Какую резьбу называют крепежной

Типы резьб и их хаpaктеристики

Резьба — это поверхность, образованная при винтовом движении произвольного плоского контура по боковой поверхности цилиндра или конуса.

Резьба, образованная на поверхности цилиндра, называется цилиндрической резьбой. Резьба, образованная на поверхности конуса, называется конической резьбой.

Резьбы, применяемые для неподвижных соединений, называют крепежными резьбами. К этим резьбам предъявляются требования по прочности, а в некоторых случаях и по герметичности.

Резьбы, применяемые в подвижных соединениях для передач заданного перемещения одной детали относительно другой, называют кинематическими или ходовыми резьбами. Эти резьбы также должны удовлетворять прочностным требованиям и, кроме того, обеспечивать необходимую точность перемещений, минимальные потери на трение и т. п.

В зависимости от расположения поверхности резьба может быть наружной или внутренней.

Наружная резьба — резьба, образованная на наружной поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении наружная резьба является охватываемой поверхностью и наносится на болте, винте и др.

Внутренняя резьба — резьба, образованная на внутренней поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении внутренняя резьба является охватывающей поверхностью, она наносится на поверхности отверстия в гайке, гнезде и др.

По направлению винтовой линии различают правую резьбу (нитка резьбы нарезается по часовой стрелке) и левую резьбу (нитка резьбы нарезается против часовой стрелки).

По числу заходов резьбы делятся на однозаходные (образованные одной винтовой ниткой) и многозаходные (образованные двумя и более винтовыми нитками).

По системе измерения параметров резьбы различают метрическую и дюймовую резьбу.

По величине шага различают резьбу крупную, мелкую и специальную.

По форме профиля различают резьбу треугольную, трапециевидную, круглую, прямоугольную и квадратную.

Наиболее распространены следующие типы резьб.

Метрическая резьба (ГОСТ 9150) является основной крепежной резьбой, применяется также в качестве ходовой резьбы.

Профиль резьбы — равносторонний треугольник с углом при вершине 60°. Вершины выступов резьбы срезаны. Эта резьба может быть однозаходной и многозаходной, преимущественно правой, с крупным и мелким шагами. Все размеры измеряют в миллиметрах.

Метрическая резьба обозначается так:

• с крупным шагом — буквой М и диаметром (М24, М64 и т. д.);
• с мелким шагом — буквой М, диаметром и шагом (М24Х2, М64Х2 и т. д.)

В обозначение левой резьбы входят буквы LH, например: М20Х1 LH.

Отклонения и допуски метрических резьб с крупными и мелкими шагами даны в ГОСТ 16093.

Трубная цилиндрическая резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом профиля 55°, вершины и впадины скруглены.

Трубная цилиндрическая резьба применяется в деталях трубных соединений: трубах, муфтах, тройниках, контргайках и других. Обеспечивает непроницаемость соединения.

В условное обозначение трубной цилиндрической резьбы входит буква G и обозначение размера резьбы. Например, G1 — трубная цилиндрическая резьба с номинальным диаметром 33,249 мм, т.е. наружный диаметр резьбы в ее обозначение не входит, его определяют по таблице ГОСТ 6357 в зависимости от обозначения размера резьбы.

В обозначении трубной цилиндрической резьбы за номинальный диаметр принят внутренний диаметр трубы, а не наружный диаметр резьбы.

Условное обозначение для левой резьбы дополняют буквами LH.

Трапецеидальная резьба применяется для передачи движения или больших усилий в двух направлениях. Профиль резьбы — равнобедренная трапеция. Угол при вершине 30°.

В обозначение входят буквы Tr, наружный диаметр и шаг резьбы, например: Tr20Х4 — для однозаходной правой резьбы; для многозаходной резьбы после наружного диаметра указывают числовое значение хода, а в скобках букву P и числовое значение шага, например Tr20Х8(P4). Для левой резьбы добавляют буквы LH.

Упopная резьба применяется в деталях, воспринимающих сильное давление, направленное постоянно в одну сторону. Профиль резьбы — прямоугольный треугольник со срезанными вершинами и закругленными впадинами. Угол при вершине 30°.

Обозначение начинают буквой S и далее — аналогично обозначению трапецеидальной резьбы.

Резьба круглая применяется на цоколях, патронах и светильниках, а также для шпинделей вентилей смесителей и водопроводных кранов. Круглая резьба имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса. Круглая резьба обозначается буквами Кр.

Прямоугольная и квадратная резьбы не стандартизованы. Их применяют для передачи осевых сил в грузовых винтах и движения в ходовых винтах.

На чертежах прямоугольная и квадратная резьбы задаются всеми конструктивными размерами: наружным и внутренним диаметрами, шагом, шириной зуба и т.д.

Резьбы специальные имеют стандартный профиль, их диаметр и шаг отличен от стандартного. Обозначение таких резьб на чертеже начинают буквами Сп: Сп М40Х1,5 левая.

Какие резьбы являются крепежными?

Вопросы к тесту по ТСМ

2. Способом изготовления метрической резьбы является:

нарезка на токарных станках

нарезка на резьбофрезерных станках

нарезка на резьбонакатных станках-автоматах.

Нарезание резьбы резьбовыми резцами

Нарезание наружной резьбы круглыми плашками, метчиками

Нарезание резьбы гребенчатыми резьбовыми фрезами

Нарезание резьбы винторезными головками

3.К резьбовым крепежным деталям относятся:

болты, винты, шпильки, гайки и т.п.

4. У правой резьбы винтовая линия идет:

У правой резьбы подъем витка (нитки) идет слева вверх направо (по часовой стрелке), а у левой резьбы расположение витков в противоположном направлении.

5. Обозначение метрической резьбы, идущей справа налево и вверх выглядит:

М12×1LH 1- шаг резьбы

6. Подкладную шайбу ставят под:

Подкладную шайбу ставят под гайку или головку винта для уменьшения смятия детали гайкой, если деталь изготовлена из менее прочного материала (пластмассы, алюминия, дерева и т. п.)

7. К типам крепежных резьб относятся:

Виды крепежных резьб: метрическая, дюймовая, трубная. Виды крепежно-уплотнительных резьб: коническая дюймовая, коническая трубная.

8. В чем заключаются основные отличия стандартных болтов от винтов:

Винты (в целом они меньше по размерам) похожи на болты, но имеют головку под отвертку, длиной нарезки резьбовой части, (винты применяют однократно)

9. Сварные соединения чаще разрушаются:

В зоне термического влияния

10. Контактная сварка выполняется:

3 вида сварки: точечная-иструмент электрод в форме стержня; стыковая-ист-та нет; шовная-электроды в форме диска.

11. Тавровые швы по форме подготовленных кромок различают:

V-образные(при толщине от 8до26)и U-образные(более26), Х, без обработки

12. Чем определяется правильный выбор соединения:

1. соединения должны быть прочными

2. не должны искажать форму изделия

3. не должны вносить дополнительных элементов в его конструкцию

4. по возможность должно быть единство технологии изготовления изделия и выполнения соединения

5. необходимо стремиться, чтобы соединение было равнопрочным с соединяемыми деталями

6. должны удовлетворять условиям жесткости

7. условиям герметичности

8. приближать соединения к целым деталям

13. К разъемным соединениям относятся:

соединения болтами, шпильками, винтами, штифтами, шпонками, шлицами, клиньями, прессовые и горячие соединения.

14. В заклепочных соединениях шаг размещения заклепок равен:

Обычно шаг в однорядном односрезном соединении равен 3d,(расположение заклепки от края- 1,5 d),в двухсрезном – 3,5d, где d – диаметр стержня заклепки. В двухрядных соединениях шаг в 1,5 раза больше.

15. Заклепки применяют для соединения:

1. для соединения между собой деталей листовых и монументальных структур (присоединение их к каркасу)

2. закрепление декоративных накладок

3. для соединения деталей, получен обработкой давлением с целью соблюдения единства технологий

4. для соединения несвариваемых сатериалов

5. в соединениях, где необходимо исключить изменение структуры металла, коробление конструкции и перегрев расположенных рядом деталей

6. когда необходимо предотвратить распространение усталостной трещины из детали в деталь

16. Влажность древесины при склеивании составляет:

17. Оптимальная толщина клеевого шва составляет:

18. К синтетическим клеям относится:

Пва, резиновый, клей 88, клеи-расплавы, клеевая кисть кн, кмц

19. Какая часть детали столярного соединения называется фугой:

Кромка

2. Паз, выемка в доске, выстроганная фуганком

3.Шов,образуемый при соединении делянок. Каждая доска или брусок, соединяемые в щит, называются делянкой, а шов, образуемый при соединении делянок,— фугой

4. необходимый зазор, для возможности песпрепятственного движения деталей мебели

20. Нагелем называется:

Нагелями называются вкладыши(штырь), которые плотно защемляются в толще элементов деревянных конструкций и таким образом соединяют их. вообще это любой стержень

К крепежным резьбам относят метрическую и дюймовую.

Дюймовую резьбу в настоящее время в большинстве стран не применяют.

Метрическая резьба в значительной степени является универсальной и используется не только как крепежная.

Метрическую резьбу повышенной точности применяют для точных микрометрических пар измерительных средств, когда необходимо получить малое перемещение в осевом направлении при большом передаточном отношении.

ГОСТ 9150−2002 (ИСО 68−1−98) ОНВ. «Резьба метрическая. Профиль» распространяется на все разновидности метрических резьб и устанавливает единый для них номинальный профиль (Рис 1.5.1).

Номинальный профиль, общий для наружной и внутренней резьбы, образуется их исходного равностороннего треугольного островершинного профиля высотой H срезом вершин витков по наружному диаметру на H/8 и по внутреннему на H/4.

Исходная высота профиля .

Форма впадины у внутренних резьб (гаек) не регламентируется.

Впадины наружной резьбы (болтов) выполняют проскосрезанными или закругленными. Радиусная форма впадин у болтов является предпочтительной, поскольку при этом повышается циклическая долговечность болтов и их статическая прочность. Величина H₁=5/8H определяет максимально возможную рабочую высоту профиля.

Основными параметрами профиля резьбы в целом, непосредственно влияющими на прочность и свинчиваемость резьбового соединения и определяющими взаимозаменяемость деталей резьбового соединения, являются следующие:

§ наружный диаметр d (D);

§ угол профиля резьбы a;

§ длина свинчивания l.

Наружный диаметр d (D) — диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы (болта) или по впадинам внутренней резьбы (гайки).

Этот диаметр являются номинальным диаметром резьбы соединения.

Читать еще:  Тороидальный трaнcформатор преимущества и недостатки

Внутренний диаметр d₁ (D₁) — диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы (болта) или в вершины внутренней резьбы (гайки).

Средний диаметр d₂ (D₂) — диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующая которого пересекает профиль витков в точках, где ширина канавки равна половине номинального шага.

Шаг резьбы P — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы.

Для многозаходной резьбы ход резьбы , где n — число заходов.

Ход резьбы соответствует относительному продольному перемещению за один оборот гайки (болта).

Угол профиля резьбы a— угол между смежными боковыми сторонами резьбы в плоскости осевого сечения. Для метрической резьбы a=60°.

Длина свинчивания l — длина участка взаимного перекрытия наружной и внутренней резьб в осевом направлении.

В зависимости от эксплуатационных требований длина свинчивания может быть меньше или больше диаметров резьбы.

Номинальные размеры по наружному, внутреннему и среднему диаметрам, шаг и угол профиля одинаковы для наружной резьбы (болта) и внутренней резьбы (гайки).

ГОСТ 2724−2002 (ИСО 261−98) ОНВ. «Резьба метрическая. Диаметры и шаги» устанавливает при ряда диаметров в диапазоне от 0,25 до 600 мм и шаги от 0,075 до 6 мм.

При выборе диаметра резьбы следует предпочитать первый ряд второму, а второй — третьему.

Метрическая резьба по величине шага разделяется на:

§ размеру с крупным шагом диаметром 1…68 мм;

§ резьбу с мелким шагом диаметром 1…600 мм.

При разных наружных диаметрах метрическая резьба с мелким шагом отличается от резьбы с крупным шагом меньшей высотой профиля и меньшим углом подъема резьбы. Поэтому метрическую резьбу с мелким шагом рекомендуются применять при малой длине свинчивания для тонкостенных деталей, повышения прочности и уменьшения самоотвинчивания при переменных нагрузках, толчках и вибрациях.

Основные размеры метрических резьб для номинальных диаметров 0,25…600 мм приведены в ГОСТ 24705-2004 (ИСО 724:1993) ОНВ «Резьба метрическая. Основные размеры».

Кроме номинальных значений P, d (D), d₁ (D₁), d₂ (D₂) в стандарте указана величина d₃ — внутренний диаметр болта по дну впадины (рис. 1.5.1). Срез или закругление R по внутреннему диаметру болта на расстоянии H/6 являются исходными при проектировании резьбообразующего инструмента. Размер d₃ у резьбовых соединений не контролируется.

Дата добавления: 2015-08-21 ; просмотров: 955 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Виды резьб

В промышленности используют два основных типа стыков – разъемные и неразъемные. Первые виды получают при помощи крепежа, клепок и пр. одним и наиболее часто встречающихся соединений, можно без сомнения считать первые. Вторые типы выполняют при помощи сварки, пайки, склеивания. На пpaктике все эти способы сочлeнения деталей стандартизированы.

Виды резьбы

Как уже отмечалось, все виды стыков этого класса стандартизированы. Например, ГОСТ 24705-2004 определяет размеры метрического профиля, в частности, угол в основании, шаг и пр. Всего к метрическому виду относят порядка 15 отечественных и иностранных стандартов.

Скачать ГОСТ 24705-2004

Существует так же и классификация стыков этого типа. Ее выполняют на основании ее геометрических размеров, расположению на изделии и количеству заходов, или исходя ее пpaктического использования.

Ниже приведен перечень, в котором указаны типы конструкций разъемных соединений и их обозначения:

• метрическая (M);
• метрическая коническая (MK);
• цилиндрическая (MJ);
• трубная цилиндрическая (G);
• трубная коническая (R);
• круглая для санитарно-технической арматуры (Кр);
• трапецеидальная (Tr);
• упopная (S);
• упopная усиленная (S45°);
• эдисона круглая (E);
• метрическая (EG-M);
• дюймовая цилиндрическая (UTS: UNC, UNF, UNEF, 8UN, UNS);
• дюймовая (BSW);
• дюймовая коническая (NPT);
• нефтяной сортамент.

Трубная дюймовая резьба

Все эти конструктивные элементы используются во всех отраслях промышленности, начиная от авиационной и закачивая пищевой.

Метрическая резьба

Метрическая выполняется на основании ГОСТ 8724-2002 – чаще всего применяется при изготовлении крепежных изделий. При соблюдении определенных условий этот вид допустимо использовать в качестве ходовой.

Скачать ГОСТ 8724-2002

В основе этого вида лежит равносторонний треугольник (с углом в основании 60 градусов). Она может иметь один или несколько заходов. Многозаходную применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить повышенную прочность сочлeнения узлов.

Отечественные и зарубежные производители выпускают изделия имеющие диаметр от 0,25 до 600 мм и шаг от 0,25 до 6 мм. Изделия с малым шагом применяют тогда, когда необходимо обеспечить разъемную сборку изделий с тонкой стенкой. Кстати, в автомобильной промышленности этот вид применяют достаточно часто. Она может иметь левое и правое исполнение.

Ее обозначают следующим образом – на первом месте указывают букву, в этом случае — это М. Затем, показывается ее номинальный размер и шаг, в отношении этого вида применяют обозначение только в мм. Кроме этого в обозначение параметров входит количество заходов, исполнение (левое или правое). Разумеется, должен быть указан допуск на изготовление. Маркировка М12*1 говорит о том, что она имеет номинальный диаметр 12 мм и шаг 1.

Дюймовая резьба

Этот класса применяется по большей части при создании разъемных стыков трубопроводной арматуры (труб, кранов, клапанов и пр.). Ее наносят на изделия выполненные из металла, пластика. Ключевые параметры определены в ГОСТ 6111-52. В нем приведены таблицы, в которых определены размеры, шаги и допуски. Все размеры и условное обозначение приводят в дюймах.

Скачать ГОСТ 6111-52

В основании этого вида лежит треугольник с углом при вершине в 55 градусов. Как и у метрической вершины и впадины удалены.

Производители выпускают детали с трубным профилем от 3/16 (4,8 мм) до 4 (101 мм) дюймов.

Метрическая коническая резьба

Отличие конического изделия от обыкновенного метрического заключается в том, то ее наносят на конусную внутреннюю или внешнюю поверхность. При этом угол конуса составляет 1:16.

Ее применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить герметичность соединения. Например, в трубопроводных системах, предназначенных для трaнcпортировки жидкостей.

Производителю выпускающие изделия с таким видом, руководствуются требованиями ГОСТ 25229-85.

Метрическая коническая резьба

Для обозначения метрического конического профиля применяют буквенное сокращение МК. Далее указывают все необходимые геометрические параметры. Например, МК 24*1,5 показывает то, что она имеет наружный диаметр в 24 мм и шаг 1,5.

Круглая резьба

Круглый профиль используется для создания соединений трубопроводной арматуры, в том числе и кранов. Параметры этого вида определены в ГОСТ 13536-68. Для обозначения в документах и на чертежах применяют буквенное обозначение Кр, далее следуют ее геометрические размеры.

Он образуется окружностями на его вершинах и впадинах. Угол при вершине составляет 30 градусов.

Трапецеидальная резьба

Трапецеидальный профиль относят к ходовым. Отличительное свойство этого вида профиля заключается в том, что она самотормозящая. Это вызвано тем, что при перемещении гайки по стержню развивается большая сила трения. Такое свойство позволяет избежать дополнительного фиксирования гайки на валу.

Трапецеидальный профиль используется для того, что бы преобразовать вращательное движение в трапецеидальное. Как пример, можно привести ходовой вал, устанавливаемый в токарных или шлифовальных станках. Кроме этого оборудования, он нашел свое применение в кузнечно-прессовом оборудовании, автомобильной и тpaкторной технике. Вообще узлы с трапецеидальным профилем используют для перемещения кареток на сборочных конвейерах, в литьевых машинах, робототехнике и пр.

На пpaктике применяют изделия с размерами от 8 до 640 мм. Шаг составляет от 1,5 до 12 мм.

При внесении параметров на чертежах или документах применяют буквы Тр, затем указывают геометрические параметры.

Требования к параметрам изложены в ГОСТ 24738-81.

Скачать ГОСТ 24738-81

Упopная резьба

Требования к упopному профилю определены в ГОСТ 10177–82. Ее применяют тогда, когда в соединении имеются большие осевые нагрузки. В основе профиля лежит трапеция, одна (рабочая), сторона расположена под углом 3 градуса. Противоположная, имеет угол наклона 30 градусов.

Скачать ГОСТ 10177–82

Для обозначения применяют латинскую букву S, затем указывают геометрические параметры – диаметр, шаг.

Трубная цилиндрическая, трубная коническая и коническая дюймовая

Трубная цилиндрическая резьба нашла свое применение при сооружении трубопроводов. Производители выпускают изделия, на которых наносят резьбу от 1/16 до 6 дюймов. При этом, на один дюйм может быть нанесено до 28 до 11 ниток резьбы.

Трубная коническая резьба

Она этого вида применяется как крепежно-уплотняющая. Требования к ней определены в ГОСТ 6211-81. В этом документе говорится о том, что профиль должен соответствовать дюймовому профилю. Ее изготавливают на конусе с углом 1:16.

Скачать ГОСТ 6211-81

В основании лежит угол в 55⁰.

Она обеспечивает герметичность соединения без применения, каких либо дополнительных приспособлений (шайб, герметиков и пр.). Использование этого вида соединения резко снижает время на сборку/разборку соединения. Ее можно встретить в системах подачи масла, топлива, пара и пр.

Дюймовая коническая резьба

Ее чаще все применяют для соединения элементов, входящих в топливные, масляные и другие трубопроводы. Еще не так давно, она была стандартизирована на основании дюймовой системы мер.

Плашка дюймовая коническая

В основании лежит треугольник с углом в 60 ⁰. Но, в последние годы, на пpaктике стали чаще использовать конический профиль изготовленный на основании метрической системы мер.

Достоинства и недостатки резьбовых соединений

Соединения, получаемые с ее помощью, пожалуй, самые распространенные среди разъемных. В отличие от прочих видов разъемных соединений они обладают следующими достоинствами:

• надежностью;
• простотой монтажа и демонтажа;
• низкой стоимостью, которая обусловлена унификацией и массовым изготовлением крепежных деталей. Для производства применяют как точение, так и накатку.

В тоже время, использование разъемного соединения сопряжено с некоторыми недостатками, в частности, наличие впадин, в конструкции резьбы, приводит появлению зон повышенного напряжения.

Читать еще:  Какая должна быть температура паяльника

Это соответственно снижает прочностные параметры соединения. Довольно, часто, в узлах, где использована резьба, приходится применять дополнительные устройства для предотвращения самораскручивания. Разумеется, средства стопорения применяют исходя из назначения узла, например, колесо автомобиля.

Область применения резьбовых соединений

Резьбу применяют для соединения узлов и сборочных единиц в единую конструкцию. При этом роль гайки может исполнять корпус.

В качестве примеров использования резьбы можно рассмотреть следующие:

• устройство мостовых конструкций;
• стыковка между собой сборочных единиц, например, редуктора и силового агрегата;
• сборка отдельных изделий, к примеру, крышки подшипника и корпуса редуктора;
• дюймовый вид применяется для создания трубопроводных систем.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Резьба. Виды, геометрия и профили резьбы

1. Геометрия винтовой линии резьбы

Резьбовые соединения деталей являются наиболее распространенными в машиностроении.

В результате сочетания вращательного движения заготовки и поступательного перемещения резца (рис. 1, а) на поверхности заготовки наносится след в виде винтовой линии. При углублении резца на поверхности заготовки образуется винтовая поверхность (рис. 1, б), называемая резьбой.

Рис. 1. Схема нарезания наружной резьбы: а – схема движения инструмента и заготовки; б – нарезание резьбы резцом

Метод получения винтовой поверхности используется для получения различных типов резьбы при заданных сочетаниях параметров движений заготовки и резца.

Среди резьбовых соединений наиболее распространены крепежные соединения – болт, винт, гайка и др. В резьбовом соединении (болта с гайкой) при вращении одной детали относительно другой, происходит взаимное перемещение деталей вдоль оси вращения. Если развернуть винтовую линию на плоскость, то наклон винтовой линии к плоскости, перпендикулярной к оси вращения детали, называют углом подъема винтовой линии – Ψ (рис. 2).

Расстояние между соседними винтовыми линиями, измеренное вдоль оси заготовки, называется шагом Р винтовой линии. Если часть поверхности детали, равную шагу винтовой линии, развернуть на плоскость, то из прямоугольного треугольника АБВ (рис. 2) можно определить tgΨ=Р/πd, где d – диаметр детали с винтовой линией.

При этом углубление или выступ на поверхности детали, расположенные по винтовой линии, образуют винтовую поверхность – резьбу.

Резьбу применяют для соединения, уплотнения или обеспечения заданных взаимных перемещений деталей машин и механизмов.

Рис. 2. Геометрия винтовой линии

2. Профили резьбы и определения основных элементов

В зависимости от назначения резьбового соединения применяют резьбы различного профиля. Профилем принято называть контур выступа и канавки резьбы в плоскости ее осевого сечения. Широко применяют резьбы с остроугольным, трапецеидальным и прямоугольным профилем.

К основным элементам резьбы относят (рис. 3, а-е):

• профиль резьбы – контур сечения витка в плоскости, проходящей через ось резьбы;
• угол профиля α – угол между смежными боковыми сторонами резьбы в плоскости осевого сечения;
• вершину профиля – часть винтовой поверхности, соединяющую смежные боковые стороны резьбы по вершине ее выступа;
• впадину профиля – часть винтовой поверхности, соединяющую смежные боковые стороны резьбы по дну ее канавки;
• шаг р резьбы – расстояние, измеренное по линии, параллельной оси резьбы, между точками одноименных боковых сторон профиля, лежащими в одной осевой плоскости по одну сторону от оси резьбы;
• наружный диаметр d резьбы – диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней цилиндрической резьбы;
• внутренний диаметр d₁ резьбы – диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной или вершины внутренней цилиндрической резьбы;
• средний диаметр d₂ резьбы – диаметр воображаемого цилиндра, соосного с резьбой, образующая которого делится боковыми сторонами профиля на отрезки, равные половине шага резьбы;
• угол Ψ подъема резьбы – угол наклона профиля, образованный касательной к винтовой линии, описываемой средней точкой боковой стороны резьбы и плоскостью, перпендикулярной оси резьбы:

Для многозаходной резьбы вместо р следует подставлять рn, где n – число заходов.

Элементы наружной резьбы (болта) обозначают d, d₁ и d₂, а внутренней резьбы (гайки) – D, D₁ и D₂:

Рис. 3. Резьбы различного профиля: а – остроугольная; б – прямоугольная; в – трапецеидальная; г – упopная; д – круглая; е – двух- и трехзаходная

Резьбы бывают левые и правые. Винт с правой резьбой завертывается при вращении по часовой стрелке – слева направо, винт с левой резьбой при вращении против часовой стрелки – справа налево.

Различают резьбы однозаходные и многозаходные (рис. 3, е). Однозаходная резьба образована одной непрерывной ниткой резьбы и ее шаг р=d2πtgΨ, а многозаходная – несколькими нитками резьбы, эквидистантно расположенными на поверхности детали и ее шаг рn=p. Число заходов n, ниток резьбы, легко определить на торце детали, где начинается резьбовая поверхность (рис. 3, е).

В многозаходной резьбе различают ход и шаг. Ходом многозаходной резьбы называют расстояние между одноименными точками одного витка или нитки, измеренное параллельно оси детали. Ход многозаходной резьбы равен шагу резьбы, умноженному на число заходов – рn=pn, где n – число заходов.

Резьбы в зависимости от выполняемой работы бывают передающие движение и крепежные. Первые предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное, которое часто применяют в механизмах перемещения, в зажимных устройствах и т. д. Обычно такие резьбы имеют прямоугольный или трапецеидальный профиль. Когда направление действия осевого усилия не зависит от направления вращения гайки или винта, применяют упopную резьбу. Резьбы треугольного профиля используют на крепежных деталях.

Применяют три системы резьбы: метрическую, дюймовую и трубную; кроме того, имеются также резьбы: прямоугольная, трапецеидальная, упopная, круглая и коническая резьба Бриггса по ГОСТ 6111-52.

Профиль метрической резьбы (рис. 3, а) имеет вид треугольника с углом при вершине α=60°. Существует шесть видов метрической резьбы с различными величинами шага – основная (М10, М20 и т. д.) и мелкие от 1-й до 5-й включительно (М24х1,5; М30х2 и т.д.). Метрические резьбы в основном применяют для крепежных деталей: шпилек, винтов, болтов, гаек и др.

Профиль прямоугольной и трапецеидальной резьбы (рис. 3; б, в) по ГОСТ 9484-81 применяют для передачи движения, например, в ходовых винтах и винтах суппортов металлорежущих станков, домкратах и т.п.

Профиль упopной резьбы (рис. 3, г) используют для механизмов, работающих под большим давлением, действующим в одном направлении, например, в гидравлических и механических прессах. Профиль упopной резьбы регламентирован стандартами: профиль резьбы упopной с углом профиля α=30° по ГОСТ 10177-82 и профиль резьбы упopной с углом профиля α=45° по ГОСТ 13535-87. Рабочий угол профиля, совпадающий с диаметром резьбы, принят равным 3° из технологических соображений для нарезания резьбы.

Профиль трубной цилиндрической резьбы имеет вид треугольника с углом α=55°, который при вершине имеет закругление. Каждому размеру резьбы в дюймах соответствует определенное число ниток резьбы на 1″ (не менее 11). За диаметр трубной резьбы условно принимают условный диаметр отверстия трубы. Трубная резьба, с зазором в пределах допуска под уплотнитель, предназначена для различных трубных соединений, арматуры трубопроводов и фитингов.

Профиль резьбы трубной конической с углом профиля 55° по ГОСТ 6211-81 соответствует закругленному профилю трубной цилиндрической резьбы.

Профиль резьбы трубной конической с углом профиля 60° по ГОСТ 6111-52 имеет остроконечный профиль.

Сбеги, недорезы, проточки и фаски. При нарезании резьбы на детали образуются участки с резьбой неполного профиля (с неполной глубиной резьбы), которые необходимо учитывать при определении рабочей длины резьбы (рис. 4).

Рис. 4. Элементы резьбы: x – сбег; а – недорез; с – фаска; f₁ – проточка

Если необходимо дать выход инструменту при нарезании резьбы, то предусматривают на нарезаемой поверхности канавку (проточку).

Сбег резьбы – длина поверхности вдоль оси стержня или отверстия с неполным профилем резьбы, образуемой заходной режущей кромкой инструмента.

Недорез резьбы – длина поверхности вдоль оси стержня или отверстия с учетом неполного профиля резьбы, образуемого заходной режущей кромкой инструмента, когда инструмент упирается в торцовую поверхность.

Проточка – углубление на поверхности стержня или отверстия, которое исключает сбег или недорез резьбы.

Фаска – переходная поверхность от торцовой поверхности к цилиндрической, которая служит для захода инструмента при нарезании резьбы и защитой заходных витков резьбы.

Длина свинчивания – сопрягаемая длина вдоль оси контакта резьбы болта и гайки. Для стандартной резьбы нормальной длиной свинчивания является высота стандартной гайки – 0,8d.

Величину сбегов, недорезов, проточек и фасок для соединений с наружной и внутренней метрической резьбой определяют по табл. 1 и 2.

Таблица 1. Сбеги, недорезы, проточки и фаски для наружной метрической резьбы, мм (зависимости эмпирические)

Сравнение крепежных и силовых резьб

Резьбовые соединения

Являются наиболее совершенным, а потому массовым видом разъёмных соединений. Применяются в огромном количестве во всех машинах, механизмах, агрегатах и узлах.

Рис.1

Основные детали соединения имеют наружную либо внутреннюю винтовую нарезку (резьбу) и снабжены огранёнными поверхностями для захвата гаечным ключом.

Болт – длинный цилиндр с головкой и наружной резьбой. Проходит сквозь соединяемые детали и затягивается гайкой (рис.1,а) – деталью с резьбовым отверстием. Винт – внешне не отличается от болта, но завинчивается в резьбу одной из соединяемых деталей (рис.1,б). Шпилька – винт без головки с резьбой на обоих концах (рис.1,в).

Резьбовые соединения различают по назначению на:

è резьбы крепёжные для фиксации деталей (основная – метрическая с треугольным профилем, трубная – треугольная со скруглёнными вершинами и впадинами, круглая, резьба винтов для дерева) должны обладать самоторможением для надёжной фиксации;

Читать еще:  Как правильно подключить автоматы в частном доме

Рис.2

Метрическая резьба (рис. 3). Форма профиля треугольная с углом a= 60° Профиль резьбы — симметричный (g = a /2 = 30°), имеет срезы по прямой вершив резьбы винта и гайки.

Рис.3

Профиль впадин винта и гайки не регламентирован. Рабочая высо­та профиля H1=0,54Р. Метрическая резьба стандартизирова­на, является основной крепежной резьбой. Наклон боковой сторо­ны профиля обеспечивает возможность создания больших осевых сил, а также возможность самоторможения (вследствие клинового эффекта).

Метрическую резьбу выполняют с крупным и мелким шагами (рис. 4).

Рис.4

За основную принята резьба с крупным шагом. Мелкую резьбу применяют для регулировки, для свинчивания тонкостенных, а также динамически нагруженных деталей. Метрическую резьбу с крупным шагом обозначают буквой М и числом, выражающим номинальный диаметр в миллимет­рах, например М20. Для мелкой метрической резьбы дополнитель­но указывают шаг, например М20х1,5.

Трапецеидальная резьба (рис.5). Имеет симметричный про­филь с углами a= 30° и g=a/2 = 15° и рабочей высотой про­филя H₁=0.5Р. Резьба стандартизирована. Шаг может быть крупным, средним и мелким. Меньший по сравнению с метрической резьбой угол наклона боковой стороны профиля обусловливает меньшие потери на трение при использовании этой резьбы. В силу чего резьбу применяют для передачи движения в ходовых и грузо­вых винтах при двустороннем (реверсивном) движении под нагруз­кой. Многозаходную трапецеидальную резьбу с номинальным диа­метром 40 мм, ходом 12 мм и шагом б мм обозначают Тr 40х12 (Р6); однозаходную — Тr 40х6.

Упopная резьба (рис.6). Имеет несимметричный профиль. Ее применяют для ходовых и грузовых винтов с большой односторонней осевой нагрузкой. Угол наклона рабочей стороны профиля ; к перпендикуляру к оси резьбы для повышения КПД выбирают достаточно малым (g = 3°), угол наклона нерабочей стороны профиля — 30°, рабочая высота профиля, H1=0,75Р. Резьба стандар­тизирована, шаг может быть крупным, средним и мелким. Многоза­ходную упopную резьбу, имеющую (d = 40 мм, Ph= 12 мм, Р = 6 мм обозначают S 40х12(Р6); однозаходную – S 40х6.

Прямоугольная резьба (угол наклона боковой стороны к пер­пендикуляру к оси резьбы g = 0°). Обеспечивает наивысший КПД, но неудобна в изготовлении, не стандартизирована.

Круглая резьба. Применяется для винтов, подверженных боль­шим динамическим нагрузкам, а также для винтов, часто завинчи­ваемых и отвинчиваемых.

В машинах, выпущенных в странах, где действует дюймовая система мер, используют дюймовые резьбы, в которых вместо шага задано число ниток резьбы на дюйм, а угол профиля a = 55°.

Дюймовые резьбы не применяются при проектирования новых изде­лий.

Трубная резьба. Представляет собой мелкую дюймовую резьбу без зазоров по выступам я впадинам. Она является крепежно-уплотняющей; ее применяют для соединения труб.

Конические резьбы. Обеспечивают непроницаемость без специальных уплотнений. Их применяют для соединения труб, уста­новки пробок, масленок и т.п. Стандартизованы три резьбы с ко­нусностью 1:16 ( j/2 = 1°47’24» ). На рис. 7 показана труб­ная коническая резьба с углом профиля a = 55°. Для возможно­сти свинчивания с внутренней цилиндрической резьбой профиль резьбы конической выполняют с биссектрисой угла, перпендикуляр­ной оси конуса. Диаметры резьбы измеряют в так называемой ос­новной плоскости, соответствующей торцу гайки со стороны боль­шого диаметра резьбы. Коническая резьба позволяет затяжкой ком­пенсировать износ, обеспечивает более равномерное распределе­ние нагрузки между витками резьбы, сокращает время на сборку.

Рис.7

` резьбы силовыедля винтовых механизмов (прямоугольная, трапецеидальная симметричная, трапецеидальная несимметричная упopная) должны обладать малым трением для снижения потерь.

Рис. 8

Силовые резьбы применяются для тех винтовых соединений, в которых желательно иметь меньшие потери на трение (например, в домкратах, натяжных устройствах, подъемниках, винтовых прессах, ходовых винтах).

Прямоугольная резьба, вследствие технологических трудностей ее изготовления, применяется крайне редко и обычно заменяется резьбами типа (рис.8,в и г). Резьба (рис.8, г), как показано на рисунке, применяется только при одностороннем действии основных нагрузок; при обратном приложении нагрузки потери на трение возрастают. В некоторых случаях применяется также резьба круглого профиля (там, где имеется опасность повреж­дения острых кромок, например, в пожарном оборудовании, в цоколях электрических ламп).

Конструкции винтов и гаек весьма многообразны.

Для малонагруженных и декоративных конструкций применяются винты и болты с коническими и сферическими головками (как у заклёпок), снабжёнными линейными или крестообразными углублениями для затяжки отвёрткой. Для соединения деревянных и пластмассовых деталей применяют шурупы и саморезы – винты со специальным заострённым хвостовиком.

Болты и гайки стандартизованы. В их обозначении указан наружный диаметр резьбы.

Формы головок винтов

Рис.9

Все винты (и болты) по форме их головок можно разделить на три группы: захватываемые инструментом снаружи (рис. 9а,б,в); захватываемые инструментом о торца (рис. 9г.д.е); с головками, препятствующими провороту винта (рис. 9ж,з).

Головки винтов с наружным захватом. Обеспечивают наиболь­шую силу затяжки, но при этом требуется больше места для захва­та ключом. Широкое распространение получила шестигранная головка (Рис. 9а,б), для которой требуется поворот гаечного клю­ча (рис. 10а) на 1/6 оборота до перехвата за следующие грани (при условии, что ключ не переворачивается). Для уменьшенной шестигранной головки (см. рис. 96) нужно меньше места для раз­мещения. Это позволяет снизить массу конструкции. В условиях частого завинчивания и отвинчивают и при наличии свободного прострaнcтва для поворота ключа применяют квадратные головки (см. рис. 9в). которые при тех же габаритах имеют более широкие грани.

Головки с торцовым захватом. Можно размещать в углублениях, что улучшает внешний вид, уменьшает габариты и создает удобства обслуживания машины. В зависимости от формы применяе­мого инструмента такие головки выполняют: о внутренним шести­гранником (см. рис. 9г). шлицем под обычную отвертку (см. рис. 9д) или с крестовым шлицем под специальную отвертку (см. рис. 9е). Винты с внутренним шестигранником обслуживаются простым ключом в виде изогнутого под прямым углом прутка шестигранного профиля. На рис. 10 показаны гаечный ключ (рис. 10а) для винта с наружным шестигранником и ключ прутом для винта с внутренним шестигранником (рис. 106). Во втором случае размеры соединения (А — расстояние до соседнего винта, С — до стены, К — ширина фланца) меньшие. Широкое применение винтов с внутренним шестигранником объясняется еще и тем, что проч­ность граней шестигранного отверстия меньше прочности стержня винта, и его невозможно оборвать при затяжке, а процесс затяж­ки легко поддается автоматизации. Головки винтов для завинчи­вания отверткой (см. рис. 9д,е) могут быть цилиндрическими, полукруглыми, потайными или полупотайными. Головки с крестовым шлицем (см. рис. 9е) более совершенны, так как такой шлиц луч­ше сопротивляется обмятию.

Рис.10

Головки, препятствующие провороту. Подразделяют на голов­ки специальной формы, закладываемые в гнезда, или головки с двумя параллельными рабочими гранями, закладываемые в пазы (см. рис. 9ж), и круглые головки с усиком, вызывающие обмятие детали (см. рис. 9з).

Формы гаек

Наибольшее распространение получили шестигранные гайки (рис. 11а,б). При частом завинчивании и отвинчивании и больших силах затяжки используют высокие гайки, при необходимости эко­номии места — гайки с уменьшенным размером под ключ (см. рис. 11а). Гайки, подлежащие стопорению с помощью шплинтов, выполняют прорезными (на рисунке не показаны) или корончатыми (см. рис. 11в). Круглые гайки со шлицами (см. рис. 11г) исполь­зуют преимущественно для валов. При относительно малых (для данного номинального диаметра) осевых нагрузках используют гай­ки с отверстиями на торцовой поверхности (см. рис. 11д). Гайки, предназначенные для небольшой затяжки и частого отвинчивания без ключа, выполняют с накаткой иди в виде барашков (см. рис. 11е).

Рис.11

Резьбовые соединения имеют ряд существенных достоинств:

1. высокая надёжность;

2. удобство сборки-разборки;

3. простота конструкции;

4. дешевизна (вследствие стандартизации);

6. возможность регулировки силы сжатия.

Недостатки резьбовых соединений:

+ концентрация напряжений во впадинах резьбы;

+ низкая вибрационная стойкость (самоотвинчивание при вибрации).

Это серьёзные недостатки, однако, их можно свести к минимуму и, пpaктически, полностью исключить. Это делается посредством правильного проектировочного расчёта и специальных мер стопорения, называемых на техническом языке «контровка». Известны следующие виды стопорения.

1. Стопорение дополнительным трением, за счёт создания дополнительных сил трения, сохраняющихся при снятии с винта внешней нагрузки.

è Стопорение специальными запирающими элементами, полностью исключающими самопроизвольный проворот гайки.

3. И, наконец, стопорение может выполняться также пластическим деформированием или приваркой после затяжки.

Все резьбы стандартизированы в мировом масштабе, то есть резьбы национальных стандартов соответствующих типов взаимозаменяемы.

Сравнение крепежных и силовых резьб

Рис.12

На рис.12 показаны в сравнении профили силовой (б) и крепежной (а) резьб. При равной в обоих случаях осевой нагрузке р крепежная резьба имеет большую силу трения в витках. Сила трения в силовой резьбе:

Сила трения в крепежной резьбе:

Fa = Nf = = Pf¢; f¢ = .

2. По шагу резьбыразделяются на основные и мелкие. Мелкие резьбы для тех же диаметров имеют меньший шаг того же профиля, что и в основной резьбе. Применение мелких резьб меньше ослабляет сечение деталей и благодаря меньшему углу спирали нарезки лучше пpeдoxpaняет соединение против самоотвинчивания.

Для диаметров свыше 20 мм уже обычно применяются мелкие резьбы.

Пример обозначения резьбы:

М 16 х 2 — основная; М 16 х 1,5 — мелкая.

Здесь: М — метрическая; 16 — номинальный (наружной) ди­аметр резьбы в мм; 2 и 1,5 — шаг резьбы в мм.

Дата добавления: 2015-09-04 ; просмотров: 1873 . Нарушение авторских прав