинах и механизмах свыше 60 % деталей имеют резьбу, которая выполняет различные функции (крепежная резьба, кинематическая, ходовая и т. д.). По эксплуатационному назначению различают резьбы общего применения и специальные, которые предназначены для соединения деталей одного типа определенного механизма. Наиболее распространенными являются резьбы общего применения. К этой группе относятся резьбы: крепежные, кинематические, трубные (арматурные).

Крепежные резьбы применяются для создания разъемных соединений деталей машин. По углу профиля эти резьбы бывают метрические и дюймовые. Основное требование к крепежным резьбам – обеспечить прочность соединения и сохранить плотность стыка в процессе длительной эксплуатации.

Кинематические резьбы. По профилю бывают трапецеидальные и прямоугольные. Применяются для ходовых винтов, винтов суппортов станков и столов измерительных приборов и т. д. Главное требование к кинематическим резьбам – обеспечение точного перемещения при наименьшем трении (для точных микрометрических приборов) и обеспечение плавности вращения и высокой нагрузочной способности (в прессах и домкратах).

Трубные (арматурные) резьбы. К ним относятся трубная цилиндрическая и коническая, коническая метрическая резьбы. Применяются для для трубопроводов и арматуры разного назначения. Общими требования к трубным и арматурным резьбам является надежность, долговечность и свинчиваемость без подгонки независимо изготовленных резьбовых деталей. При этом обязательно должны сохраняться эксплуатационные свойства соединений.

 

12. Виды шлицевых соединений, назначение и особенности центрирования.

 

Шлицевые соединения могут передавать значительно большие крутящие моменты, имеют более высокую усталостную прочность и высокую точность центрирования. Достигается это равномерным распределением шлицев по окружности и высокой точностью их размеров, формы и расположения.

В зависимости от формы профиля зубьев шлицевые соединения бывают: прямобочными, эвольвентными и треугольными. Наиболее чаще в машиностроении применяют шлицевые соединения с прямобочным профилем шлицев (зубьев) (рис. 5.16). Число шлицев на шлицевом валу и пазов во втулке должно быть четное количество. Принято число шлицев на валу равным: 6, 8, 10, 16 или 20. для одного и того же диаметра установлено три градации высот и чисел зубьев. В соответствии с этим шлицевые соединения делятся на легкую, среднюю и тяжелую серии.

Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зуба стандартизованы для модулей m = 0,5 …. 10,0 мм, для диаметров D = 4 …. 500 мм и чисел зубьев (Z) от 6 до 82. Угол профиля эвольвентных шлицев α = 300.

Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зубьев в сравнении с прямобочными шлицевыми соединениями обладают рядом преимуществ. Они могут передавать большие крутящие моменты, при этом концентрация напряжений у основания шлица на 10 – 40% меньше. Эвольвентные шлицы обладают повышенной циклической прочностью и долговечностью, лучше центрируются и проще в изготовлении (можно получать шлицы методом обкатки фрезерованием).

Выбор типа шлицевого соединения определяется конкретными условиями эксплуатации, их конструктивными и технологическими особенностями. Для соединений, к которым предъявляются повышенные требования по точности при центрировании по боковым сторонам зубьев, а также для соединений, предназначенных для передачи больших крутящих моментов, и работают в режиме реверса, целесообразнее применять шлицевые соединения с эвольвентным профилем зубьев.

 

13. Специальные резьбы. Назначение, применение, технология изготовления и контроля.

 

К специальным резьбам относят:

1) резьбы, имеющие стандартный профиль, но отличающиеся от стандартизованной резьбы диаметром или шагом;

2) резьбы с нестандартным профилем, например, прямоугольным, квадратным

На чертеже к обозначению резьб добавляется "Сп".
Например, Сп. М60х2,5 - что означает, резьба метрическая с мелким шагом специальная.

 

14. Обозначение на чертеже отклонений формы и расположения поверхностей. Связь с допусками размеров.

 

Условные обозначения допусков формы и расположения поверхностей

 

Группа допуска Вид допуска Знак
    Допуски формы Допуск прямолинейности  
Допуск плоскостности  
Допуск круглости  
Допуск цилиндричности /O/
Допуск профиля продольного сечения ═
    Допуски расположения Допуск параллельности ∕ ∕
Допуск перпендикулярности ┴
Допуск наклона Ð
Допуск соосности  
Допуск симметричности  
Позиционный допуск  
Допуск пересечения осей  
Суммарные допуски формы и расположения   Допуск радиального биения  
Допуск торцового биения
Допуск биения в заданном направлении
Допуск полного радиального биения  
Допуск полного торцового биения
Допуск формы заданного профиля  
Допуск формы заданной поверхности  

 

 

15. Что такое шероховатость поверхности? Укажите основные параметры, которые используются для оценки шероховатости поверхности. Расшифруйте обозначение параметров шероховатости, представленное на рисунке.

 

Шероховатостью поверхности (по ГОСТ 2789-73 и СТ СЭВ 638-77, которые соответствуют требованиям рекомендаций ISO P 468) называют совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине l.

Количественные показатели шероховатости не зависят от способа обработки поверхности (со снятием слоя металла или методом пластического деформирования). ГОСТом 2789-73 установлено шесть параметров, которыми оценивается шероховатость поверхности: среднее арифметическое отклонение профиля (Ra), высота неровностей профиля по десяти точкам (Rz), наибольшая высота неровностей профиля (Rmax), средний шаг микронеровностей (Sm), шаг микронеровностей между двумя соседними выступами (S), относительная опорная длина профиля (tp). Профилограмма для расчета параметров шероховатости поверхности, по ГОСТ 2789 – 73 приведена на рис. 3.1.

Hmaxn

Hmax1 Hmax2

S p

Rmax

 

у2

 

у1

m m

 

уn-1 уn Hminn

Hmin1

Hmin2 Sm

 

 

Рис. 3.1. Профилограмма для расчета параметров шероховатости

16. Какие типы посадок Вы знаете? Покажите расположение полей допусков отверстий и валов в системе отверстия всех типов посадок. Покажите для всех случаев предельный зазор и натяг.

 

В зависимости от взаимного расположения полей допусков сопрягаемых деталей различают три вида посадок: с зазором, с натягом и переходные. Схемы полей допусков видов посадок показаны на рисунок 1.3.

В посадках с зазором отверстие всегда больше вала, поэтому в сопряжении всегда имеется зазор, величина которого может изменяться от минимального до максимального значения, в зависимости от действительных размеров соединяемых деталей (рис. 1.3., а).

(1.5)

 

где Smax – максимальный зазор в посадке;

Smin – минимальный зазор в посадке;

Sm – средний зазор посадки.

Посадка с натягом – это посадка, при которой всегда гарантируется натяг, т. е. размер вала всегда больше размера отверстия (рис. 1.3., б).

 

Рис. 1.3. Схемы полей допусков посадок с зазором (а), с натягом (б) и переходных (в)

 

Наибольший, наименьший и средний натяги определяют по формулам.

 

(1.6)

 

где Nmax – наибольший (максимальный) натяг в сопряжении;

Переходная посадка – посадка, при которой с одинаковой вероятностью возможно получение, в сопряжении, как зазора, так и натяга. Поля допусков отверстия и вала в переходных посадках перекрываются частично или полностью (рис. 1.3., в).

Допуск посадки – разность между наибольшим и наименьшим допускаемыми зазорами (в посадках с зазором) или наибольшим и наименьшим допускаемыми натягами (в посадках с натягом). Для переходных посадок допуск посадки определяется суммой абсолютных значений наибольшего натяга и наибольшего зазора. Расчет допусков посадок ведется по формулам.

 

(1.7)

 

где TS – допуск посадки с зазором;

TN – допуск посадки с натягом;

TS (TN) – допуск переходной посадки.

Для всех видов посадок допуск посадки равен сумме допусков отверстия и вала

 

17. Постройте поля допусков следующих соединений: H7/g6, H8/k7, Н7/js7. В каких системах образованы эти посадки и к какому виду соединений относится каждая из них?

 

Посадка H7/g6 характеризуется минимальной по сравнению с остальными величиной гарантированного зазора. Применяют в подвижных соединениях для обеспечения герметичности (например, золотник во втулке пневматической сверлильной машины), точного направления или при коротких ходах (клапаны в клапанной коробке) и др.

Посадки H8/k7 (переходная) используют при пониженных требованиях к точности центрирования, например, в соединениях деталей сельскохозяйственных машин.

 

Для этих посадок наиболее вероятно получение зазора в соединении, но возможны и небольшие натяги, поэтому для сборки и разборки соединений необходимо предусматривать применение небольшого усилия: обычно достаточно использования деревянного молотка. Эти посадки применяют при необходимости частой сборки и разборки соединений, если точность центрирования деталей соединения допускает небольшие зазоры. Посадки Н/js (Js/h) применяют также при относительно большой длине соединений (свыше трех  четырех диаметров) или когда сборка и разборка затруднены компоновкой узла, массой и размерами деталей.

Посадки Н7/js7 являются предпочтительными; их достаточно часто применяют, например, при установке гильзы в корпусе шпиндельной головки расточных станков, зубчатых колес на валах шлифовальных и шевинговальных станков, съемных муфт на валах малых электромашин, стаканов под подшипники качения в редукторах и узлах металлорежущих станков и др.

 

18. Выбор посадок шлицевых соединений и их обозначение на чертежах.

 

Обозначение шлицевого соединения с прямобочным профилем шлицев содержит следующие элементы: букву, обозначающую поверхность центрирования, число шлицев, номинальные размеры d, D и b с обозначениями посадок по этим поверхностям.

Пример условного обозначения шлицевого соединения: число зубьев z = 10, внутренний диаметр d = 46 мм, наружный диаметр D = 56 мм, ширина шлица b = 7 мм, центрирование по внутреннему диаметру d. Посадка по центрирующему диаметру H7/e8, а по размеру b – D9/f8. Обозначение указанного шлицевого соединения будет иметь вид

 

d – 10 x 46H7/e8 x 56H12/a11 x 7D9/f8.

 

При центрировании по наружному диаметру с посадкой по диаметру центрирования H8/h7 и по ширине шлица F10/h9 обозначение шлицевого соединения будет иметь вид

 

D – 10 x 46 x 56H8/h7 x 7F10/h9.

 

При центрировании по боковым сторонам с посадкой по центрирующему размеру D9/h8 обозначение будет иметь вид

 

b – 10 x 46 x 56H12/a11 x 7D9/h8.

 

Обозначение шлицевой втулки при всех способах центрирования имеет вид (числитель шлицевого соединения)

 

d – 10 x 46H7 x 56H12 x 7D9;

D – 10 x 46 x 56H8 x 7F10;

b – 10 x 46 x 56H12 x 7D9.

 

Обозначение шлицевого вала при всех способах центрирования имеет вид (знаменатель шлицевого соединения)

 

d – 10 x 46e8 x 56a11 x 7f8;

D – 10 x 46 x 56h7 x 7h9;

b – 10 x 46 x 56a11 x 7h8.

 

5.3.5.2. Обозначение шлицевых соединений с эвольвентным профилем шлицев

 

В обозначении шлицевых соединений с эвольвентным профилем шлицев должны быть: номинальный размер сопряжения D; модуль m; обозначение посадки соединения (сразу после размера); номер стандарта, по которому нормируются отклонения.

Например: Соединение с номинальным диаметром D = 50 мм, m = 2 мм, центрирование по боковым сторонам зубьев, с посадкой по боковым поверхностям зубьев 9H/9g.

Обозначение такого соединения будет иметь вид

 

50 x 2 x 9H/9g – СТ СЭВ 259 – 88.

 

Обозначение втулки этого соединения: 50 х 2 х 9Н – СТ СЭ 259 – 88;

Обозначение вала этого соединения: 50 х 2 х 9g – СТ СЭ 259 – 88.

Обозначение данного шлицевого соединения при центрировании по наружному диаметру Df, с посадкой по диаметру центрирования H7/g6 будет иметь вид:

 

50 x H7/g6 x 2 – СТ СЭ 259 – 88.

 

Обозначение втулки этого соединения: 50 x H7 x 2 – СТ СЭ 259 – 88.

Обозначение вала этого соединения: 50 x g6 x 2 – СТ СЭ 259 – 88.

 

19. К какому виду соединений относится условное обозначение: 50 × H7/g6 ×2 × H9/g9 ГОСТ 6033-80. По какому параметру принято центрирование и в каких случаях такое соединение используется?

 

Соединение с номинальным диаметром D = 50 мм, m = 2 мм, центрирование по наружному диаметру с посадкой H7/g6, с посадкой по боковым поверхностям зубьев 9H/9g.

 

20. Какие основные параметры шероховатости поверхности высотные и шаговые Вы знаете? Какой высотный параметр является предпочтительным? Приведите профиль шероховатости и укажите его характеристики и параметры.

 

Тоже самое, что и в вопросах 3 и 10.