Рассчитать предельные размеры наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы болта и гайки резьбового сопряжения. Построить схему полей допусков болта и гайки с указанием предельных отклонений, предельных размеров и зазоров в сопряжении.
Перечислить средства измерений, используемые для контроля наружной и внутренней метрической резьбы.
Диаметр резьбы – М16, шаг резьбы 1,5 мм, посадка H66g.
Решение.
Схемы полей допусков резьбового соединения
Для обеспечения требования взаимозаменяемости соединяемых деталей устанавливают предельные контуры резьбы болта и гайки. По ГОСТ 24705-2004 определим основные размеры резьбового соединения М16.
Наружный диаметр резьбы общий для болта и гайки d=D=16 мм, средний диаметр болта и гайки d2=D2=15,026 мм, внутренний диаметр болта и гайки d1=D1=14,376 мм, угол профиля метрической резьбы 60°.
Посадка резьбового соединения задана М166H6g,
М16-6Н – условное обозначение внутренней резьбы (гайки);
М16-6g – обозначение наружной резьбы (болта).
По ГОСТ 16093-81 находим предельные отклонения диаметров гайки:
нижнее отклонение D; D2; D1→EI=0 мкм;
верхнее отклонение D2→ESD2=+190 мкм;
верхнее отклонение D1→ESD1=+300 мкм.
По ГОСТ 16093-81 находим предельные отклонения диаметров болта:
верхнее отклонение d; d2; d1→es=-32 мкм;
нижнее отклонение d→ei=-268 мкм;
нижнее отклонение d2→ei=-172 мкм.

Схема полей допусков резьбового соединения представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 – Схема полей допусков резьбового соединения

Для контроля элементов резьбы шага, диаметров, формы профиля применяются универсальные и специальные инструменты. Выбор того или иного инструмента зависит от типа резьбы и главным образом от ее точности. В первую очередь контролируются шаг, средний диаметр и форма профиля и затем уже наружный и внутренний диаметры.
Измерение шага резьбы. Измерительной линейкой или штангенциркулем определяют длину нескольких шагов резьбы и полученный результат делят на количество шагов.
Шаг как наружной, так и внутренней резьбы можно определить при помощи резьбомера. На каждой пластинке резьбомера указана величина шага резьбы. Подбирают пластинку таким образом, чтобы ее зубцы плотно, без зазора вошли во впадины измеряемой резьбы. Тогда шаг резьбы будет равен шагу, указанному на пластинке.
Измерение среднего диаметра резьбы. Точно измерить средний диаметр резьбы можно с помощью резьбового микрометра. Для измерения резьб различных размеров пользуются комплектами наконечников (один с вырезом второй с конусом) соответствующего размера. Предел использования данного комплекта указан на наконечниках. Так, например, клеймо М 3 4,5 показывает, что данным комплектом можно измерять метрические резьбы с шагом 3; 3,5; 4; 4,5 мм.
У микрометров с пределом измерений 0 25 мм нулевые деления на барабане и стебле микрометра совпадают при плотном прилегании наконечников друг к другу. У микрометров с пределом измерения 25 50 мм совпадение делений должно быть тогда, когда между наконечниками вставлен эталон А.
Проверка профиля резьбы. Форма профиля резьбы проверяется шаблоном. В случае необходимости в очень точном контроле применяются специальные микроскопы. Проверка нормальными резьбовыми калибрами. Неответственные резьбы удобно и просто контролировать с помощью калибров. Нормальным резьбовым кольцом проверяют наружный диаметр резьбы. Кольцо навинчивается на винт, и о точности резьбы судят по покачиванию кольца. Внутренний диаметр резьбы проверяют нормальной резьбовой пробкой. Гладкий конец нормального калибра служит для проверки диаметра отверстия под резьбу.
Проверка предельными резьбовыми калибрами. Точные резьбы контролируют с помощью предельных резьбовых калибров. Внутренняя резьба проверяется с помощью резьбового калибра-пробки. Проходной конец калибра должен полностью входить в резьбовое отверстие по всей его длине. Непроходной конец имеет 2—3 витка неполного профиля и не должен ввинчиваться в проверяемое отверстие.
Наружная резьба проверяется проходными резьбовыми кольцами, которые должны полностью навинчиваться на винт и зажиматься непроходной регулируемой скобой для проверки среднего диаметра. В массовом производстве для проверки наружной резьбы пользуются предельными резьбовыми скобами с двумя парами роликов.
Точность резьбы можно контролировать дифференцированным и комплексным методами. Метод контроля каждого параметра резьбы в отдельности трудоемок, поэтому его применяют для точных резьб. Комплексный контроль резьб выполняют либо с помощью предельных калибров, либо с помощью проекторов и шаблонов с предельными контурами.
Все основные параметры резьбы можно контролировать с помощью универсальных или специализированных контрольных средств.
Средний диаметр наружной резьбы контролируют с помощью универсальных средств без дополнительных приспособлений или с использованием резьбовых вставок, ножей, проволочек, роликов, а для внутренней резьбы – еще и шариков или оттисков.
В цеховых условиях и при ремонте используют микрометры с резьбовыми вставками.
Шаг резьбы измеряют при помощи универсальных или специальных средств. Из универсальных средств используют главным образом микроскопы.
Средний диаметр внутренних резьб измеряют с помощью штрихмасов с резьбовыми вставками, индикаторных приборов с раздвижными полупробками или сферическими вставками, а также путем получения оттисков и отливок с последующим их измерением универсальными средствами.

Список литературы

1. Димов, Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник для вузов. 3-е изд. / Ю.В. Димов. – 3-е изд. – СПб.: Питер,2010.
2. Радкевич, Я.М. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник для вузов / Я.М. Радкевич, А.Г. Схиртладзе. – 5-е изд. – М.: Высшая школа, 2012.
3. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник для вузов / А.И. Аристов, Л.И. Карпов, В.М. Приходько, Т.М. Раковщик. – М.: Изд. Центр»Академия», 2006.
4. Романов, А.Б. Таблицы и альбом по допускам и посадкам: Справочное пособие / А.Б. Романов, В,Н, Федоров, А.И. Кузнецов. – СПб.: Политехника, 2009.
5. Анухин, В.И.. Допуски и посадки: учеб. Пособие / В.И. Анухин. 4-е изд. СПб.: Питер, 2008.

Рассчитать предельные размеры наружного среднего и внутреннего диаметров резьбы болта и гайки резьбового сопряжения