Metrologia

Wielkości Geometrycznych

Tolerowanie i pomiary gwintów.

Gwinty

Linia śrubowa – gwint walcowy

2

Gwinty

Linia śrubowa – gwint stożkowy

3

Gwinty

Podstawowe wielkości i ich oznaczenia

4

Gwinty

Podstawowe wielkości i ich oznaczenia

5

d – nominalna średnica zewnętrzna gwintu

zewnętrznego,

d

2

- nominalna średnica podziałowa gwintu

zewnętrznego,

d

3

– nominalna średnica rdzenia gwintu

zewnętrznego,

D - nominalna średnica zewnętrzna gwintu

wewnętrznego,

D

2

- nominalna średnica podziałowa gwintu

wewnętrznego,

D

1

- nominalna średnica wewnętrzna gwintu

wewnętrznego,

P – podziałka gwintu,

P

h

– skok gwintu,

α - kąt zarysu gwintu

Gwinty

Podstawowe wielkości i ich oznaczenia

6

d = D

d

2

= D

2

P

h

= P*

*dla gwintów jednozwojowych

Gwinty

Gwinty jednozwojowe

7

P

h

= P

Gwinty

Gwinty wielozwojowe

8

P

h

=

2·P

Gwinty

Gwinty prawoskrętne i lewoskrętne

9

Gwint
prawoskrętny

Gwint

lewoskrętny

Gwinty

Zarysy gwintów – ISO (M – metryczne, UN –
Unified National)

10

Gwinty

Zarysy gwintów - UNJ

11

Gwinty

Zarysy gwintów – gwint okrągły

12

Okrągły

Złącza gwintowe podlegające częstemu rozłączaniu i

samooczyszczające się (żarówki, zakręcane butelki, sprzęgi kolejowe)

Gwinty

Zarysy gwintów – Whitworth (BSW)

13

Gwinty

Zarysy gwintów – American Buttress

14

Gwinty

Zarysy gwintów – NPT

15

Gwinty

Zarysy gwintów – BSPT

16

Gwinty

Zarysy gwintów – TR DIN 103

17

Gwinty

Zarysy gwintów – Acme

18

Gwinty

Zarysy gwintów – Acme (Stub)

19

Gwinty

Zarysy gwintów – API

20

Gwinty

Zarysy gwintów – API Casing i Tubing Round

21

Gwinty

Zarysy gwintów – API Buttress

22

Gwinty

Układ tolerancji gwintów metrycznych ISO ogólnego
przeznaczenia

23

Gwinty

Wytrzymałość śrub - oznaczenia

24

Gwinty

Wytrzymałość śrub - oznaczenia

25

Ze względu na wymaganą wytrzymałość na
rozciąganie oraz wymaganą granicę plastyczności
stalowych konstrukcji wyróżniamy 10 klas śrub i
nakrętek:

3.6 3.8 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 10.9 12.9

Klasy wytrzymałości są opisane dwiema cyframi.
Pierwsza cyfra to minimalne wytrzymałość na
rozciąganie R

m

w N/mm

2

podzielona przez 100.

Druga cyfra to stosunek granicy plastyczności R

e

(lub umownej granicy plastyczności R

0,2

) do

wytrzymałości na rozciąganie Rm podzielony przez
10.

Gwinty

Wytrzymałość śrub – oznaczenia - przykład

26

Klasa wytrzymałości 5.6

Pierwsza cyfra:

5 x 100 = 500 N/mm

2

minimalna wytrzymałość na rozciąganie

Druga cyfra:

6 x 10 = 60% z 500 = 300 N/mm

2

granica plastyczności

Gwinty

Wytrzymałość nakrętek - oznaczenia

27

Nakrętki występują w pięciu klasach. Symbol
oznaczania nakrętek stanowi 0,01 minimalnej
wymaganej wytrzymałości doraźnej na rozciąganie
stali wyrażonej w MPa.

Klasy nakrętek dla poszczególnych klas śrub

Klasy śrub

3.6

4.6

4.8

5.6

5.8

6.6

6.8

8.8

10.

9

12.

9

Klasy

nakrętek

4

5

8

10

12

Klasy

jakości

wykonania

śrub

C i B

A

B*

A A

* Śruby o średnio dokładnej jakości wykonania z łbem powiększonym do

sprężania

PN-ISO 965-1:2001

• Zgodnie z PN układ tolerancji gwintów

obejmuje:

• · tolerancje średnic gwintów,
• · położenia pól tolerancji gwintów,
• · pola tolerancji normalne gwintów w

zależności od znormalizowanych długości
skręcenia.

• a) w gwintach występują trzy różne

średnice, przy czym tylko dwie z nich są
tolerowane.

• · W gwintach wewnętrznych średnice D2 i

D1,

• · W gwintach zewnętrznych średnice d2 i d.
• Tolerancji średnic D i d1 nie ustala się, co

nie oznacza, że wartości tych średnic mogą
być dowolne. W praktyce, ze względu na
kształt narzędzia, nie zachodzi obawa
wykonania za dużej średnicy D lub za małej
średnic d1; należy jedynie zabezpieczyć się
przed zbyt małą średnicą D oraz za dużą
średnicą d1. Te jednostronne ograniczenia
regulują odpowiednie wartości odchyłek
(EI, es) wartościach równych odchyłką
podstawowym, określającym położenie pól
tolerancji średnic podziałowych, a więc D2
i d2.

•
• Położenia pól tolerancji średnic gwintów

określają odchyłki podstawowe,
wyznaczane względem nominalnych
wymiarów średnie. Symbole tych odchyłek
są takie same, jak w przypadku wałków i
otworów. Odchyłki podstawowe pól
tolerancji średnic są skierowane w głąb
materiału, dzięki czemu przy skręcaniu
nakrętki ze śrubą wystąpi pasowanie luźne.
Jako podstawowe przyjmuje się
nastepujące odchyłki:

• · Dolną EI dla gwintów wewnętrznych,
• · Górną es dla gwintów zewnętrznych.
• Zależnie od wartości odchyłek

podstawowych ustala się położenia pól
tolerancji średnic oznaczone symbolami
literowymi: E, F, G, H, d, e, f, g, h. Podobnie
jak w układzie tolerancji wałków i otworów,
wartości odchyłek podtsawowych dla
połączeń pól tolerancji h oraz H są równe
zeru. Należy podkreślić, że dla obu
tolerowanych średnic gwintu wartości
odchyłek podstawowych są takie same.

• b) określenie pola tolerancji danej średnicy

gwintu wymaga łącznego podania:

• · szeregu tolerancji, co jest równoznaczne z

wartością tolerancji (np. 6),

• · położenia pola tolerancji średnicy, a więc

wartości odchyłki podstawowej w postaci
symbolu literowego (np. H).

• Pole tolerancji gwintu tworzą dwa pola

tolerancji średnic, a więc D1 i D2 lub d i
d2. Pole tolerancji gwintu wewnętrznego
określa skojarzenie pól tolerancji średnicy
podziałowej D2 i średnicy zewnętrznej d.
Pola tolerancji gwintów zew. I wew. Są
położone w głębi materiału. W przypadku
położeń H i h (El = 0, es = 0 ) pola
tolerancji --- zarówno gwintów wew., jak i
zew. – stykają się bezpośrednio z zarysem
nominalnym.

• Ustalono trzy grupy długości skręcenia: S –

małą, N – średnią, L – dużą. Jeśli uwzględni
się, że zarówno w śrubach, jak i

nakrętkach

odchyłki wykonawcze mają różne wartości
w obrębie pól tolerancji, łatwo dostrzec
związek między długością skręcenia a
luzami granicznymi. Aby umożliwić
skręcanie wzajemne gwintów, wzrostowi
długości skręcenia powinno towarzyszyć
powiększanie się luzów granicznych, a więc
oddalanie się od siebie i wzrost pól
tolerancji nakrętki i śruby. To stwierdzenie
znajduje odbicie w polach normalnych
tolerancji gwintów w zależności od
długości skręcenia w orientacyjnym
podziale na klasy gwintu.

• PN-83/M-02113 zawiera odchyłki graniczne

średnic gwintów wew. i zew o normalnych
polach tolerancji; podane tam wartości
zostały obliczone na podstawie odchyłek
podstawowych i odpowiednich tolerancji.
Do gwintów specjalnych, na przykład
sprawdzianów gwintowych (PN-70/M-
02130), gwintów mikrometrycznych itp.
stosuje się odrębne zasady tolerowania,
różne od zasad stosowanych w tolerowaniu
gwintów ogólnego przeznaczenia
(tocznych, walcowanych, nacinanych itp. ).

• Charakter pasowania gwintów jest

określony wzajemnym położeniem pól
tolerancji średnicy podziałowej śruby i
nakrętki. W pasowaniu luźnym pole
tolerancji gwintu

śruby

jest położone

poniżej pola tolerancji gwintu nakrętki.
Pasowanie suwliwe jest szczególnym
przypadkiem pasowania luźnego, gdy pola
tolerancji gwintów obu elementów, tj. śruby
i nakrętki, stykają się. Pasowanie ciasne
zachodzi wówczas, gdy pole tolerancji
gwintu śruby znajduje się powyżej pola
tolerancji gwintu nakrętki (PN-88/M-
02115). W pasowaniu mieszanym pola
tolerancji zachodzą na siebie (PN-88/M-
02114).