Der Einfluss von Befestigungsgewindeparametern und Parameterfehlern auf die Austauschbarkeit

1, Grundzahnprofil gewöhnlicher Gewinde fürVerbindungselemente

Die geometrischen Parameter von Befestigungsgewinden hängen von der grundlegenden Zahnform innerhalb des axialen Profils des Befestigungsgewindes ab. Die Grundzahnform ist die theoretische Zahnform, die das Innen- und Außengewinde gemeinsam haben und durch Abschneiden von H/8 oben und H/4 unten des ursprünglichen Dreiecks (gleichseitiges Dreieck) entstehen. Dieses Zahnprofil hat die Grundmaße eines Gewindes.

Abbildung 1 Grundlegendes Zahnprofil eines gewöhnlichen Gewindes für Verbindungselemente

(1) Hauptdurchmesser D oder d

Der Hauptdurchmesser bezieht sich auf den hypothetischen Zylinderdurchmesser, der mit der Innengewindebasis oder der Außengewindeoberseite übereinstimmt. Der Hauptdurchmesser des Innengewindes wird durch D dargestellt; Der Hauptdurchmesser des Außengewindes wird durch d dargestellt.

(2) Weg D1 oder d1

Der Kerndurchmesser bezieht sich auf den hypothetischen Zylinderdurchmesser, der mit der Ober- oder Unterseite des Innen- oder Außengewindes übereinstimmt. Der Kerndurchmesser des Innengewindes wird durch D1 dargestellt; Der Kerndurchmesser des Außengewindes wird durch d1 dargestellt.

(3) Mittlerer Durchmesser D2 oder d2

Der mittlere Durchmesser bezieht sich auf den Durchmesser eines imaginären Zylinders oder Kegels, dessen Erzeugende durch die Nut und die Vorsprungsbreite auf dem Gewindeprofil verläuft. Dieser imaginäre Zylinder wird als Zylinder mit mittlerem Durchmesser bezeichnet. Die Erzeugende eines Durchmesserzylinders wird Durchmesserlinie genannt und ihre Achse ist die Gewindeachse. Die Grundabmessungen der kombinierten Innen- und Außengewindedurchmesser sind gleich, d. h. D2=d2.

(4) Einzelteilungsdurchmesser

Bei einem imaginären Zylinderdurchmesser verläuft die Erzeugende des Zylinders durch einen Punkt, an dem die Breite der Zahnnut gleich der Hälfte der Grundsteigung ist, unabhängig von der Größe der Zahnbreite, um die tatsächliche Größe der Gewindesteigung darzustellen.

(5) Tonhöhe P

Unter der Teilung versteht man den axialen Abstand zweier benachbarter Zähne an den entsprechenden zwei Punkten auf der Radialachse.

(6) Halber Winkel der Zahnform

Der Halbwinkel des Zahnprofils bezieht sich auf den Winkel zwischen der Zahnseite des Gewindeprofils und der vertikalen Linie der Gewindeachse. Der Halbwinkel des Zahnprofils eines regulären Gewindes beträgt 30 Grad.

(7) Gewindedrehlänge

Die Gewindedrehlänge bezieht sich auf die axiale Länge des Kontaktteils der Spiralfläche beim Innen- und Außengewindedrehen.

2, Der Einfluss vonVerschlussGewindeparameter zur Austauschbarkeit

Um bei Schraubverbindungen von Verbindungselementen eine Austauschbarkeit zu erreichen, ist es notwendig, einen guten Schraubensitz und eine gewisse Verbindungsfestigkeit sicherzustellen. Es gibt fünf wesentliche geometrische Parameter, die die Austauschbarkeit von Befestigungsgewinden beeinflussen: Hauptdurchmesser, Nebendurchmesser, Steigung und Halbwinkel des Zahnprofils. Diese während des Bearbeitungsprozesses nicht anwendbaren Parameter führen zwangsläufig zu bestimmten Bearbeitungsfehlern. Sie beeinflussen nicht nur den Schraubensitz, die Kontakthöhe und die Passgenauigkeit des Befestigungsgewindes, sondern auch die Zuverlässigkeit der Verbindung und damit die Austauschbarkeit des Befestigungsgewindes.

1. Der Einfluss von Steigungsfehlern auf die Austauschbarkeit von Befestigungsgewinden

Der Tonhöhenfehler umfasst sowohl den individuellen Tonhöhenfehler als auch den kumulativen Tonhöhenfehler. Der individuelle Steigungsfehler ist unabhängig von der Schraubenlänge, während der kumulative Steigungsfehler von der Schraubenlänge oder dem Arbeitsabstand abhängt. Der kumulative Teilungsfehler bezieht sich auf die maximale Differenz zwischen dem tatsächlichen Abstand zwischen zwei beliebigen Zähnen mit demselben Namen und dem Nennwert innerhalb eines bestimmten Längenbereichs. Der Einfluss des Steigungsfehlers auf die Austauschbarkeit von Befestigungsgewinden ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2 Einfluss des Steigungsfehlers auf die Austauschbarkeit von Befestigungsgewinden

2. Der Einfluss des Halbwinkelfehlers des Zahnprofils

Der Zahnform-Halbwinkelfehler bezieht sich auf die Differenz zwischen dem tatsächlichen Zahnform-Halbwinkel und dem theoretischen Zahnform-Halbwinkel. Die Abweichung des halben Winkels der Zahnform beeinflusst den Schraubensitz und die Gleichmäßigkeit des Gewindekontakts. Der Halbwinkelfehler der Zahnform kann durch die Ungenauigkeit des Zahnformwinkels selbst oder seine falsche relative Position zur Achse verursacht werden, oder er kann das Ergebnis des kombinierten Fehlers beider sein.

3. Die Auswirkung von Fehlern beim einzelnen Teilungsdurchmesser

Während des Herstellungsprozesses kommt es zwangsläufig zu einem Fehler beim Flankendurchmesser eines Gewindes, der sich aus der Differenz zwischen einem einzelnen Flankendurchmesser und seinem nominellen Flankendurchmesser ergibt. Ein einzelner Steigungsdurchmesserfehler wirkt sich direkt auf den Schraubensitz und die Verbindungsfestigkeit des Gewindes aus. Wenn nur der Einfluss des Flankendurchmessers berücksichtigt wird, kann die Drehpassung von Innen- und Außengewinde gewährleistet werden, solange der Flankendurchmesser des Außengewindes kleiner als der des Innengewindes ist. Wenn der Flankendurchmesser des Außengewindes zu klein ist, ist die Passung zu locker, was es schwierig macht, einen guten indirekten Kontakt auf der Zahnseite zu erreichen, was die Zuverlässigkeit der Verbindung beeinträchtigt und die Verbindungsfestigkeit verringert. Wenn der Flankendurchmesser des Außengewindes größer ist als der des Innengewindes, wirkt sich dies auf die Passung aus. Daher, um die sicherzustellenschraubenPassung des Gewindes, der maximale Flankendurchmesser des Außengewindes und der minimale Flankendurchmesser des Innengewindes sollten begrenzt sein; Um die Zuverlässigkeit von Gewindeverbindungen zu gewährleisten, ist es außerdem erforderlich, den minimalen Flankendurchmesser von Außengewinden und den maximalen Flankendurchmesser von Innengewinden zu begrenzen.

Aufgrund der Kompensation des Steigungsfehlers und des Halbwinkelfehlers des Zahnprofils mithilfe des Flankendurchmessers entspricht dies bei Innengewinden einer Verringerung des Flankendurchmessers und bei Außengewinden einer Vergrößerung des Flankendurchmessers. Der Flankendurchmesser nach dieser Änderung wird als effektiver Flankendurchmesser bezeichnet und ist der tatsächliche effektive Flankendurchmesser in der Gewindepassung. Wenn im Außengewinde ein Steigungsfehler und ein Halbwinkelfehler des Zahnprofils vorliegen, kann es nur auf ein Innengewinde mit einem größeren Steigungsdurchmesser geschraubt werden, was einer Vergrößerung des Steigungsdurchmessers des Außengewindes entspricht. Sein Wert entspricht der Summe des tatsächlichen Teilungsdurchmessers und Teilungsfehlers des Außengewindes sowie dem Teilungskompensationswert des Halbwinkelfehlers des Zahnprofils.

4. Grundsätze zur Bestimmung der Eignung des effektiven Flankendurchmessers und des Gewindesteigungsdurchmessers

Bestimmen Sie die Qualifikation des Gewindesteigungsdurchmessers nach dem Prinzip der Bestimmung der Grenzgröße des Gewindes (Taylor-Prinzip). Der effektive Flankendurchmesser des Innengewindes sollte nicht kleiner als die minimale Grenzgröße des Flankendurchmessers sein; Der einzelne Flankendurchmesser sollte die maximale Grenzgröße des Flankendurchmessers nicht überschreiten, die Auswirkung des Außengewindes auf den Flankendurchmesser sollte die maximale Grenzgröße des Flankendurchmessers nicht überschreiten und der einzelne Flankendurchmesser sollte nicht kleiner als das Minimum sein Grenzgröße des Teilungsdurchmessers.

5. Der Einfluss großer und kleiner Durchmesser aufVerschlussThreads

Durch die Herstellung von Befestigungsgewinden wird sichergestellt, dass die tatsächliche Größe des Haupt- und Nebendurchmessers des Innengewindes größer ist als die tatsächliche Größe des Außen- und Außengewindes, ohne dass die Passung und Austauschbarkeit beeinträchtigt wird. Wenn der kleinere Durchmesser des Innengewindes zu groß oder der größere Durchmesser des Außengewindes zu klein ist, wirkt sich dies auf die Festigkeit der Gewindeverbindung des Befestigungselements aus, weshalb dessen Toleranz angegeben werden muss.