Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц
Доступ онлайн
480 ₽
В корзину
В методических указаниях рассмотрены вопросы контроля резьб, а также особенности выбора методов и средств измерения параметров резьб. Для студентов 3-го курса, изучающих дисциплину "Метрология, стандартизация и сертификация".
Контроль резьб: методические указания к лабораторной работе № 4.1 по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация» / Л. А. Лобанова, Н. Т. Крушняк, В. М. Корнеева, И. В. Иванина. - Москва : МГТУ им. Баумана, 2008. - 24 с. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1946536 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана 

 

КОНТРОЛЬ РЕЗЬБ 

Методические указания к лабораторной работе № 4.1 
по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация» 

М о с к в а 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 
2 0 0 8 

УДК 389.6 
ББК 30.10 
        К651 

Рецензент Ю.А. Островский 

К651 
Контроль резьб: Метод. указания к лабораторной работе 
№ 4.1 по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация»  
/ Л.А. Лобанова, Н.Т. Крушняк, В.М. Корнеева, И.В. Иванина. – 
М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 24 с.: ил. + прил.  
 
В методических указаниях рассмотрены вопросы контроля 
резьб, а также особенности выбора методов и средств измерения параметров 
резьб. 
Для студентов 3-го курса, изучающих дисциплину «Метрология, 
стандартизация и сертификация». 

                                 УДК 389.6 
                                                                                                                      ББК 30.10 

Учебное издание 

Лобанова Людмила Александровна 
Крушняк Наталья Тимофеевна  
Корнеева Вера Михайловна 
Иванина Ирина Владимировна 

КОНТРОЛЬ РЕЗЬБ  

Редактор А.К. Яковлева 
Корректор М.А. Василевская 
Компьютерная верстка А.Ю. Ураловой 

Подписано в печать 17.06.2008. Формат 60×84/16. Бумага офсетная. 
Усл. печ. л. 1,4. Уч.-изд. л. 1,3. 
Тираж 500 экз. Изд. № 5. Заказ 

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана 
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5 

© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 

Основные теоретические сведения рассмотрим на примере 
метрической резьбы. 
Система допусков и посадок метрической резьбы регламентирована 
ГОСТ 16093–2004, который предусматривает допуски посадок 
с зазором.  
Допуски диаметров резьбы (болта – d, d2, гайки – D1, D2 устанавливают 
в зависимости от степеней точности, обозначенных 
цифрами: 
Диаметр резьбы: 
наружный d ............................................................. 4, 6, 8 
средний d2 ............................................................... 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 
внутренний D1 ........................................................ 4, 5, 6, 7, 8 
средний D2 ............................................................... 4, 5, 6, 7, 8 
Допуски внутреннего диаметра d1 болта и наружного диаметра D 
гайки не устанавливают. Нижнее отклонение d1 ограничивается формой 
впадины резьбы болта. Верхнее отклонение D не устанавливают. 
Допуск среднего диаметра резьбы является суммарным. 
Положение поля допуска диаметра резьбы определяется основным 
отклонением (верхним es для болта и нижним EI для гайки). Для 
получения посадок резьбовых деталей с зазором предусмотрены пять 
основных отклонений для болтов (рис 1, а) и четыре – для гаек  
(рис. 1, б). Эти отклонения одинаковы для d, d2 и D1, D2. Отклонения 
отсчитывают от номинального профиля резьбы болта (рис. 2, а) или 
гайки (рис. 2, б) в направлении, перпендикулярном оси резьбы. 

 
а 
б 

Рис. 1 

Рис. 2 

Предельные отклонения диаметров резьбы установлены стандартом 
ГОСТ 16093–2004 (см. табл. П1 приложения). 
Поле допуска диаметра резьбы образуется сочетанием допуска 
и основного отклонения, например: 4h; 6g; 6H.  

а 

б 

Гайка

Поле допуска резьбы образуется сочетанием поля допуска 
среднего диаметра с полем допуска диаметра выступов (наружного 
диаметра d для болтов и внутреннего диаметра D1 для гаек), например: 


Если обозначение поля допуска диаметра выступов совпадает с 
обозначением поля допуска среднего диаметра, то оно в обозначении 
поля допуска резьбы не повторяется, например: 6g; 6H. 
Длины свинчивания резьбовых деталей подразделяют на три 
группы: короткие S, нормальные N и длинные L. Допуск резьбы 
обычно относится к наибольшей нормальной длине свинчивания 
или ко всей длине резьбы, если она меньше нормальной длины 
свинчивания. 
Посадки образуются сочетанием полей допусков внутренней и 
наружной резьб. При сочетании основных отклонений H/h образу-
ется скользящая посадка с наименьшим зазором, равным нулю; в 
остальных случаях – посадки с гарантированным зазором. Пред-
почтительной является посадка с небольшим зазором 6H/6h. 
Обозначение поля допуска резьбы следует за обозначением ее 
размера. 
Примеры обозначения точности резьбы: 
1) с крупным шагом – 

 болт М12-6g; гайка М12-6Н; 
2) с мелким шагом – 

 болт М12х1-6g; гайка М12х1-6Н. 

Посадки резьбовых деталей обозначают дробью, в числителе 
которой указывают поле допуска гайки, а в знаменателе – поле 
допуска болта, например: М12-6Н/6g; M12x1-6H/6g. 
Длину свинчивания N в условном обозначении резьбы не ука-
зывают. Длина свинчивания, к которой относится допуск резьбы, 
должна быть указана в миллиметрах при обозначении резьбы в 
двух случаях: 

;

1) если она относится к группе L; 
2) если она относится к группе S, но меньше, чем вся длина 
резьбы. 
Например:  

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 

Цель работы – исследование влияния действительных от-
клонений параметров резьбы на взаимозаменяемость резьбовых 
деталей. 
Задание 
1. Выбрать методы и средства измерения на основе анализа 
конструктивных особенностей детали и требований к точности 
измеряемых величин. 
2. Провести измерения и проанализировать результаты изме-
рения. 

1. Характеристика объекта измерения 

Объектом измерения является резьбовая деталь – болт или 
шпилька. 
При изготовлении резьбовых деталей неизбежны погрешности 
профиля резьбы и ее размеров, которые могут нарушить свинчи-
ваемость и ухудшить качество соединения. Для обеспечения свин-
чиваемости и качества резьбовых соединений действительные 
контуры свинчиваемых деталей, определяемые действительными 
значениями диаметров, угла и шага резьбы, не должны выходить 
за предельные контуры на всей длине свинчивания. 
Для всех цилиндрических резьб с прямолинейными боковыми 
сторонами профиля отклонения шага и угла профиля для обеспе-
чения свинчивания можно скомпенсировать соответствующим из-
менением действительного среднего диаметра резьбы. Значение 
среднего диаметра резьбы, увеличенное для болта и уменьшенное 
для гайки на величину действительных (т. е. полученных в результате 
изготовления и измерения) диаметральных компенсаций погрешностей 
шага fP и половины угла профиля fα, называют приведенным 
средним диаметром. 

M12 – 7g6g – 
.

Приведенный средний диаметр: 
• для наружной резьбы 

 
d2пр = d2изм + fP + fα;  
(1) 

• для внутренней резьбы 

 
D2пр = D2изм – (fP + fα).  
(2) 

Здесь d2изм, D2изм – измеренные размеры среднего диаметра резьбы 
болта и гайки соответственно, мм; fP, fα – диаметральные компенсации 
отклонений шага и половины угла профиля соответственно. 
Для метрической резьбы 

 
fP
 = 1,732 | ΔPn|,  

 
fα = 0,36 P(
)2
Δα
· 10–3,  

(3) 

где ΔPn – накопленная погрешность шага, полученная в результате 
измерения, мм; Δ
2
α
 – погрешность половины угла профиля, полученная 
в результате измерения, угл. мин; Р – шаг резьбы, мм. 
Методика определения величин ΔPn и Δ
2
α
 изложена ниже в 
разд. 3 применительно к измерениям Pn и 
2
α
 на проекционных 
приборах. 
Условие годности резьбы по среднему диаметру имеет вид: 
• для болта (рис. 3, а): 

 
d2изм ≥ d2min = d2 + ei,  

(4)

 

 
d2пр ≤ d2max = d2 + es; 

• для гайки (рис. 3, б): 

 
D2изм ≤ D2max = D2 + ES,  

(5)

 

 
D2пр ≥ D2min = D2 + EI. 

Здесь d2max, d2min, D2max, D2min – предельные средние диаметры 
болта и гайки; es, ei, ES, EI – верхние и нижние отклонения болта и 
гайки соответственно. 

а 
б 

Рис. 3 

Таким образом, наименьший средний диаметр гайки и наибольший 
средний диаметр болта ограничивают значения приведенного 
среднего диаметра гайки и болта соответственно, что 
обеспечивает свинчиваемость болта с гайкой. Наибольший же 
средний диаметр гайки и наименьший средний диаметр болта 
ограничивают значения собственно средних диаметров гайки и 
болта (см. рис. 3). 
Из-за наличия взаимосвязи между отклонениями шага, угла 
профиля и собственно среднего диаметра допустимые отклонения 
этих параметров раздельно не нормируют. Устанавливают только 
суммарный допуск на средний диаметр болта 
2
d
T
 и гайки 
2 ,
D
T
 который 
включает в себя допустимое отклонение среднего диаметра 
Δd2 (ΔD2) и диаметральные компенсации погрешностей шага и угла 
профиля: 

 
2
d
T
(
2
D
T
) = Δd2 (ΔD2) + fP + fα.. 
(6) 

2. Выбор метода и средств измерения параметров резьбы 

Анализ конструктивных особенностей резьбовой детали показывает, 
что для исследования ее точности необходимо измерить 
следующие параметры: наружный диаметр d; средний диаметр 
d2; внутренний диаметр d1; длину n шагов nP; половину угла 
профиля 
2
α
. 
Наружный диаметр d обычно измеряют универсальным прибо-
ром требуемой точности, внутренний диаметр d1 – с помощью 
специальных остроконечных вставок к микрометру или проекци-
онным прибором, шаг Р и угол 
2
α
 – проекционными приборами. 

Средний диаметр наружной резьбы в зависимости от требуе-
мой точности измеряют (см. табл. П2) приборами с резьбовыми 
вставками; контактными приборами с помощью трех проволочек 
(косвенный метод измерения); проекционными приборами (для 
резьбы с четным числом заходов). 
При выборе средства измерения следует учитывать, что по-
грешность измерения должна быть по крайней мере на порядок 
меньше предполагаемой погрешности измеряемой величины. 
Принимаем, что допускаемая погрешность измерения 
доп
и
Δ
 
удовлетворяет условию 

 
доп
и
Δ
 ≤ 0,1Т,  
(7) 

где Т – допуск на исследуемый параметр. 
Так как допуск на средний диаметр резьбы Тd2 является сум-
марным, допускаемая погрешность измерения среднего диаметра 
доп
и
Δ
 (d2изм) с учетом выражений (3) определяется по формуле 

 
доп
и
Δ
(d2изм) = 
доп
и
Δ
 (d2) – 1,732 Δи(ΔРn) – 0,36PΔи(
)2
Δα
, 
(8) 

где 
доп
и
Δ
 (d2) = 0,1
2 ,
d
T
 мкм; Δи(ΔРn) – предельная погрешность из-

мерения отклонения шага, мкм; Δи(
)2
Δα
 – предельная погреш-
ность измерения отклонения половины угла профиля, угл. мин. 
Пример. Выбрать методы и средства измерения для исследо-
вания точности резьбовой детали (рис. 4). 

Рис. 4 

Для этого по табл. П3 определяем номинальные значения па-
раметров резьбы и строим схемы расположения полей допусков по 
диаметрам d, d2, d1, пользуясь табл. П1 (рис. 5). Допуски на диа-
метры резьбы: 
2
d
T
 = 212 мкм, Тd = 335 мкм. 

Рис. 5 

По табл. П3 находим, что измерения шагов, расположенных на 
длине свинчивания, половины угла профиля резьбы следует про-
изводить на универсальном измерительном микроскопе типа 
УИМ-21 или УИМ-23. 
Для выбора средства измерения среднего диаметра резьбы d2 
по формуле (8) с помощью данных, приведенных в табл. П4, опре-
деляем допустимую погрешность измерения собственно среднего 
диаметра: 

доп
и
Δ
 (d2изм) ≤ 0,1· 212 – 1,732 · 5 – 0,36 · 2,5 · 6,5 = 6,7 мкм. 

По табл. П3 находим, что для измерения среднего диаметра 
резьбы подходит длиномер вертикальный или оптиметр верти-
кальный при косвенном методе измерения d2 с помощью трех про-
волочек. Учитывая возможность обеспечения большей производи-
тельности при измерении на первом приборе по сравнению со вто-
рым, выбираем длиномер вертикальный. 
При выборе средства для измерения наружного диаметра d оп-
ределяем 

доп
и
Δ
(d) ≤ 0,1Тd = 0,1 · 335 = 33,5 мкм. 

По табл. П3 находим, что в данном случае подходят микромет-
ры гладкие, индикаторы часового типа, оптиметры, микроскопы и 
длиномеры. В целях повышения производительности измерений и 
сокращения числа используемых средств измерения выбираем 
длиномер вертикальный. 

Доступ онлайн
480 ₽
В корзину