Понятие резьбе и ее элементах. Конструктивные элементы резьбы

Детали в машинах и механизмах каким-либо образом соединены друг с другом. Данные соединения выполняют различные функции. Соединения делят на два типа: подвижные и неподвижные, которые, в свою очередь подразделяются на разъемные и неразъемные.

Разъемными называют соединения, повторная сборка и разборка которых возможна без повреждения (разрушения) их составных частей. К ним относятся резьбовые, шпоночные, штифтовые, шлицевые и другие виды соединений.

5.1 Резьбы

Резьба — поверхность, образованная при винтовом движении плоского кон­тура по ци­линдри­ческой или конической поверхности.

5.1.1 Классификация

По назначению резьбы делятся на крепежные (в неподвижном соеди­нении) и ходовые или кинематические (в подвижном соединении). Часто крепежные резьбы несут в себе вто­рую функцию — уплотнения резьбового соединения, обеспечения его герметичности.

В зависимости от формы поверхности, по которой нарезается резьба, она может быть ци­линдрической или конической .

В зависимости от расположения поверхности резьба может быть на­руж­ной (нарезанная на стержне) или внутренней (нарезанная в отверс­тии).

В зависимости от формы профиля различают резьбу треугольную , тра­пе­циевидную , пря­моугольную , круглую , специальную .

Треугольная резьба подразделяется на метрическую , трубную , кони­че­скую дюймовую, трапециевидная резьба — на трапецеидальную , упорную , упорную усиленную .

По величине шага различают резьбу крупную, мелкую и специальную.

По числу заходов резьбы делятся на однозаходные и многозаходные .

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

Рисунок 5.1 — Классификация резьб

5.1.2 Профили и параметры резьбы

5.1.2.1 Профили резьбы

Резьба образуется при винтовом движении некоторой плоской фигуры, за­дающей так на­зы­ваемый профиль резьбы, расположенной в одной плоскос­ти с осью поверхности вращения (осью резьбы).

Профили резьбы характеризуются следующими особенностями:

• метрическая резьба имеет профиль в виде равностороннего треу­голь­ника с углом при вершине 60 0 (Рисунок 5.2). Метрическая резьба бывает ци­линдрической и ко­нической;
• трубная резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольни­ка с углом при вер­шине 55 0 (Рисунок 5.2). Трубная резьба также может быть ци­линдрической и кониче­ской;
• коническая дюймовая резьба имеет профиль в виде равностороннего треугольника (Рисунок 5.2);
• круглая резьба имеет профиль в виде полуокружности;
• трапецеидальная резьба имеет профиль в виде равнобочной трапеции с углом 30 0 между боковыми сторонами (Рисунок 5.2);
• упорная резьба имеет профиль не равнобочной трапеции с углом на­клона рабочей сто­роны 3 0 и нерабочей – 30 0 (Рисунок 5.2);
• прямоугольная резьба имеет профиль в виде прямоугольника (Рисунок 5.2). Резьба не стан­дартизована.

	Резьба метрическая (треугольная)
	Резьба трубная цилиндрическая
	Резьба трубная коническая
	Резьба дюймовая коническая
	Резьба круглая
	Резьба трапецеидальная
	Резьба упорная
	Резьба прямоугольная нестандартная

Рисунок 5.2 — Типы и параметры резьб

5.1.2.2 Параметры резьбы

Диаметр резьбы (d) — диаметр поверхности, на которой будет образована резьба.

Шаг резьбы (Р) — расстояние по линии, параллельной оси резьбы между средними точками ближайших одноименных боковых сторон профиля резьбы, лежащими в одной осевой плоскости по одну сторону от оси вращения (ГОСТ 11708-82).

Ход резьбы — относительное осевое перемещение детали с резьбой за один оборот, рав­ное произведению nР , где n – число заходов резьбы. У однозаход­ной резьбы ход равен шагу.

Резьбу, образованную движением одного профиля, называют однозаходной , образован­ную движением двух, трех и более одинаковых профилей, называют многозаходной (двух-, трех­заходной и т.д.).

5.1.3 Назначение резьбы и ее элементы

В зависимости от условий и характера производства выполнение резьбы может осу­ществ­ляться различными способами и инструментами. Для изготов­ления большинства стан­дарти­зованных резьб широко применяется нарезание резьбы плашками или метчиками.

Плашка применяется для нарезания наружной резьбы на заранее под­готов­ленной заго­товке детали, диаметр которой определяется диаметром и шагом нарезаемой резьбы.

Рабочая (режущая) поверхность плашки имеет коническую заборную часть (фаску) и ци­линдрическую калибрующую часть, обеспечивающую наре­зание резьбы необходимого раз­мера. В результате наличия заборной части на нарезаемом стержне в конце резьбы остается участок l 1 с постепенно умень­шающимся по высоте профилем (Рисунок 5.3, в). Этот участок с непол­ной резьбой назы­вается сбегом резьбы . Резьба полного профиля, определяемая калиб­рующей ча­стью плашки, заканчивается на стержне там, где начинает­ся сбег резьбы. В слу­чае, когда нарезаемая часть стержня ограничивает­ся какой-либо опорной по­верхностью (буртиком, го­ловкой, заплечиком и т.п.), при нарезании резьбы плашка (во избежание по­ломки) обычно не доводится до упора в эту поверх­ность.

При этом на стержне остается участок, называемый недоводом резьбы . Сбег плюс недовод образуют недорез резьбы l 2 (Рисунок 5.3, в).

а	б	в

Рисунок 5.3 — Нарезание резьбы на стержне

Метчик (Рисунок 5.4) применяется для нарезания внутренней резьбы в за­ранее просверленном от­верстии, диаметр d 1 которого выбирается в зависи­мости от шага и диаметра нарезаемой резьбы (см. таблицу 5.2. (ГОСТ 19257-73. Отверстия под нарезание метрической резьбы)).

а	б	в

Рисунок 5.4 — Нарезание резьбы в отверстии

На Рисунке 5.4 представлено глухое (несквозное) отверстие. На его дне изобра­жено кониче­ское углубление, остающееся от сверла. Угол при вер­шине конуса условно принимается рав­ным 120 0 , а размеры его на чертежах не нано­сятся.

До нарезания резьбы на конце стержня (при наружной резьбе) и в начале отверстия (при внутренней резьбе) выпол­няются фаски , кони­че­ская поверхность которой образует с осью угол 45 0 . Фаска предохраняет крайние витки от повреждений, упрощает процесс нареза­ния резьбы, облегчает соединение между со­бой резьбовых деталей. Величина фасок определяется величиной шага резьбы (Таблица 5.3).

У метчика, как и у плашки, име­ется коническая заборная часть и калиб­рующая часть. При нарезании резьбы метчиком бу­дет иметь место сбег резьбы, определяемый заборной частью метчика, и резьба полного про­филя. При на­резании резьбы в глухом отверстии мет­чик (во избежание его поломки) не дово­дится до упора в дно отверстия, поэтому будет иметь место недовод резьбы и, следовательно, не­дорез резьбы как сумма сбега и недовода резьбы.

Если требуется изготовить резьбу полного профиля, без сбега, то для вывода резьбооб­разующего инструмента делают проточку, диаметр ко­торой для на­ружной резьбы должен быть немного меньше внутреннего диа­метра резьбы (Рисунок 5.5, а), а для внутренней резьбы — не­много больше на­ружного диаметра резьбы (Рисунок 5.5, б).

Размеры фасок, сбегов, недорезов, проточек стандартизованы ГОСТ 10549-80* — Выход резьбы. Сбеги, недорезы, проточки и фаски и ГОСТ 27148-86 — Изделия крепежные. Выход резьбы. Сбеги, недорезы, проточки. Размеры.

а	б

Рисунок 5.5 — Наружная и внутренняя проточки

Шаг резьбы P	Проточка									Фаска z
	Тип 1						Тип 2		d f	при сопряжении с внутренней резьбой с проточкой типа 2	для всех других случаев
	нормальная			узкая
	f	R	R 1	f	R	R 1	f	R 2
0 ,2	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	0 ,2
0 ,25
0 ,3
0 ,35									d — 0 ,6		0 ,3
0 ,4	1 ,0	0 ,3	0 ,2
0 ,45									d — 0 ,7
0 ,5	1 ,6	0 ,5	0,3	1 ,0	0 ,3	0 ,2			d — 0 ,8		0 ,5
0 ,6									d — 0 ,9
0 ,7	2 ,0			1 ,6	0,5	0,3			d — 1,0
0 ,75									d — 1,2		1 ,0
0 ,8	3,0	1 ,0	0 ,5
1				2 ,0			3 ,6	2 ,0	d — 1,5	2 ,0
1,25	4 ,0			2 ,5	1 ,0	0 ,5	4 ,4	2 ,5	d — 1,8	2 ,5	1 ,6
1 ,5							4,6		d — 2 ,2	3 ,0
1,75							5 ,4	3 ,0	d — 2 ,5	3 ,5
2	5 ,0	1 ,6		3,0			5 ,6		d — 3 ,0		2 ,0
2 ,5	6 ,0		1 ,0	4 ,0			7 ,3	4 ,0	d — 3 ,5	5 ,0	2 ,5
3							7 ,6		d — 4 ,5	6 ,5
3 ,5	8 ,0	2 ,0		5 ,0	1 ,6		10 ,2	5 ,5	d — 5 ,0	7,5
4							10,3		d — 6 ,0	8,0	3,0
4 ,5	10 ,0	3 ,0		6 ,0		1 ,0	12 ,9	7 ,0	d — 6 ,5	9 ,5
5							13 ,1		d — 7 ,0	10 ,5	4 ,0
5 ,5	12 ,0			8 ,0	2 ,0		15,0	8 ,0	d — 8 ,0
6							16 ,0	8 ,5	d — 9 ,0

5.1.4 Изображение и обозначение резьбы на чертежах

Правила изображения и нанесения обозначения резьбы на чертежах устанавливает ГОСТ 2.311-68*.

Резьбу изображают:

а) на стержне – сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями – по внутреннему диаметру на всю длину резьбы, включая фаску. На изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу сплошной тонкой линией, равную 3/4 окружности, разомкнутую в любом месте, но не по осям (Рисунок 5.6, а);

б) в отверстии – сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями – по наружному диаметру. На изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси отверстия, по наружному диаметру резьбы проводят дугу сплошной тонкой линией, равную 3/4 окружности, разомкнутую в любом месте (Рисунок 5.6,б).

а	б

Рисунок 5.6 — Изображение резьбы на чертежах: наружная — на стержне (а), внутренняя — в отверстии (б)

Сплошную тонкую линию на изображении резьбы наносят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы. Линию, определяющую границу резьбы, наносят на стержне и в отверстии с резьбой в конце полного профиля резьбы (до начала сбега). Границу резьбы проводят до линии наружного диаметра резьбы и изображают сплошной основной или штриховой линией, если резьба изображена как невидимая (Рисунок 5.7, 5.8), где l ст — длина стержня на которой нарезается резьба, l св — глубина сверления отверстия под резьбу.

Рисунок 5.7 — Изображение видимой границы резьбы

Рисунок 5.8 — Изображение невидимой границы резьбы

Штриховку в разрезах и сечениях проводят до линии наружно­го диаметра резьбы на стержнях и до линии внутреннего диаметра в отверстии, т.е. в обоих случаях до сплошной основной линии.

Размер длины резьбы с полным профилем (без сбега l ) на стержне и в отверстии ука­зывают, как показано на Рисунке 5.7, 5.9.

При необходимости указания величины сбега на стержне размеры на­носят, как показано на Рисунке 5.9,в. Сбег резьбы изображают сплошной тонкой линией, проведенной либо по радиусу, либо отрезком примерно под уг­лом 30 0 (Рисунки 5.9,б).

а	б	в

Рисунок 5.9 — Изображение сбега резьбы, размер длины резьбы

Недорез резьбы, выполненной до упора, изображают как показано на Рисунке 5.7. Фаски на стержне с резьбой и в отверстии с резьбой, не имеющие специального конструктивного назначения, в проекции на плос­кость, перпен­дикулярную к оси стержня или отверстия, не изображают (Рисунки 5.6, а, б). Сплошная тонкая линия изображения резьбы на стержне должна пересекать ли­нию границы фаски.

На разрезах резьбового соединения в изображении на плос­кости, параллельной к его оси, в отверстии показывают только часть резьбы, которая не закрыта резьбой стержня (Рисунки 5.10).

Рисунок 5.10 — Изображение резьбового соединения

Обозначения резьбы указывают по соответствующим стандартам на размеры и пре­дельные отклонения резьбы и относят их для всех резьб, кроме ко­нических и трубной цилинд­рической, к наружному диаметру, как показано на Рисунках 5.4, 5.11.

а	б

Рисунок 5.11 — Нанесение размеров на резьбу

Обозначение конических резьб и трубной цилиндрической резьбы на­носят, как показано на Рисунке 5.12.

Рисунок 5.12 — Нанесение размеров на трубную и коническую резьбы

5.1.5 Крепежные резьбы

5.1.5.1 Резьба метрическая

Метрическая резьба наиболее широко используется в технике.

Профиль резьбы (Рисунок 5.2) установлен в ГОСТ 9150-81; основные размеры (номинальные значения) наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы – в ГОСТ 24705-2004 ; диаметры и шаги — ГОСТ 8724-81 (Приложение А) — см. таблицу 5.6.

М .Метрическую резьбу выполняют с крупным (единственным для данного диаметра резьбы) и мелкими шагами, которых для данного диаметра может быть несколько. Поэтому в обозначении метрической резьбы крупный шаг не указывают, а мелкий указывают обязательно.

Обозначение: М20х1,5-6g – метрическая наружная резьба (на стержне) диамет­ром 20 мм с мелким шагом, равным 1,5 мм (рис. 5.11, а); М20 LH-6g – то же левая, с крупным шагом; М20х1,5 LH-6g – то же с мелким шагом; М20-6Н – внутренняя резьба (в от­верстии) с крупным шагом (рис. 5.11, б). Указание поля допуска резьбы обязательно.

5.1.5.2 Резьба метрическая коническая

Метрическая коническая резьба (ГОСТ 25229-82) применяется для соединения трубопроводов.

Обозначение: МК8*1 — метрическая коническая диаметром 8 мм, измеряемым в основной плоскости и шагом 1 мм (рис. 5.12, б).

5.1.5.3 Резьба трубная цилиндрическая

Трубную цилиндрическую резьбу по ГОСТ 6357-81 применяют на водога­зопроводных тру­бах, частях для их соединения (муфтах, угольниках, крестови­нах и т.д.), трубопроводной арматуре (задвижках, клапанах и т.д.).

Профиль трубной цилиндрической резьбы представлен на Рисунке 5.2.

В условное обозначение входит буква G , размер резьбы в дюймам, класс точности среднего диаметра резьбы – А или В (менее точный) и длина свинчивания в мм, если она превосходит нор­маль­ную, установленную стандартом.

Пример: G 1/2 (рис. 5.12, а), G 1/4-А, G 1/2 LH-А, G 3/8-А-20.

Если для метрической резьбы указываемый в обозначении размер диа­метра соответствует его действительному размеру (без учета допуска), то в трубной резьбе указываемый в обо­значении ее размер в дюймах приб­лизительно равен условному проходу трубы (номиналь­ному внутреннему ди­аметру, по которому рассчитывают ее пропускную способность), пе­реве­денному в дюймы.

Например, G1 обозначает размер трубной резьбы, нарезанной на на­ружной поверхности трубы, имеющей условный проход в 25 мм, т.е. при­мерно 1 дюйм. Фактически наружный диаметр трубы равен 33,249 мм, т.е. больше на две тол­щины стенки трубы — таблица 5.5.

Поэтому обозначение размера трубной резьбы наносят на полке ли­нии-выноски (Рисунок 5.13).

Рисунок 5.13 — Обозначение трубной резьбы

5.1.5.4 Резьба трубная коническая

Трубную коническую резьбу по ГОСТ 6211-81 применяют в соединениях труб при больших давлениях и температуре, когда требуется повышенная гер­метичность соединения.

Профиль резьбы см. на Рисунке 5.2. Так как диаметр конической резьбы непрерывно меняется, то ее раз­мер от­носят к сечению в основной плоскости (примерно посередине длины наружной резьбы). В этом сечении диа­метр конической резьбы равен диа­метру трубной цилиндрической резьбы (Рисунок 5.14). Положе­ние основной плос­кости указывается на рабочем чертеже (берется из стандарта).

Рисунок 5.14 — Обозначение трубной конической резьбы

Наружная резьба обозначается буквой R , внутренняя – Rc .

В обозначение трубной конической резьбы входит буква R(Rc) и раз­мер в дюймах без указа­ния размерности.

Пример: R 1 1/2 LH — наружная левая, Rс 1/8 – внутренняя (рис. 5.12, в).

5.1.5.5 Резьба коническая дюймовая

Коническую дюймовую резьбу (ГОСТ 6111-52) применяют в соединениях топливных, мас­ляных, водяных, воздушных трубопроводов машин и станков при невысо­ких давлениях.

Обозначение состоит из буквы К и размера резьбы в дюймах с указа­нием размерности, нано­сится на полке линии-выноски, как и у трубных резьб.

Пример: К 3/4″ ГОСТ 6111-52.

5.1.5.6 Резьба круглая

Круглую резьбу применяют для шпинделей вентилей смесителей по ГОСТ 19681-94 (Арматура санитарно-техническая водоразборная) и водопроводных кранов по ГОСТ 20275-74.

В обозначение круглой резьбы входят буквы Кр , номинальный диаметр резьбы в мм, шаг резьбы в мм и ГОСТ 13536-68 .

Пример: Кр 12х2,54 ГОСТ 13536-68, где 2,54 – шаг резьбы в мм, 12 – но­минальный диаметр резьбы в мм. ГОСТ 13536-68 определяет профиль, основ­ные размеры и допуски круглой резьбы.

5.1.6 Ходовые резьбы

5.1.6.1 Резьба трапецеи­дальная

Применяется на винтах, передающих возвратно-поступательное движе­ние и осевое усилие. Резьба бывает однозаходной и многозаходной .

Профиль резьбы представлен на Рисунке 5.2.

Основные размеры, диаметры, шаги, допуски однозаходной резьбы стан­дартизованы соот­ветственно ГОСТ 24737-81 , 24738-81 , 9562-81.

Для многозаходной резьбы эти параметры находятся в ГОСТ 24739-81 *.

Условное обозначение однозаходной резьбы состоит из букв Тr , зна­чения номинального диа­метра резьбы, шага, поля допуска.

Пример: Тr 40х6-8е – трапецеидальная однозаходная наружная резьба диа­метром 40 мм с шагом 6 мм, Тr 40х6-8е-85 – то же длина свинчивания 85 мм, Тr 40х6LH-7Н – то же для внутренней левой.

В условное обозначение многозаходной резьбы добавляется числовое зна­чение хода: Тr 20х8(Р4)-8е – трапецеидальная многозаходная наруж­ная резьба диаметром 20 мм с ходом 8 мм и шагом 4 мм.

5.1.6.2 Резьба упорная

Применяется на винтах, подверженных односторонне направленные уси­лиям, например в домкратах.

Цилиндрическая резьба – резьба, образованная на боковой поверхности прямого кругового цилиндра (рис.1).

Коническая резьба – резьба, образованная на боковой поверхности прямого кругового конуса (рис. 4).

Наружная резьба – резьба, образованная на стержне (рис. 1, 5).

Внутренняя резьба – резьба, образованная на отверстии (рис. 4).

Однозаходная резьба – резьба, образованная одним выступом резьбы (рис. 4,5).

Многозаходная резьба – резьба, образованная двумя или более выступами с равномерно расположенными заходами (рис. 1).

Правая резьба – резьба, у которой выступ, вращаясь по часовой стрелке, удаляется вдоль оси от наблюдателя (рис. 1, 4).

Левая резьба – резьба, у которой выступ, вращаясь против часовой стрелки, удаляется вдоль оси от наблюдателя (рис. 5).

Крепежные резьбы – резьбы, предназначенные для соединения деталей.

Ходовые резьбы – резьбы, с помощью которых вращательное движение преобразуется в возвратно-поступательное.

Стандартные резьбы – резьбы, все параметры которых определяются стандартами.

1.2. Виды резьб и их характеристика

Резьба метрическая цилиндрическая (ГОСТ 8724-81) - является основной крепежной резьбой, применяется также и в качестве ходовой резьбы. Профилем метрической резьбы является равносторонний треугольник (рис. 6а). Эта резьба может быть однозаходная и многозаходная, преимущественно правая, существует с крупным и мелким шагами, обозначается буквой . Все размеры измеряются в мм.

Резьба метрическая коническая (ГОСТ 25229-82) – имеет конусность 1:16, применяется в конических резьбовых соединениях, а также в соединениях наружной конической резьбы с внутренней цилиндрической резьбой, однозаходная, обозначается буквами
. Все размеры измеряются в мм.

Резьба трубная цилиндрическая (ГОСТ 6357-81) – имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом профиля 55 0 , вершины и впадины скруглены (рис. 6б). Обозначается буквой G . Применяется в трубопроводах и трубных соединениях.

Резьба трубная коническая (ГОСТ 6211-81) – имеет конусность 1:16. Наружная резьба обозначается буквой
, внутренняя резьба – буквами.

Трубные резьбы имеют одну особенность: их номинальный диаметр не соответствует действительному. Его числовой значение равно приблизительно внутреннему диаметру трубы, на которой эта резьба нарезана, измеренному в дюймах. Один дюйм = 25,4 мм. Трубные резьбы характеризуются целым числом шагов на участке резьбы длиной один дюйм.

Резьба коническая дюймовая (ГОСТ 6111-52) – имеет профиль в виде равностороннего треугольника, нарезается на конической поверхности с конусностью 1/16. Обозначается буквой
, измеряется в дюймах. Применяется для герметичных соединений в трубопроводах машин и станков, изготовленных ранее. В настоящее время вместо конической дюймовой резьбы используется метрическая коническая.

Резьба трапецеидальная – служит для передачи движения и усилий, может быть однозаходной (ГОСТ 9562-81) и многозаходной (ГОСТ 24739-81), правой и левой. Профилем трапецеидальной резьбы является равнобокая трапеция с углом профиля 30 0 (рис. 6в). Для каждого диаметра резьбы стандарт предусматривает несколько шагов. Обозначается буквами , измеряется в мм.

Резьба круглая – применяется на цоколях, патронах, предохранительных стеклах и светильниках (ГОСТ 8587–71), а также в санитарно-технической арматуре (ГОСТ 13536–68), имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса (рис. 6д), обозначается буквами
, измеряется в мм.

Резьбы специальные – это резьбы, которые имеют стандартный профиль, а диаметр или шаг, отличный от стандартного. Обозначение таких резьб на чертеже начинается буквами .

Резьбы нестандартные – квадратная и прямоугольная – изготавливают по индивидуальным чертежам, на которых должны быть заданы все параметры резьбы (рис. 6е).

Размеры наиболее употребляемых стандартных резьб приведены в приложении 1.

Основные элементы и параметры резьбы имеют следующие определения:

цилиндрическая резьба - резьба, образованная на цилиндрической поверхности;

коническая резьба - резьба, образованная на конической поверхности;

наружная резьба - резьба, образованная на наружной цилиндрической или конической поверхности;

внутренняя резьба - резьба, образованная на внутренней цилиндрической или конической поверхности;

левая резьба - резьба, образованная контуром, вращающимся против часовой стрелки и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя (рис. а );

правая резьба - резьба, образованная контуром, вращающимся по часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя (рис. б);

профиль резьбы - контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ее ось;

угол профиля - угол между боковыми сторонами профиля;

шаг резьбы Р - расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы;

ход резьбы Ph

ход резьбы Ph - расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы. Ход резьбы - величина относительного осевого перемещения винта (гайки) за один оборот;

наружный диаметр резьбы (d - для болта, D - для гайки) - диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы или впадин внутренней резьбы;

внутренний диаметр резьбы (d 1 - для болта, D 1 - для гайки) - диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы или в вершины внутренней резьбы;

средний диаметр резьбы (d 2 - для болта, D 2 - для гайки) - диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, который пересекает витки резьбы таким образом, что ширина выступа резьбы и ширина впадины (канавки) оказываются равными.

ФОРМЫ И ТИПЫ РЕЗЬБ

Крепежные резьбы

Метрическая резьба . Основным принятым к производству типом крепежной резьбы в нашей стране является метрическая резьба с углом треугольного профиля α=60°. Размеры ее элементов задаются в миллиметрах.

Вершины выступов и впадин профиля срезаны по прямой или дуге окружности, что уменьшает концентрацию напряжений и предохраняет резьбу от повреждения.

Метрическая резьбавыполняется с крупным и мелким шагами. По стандарту, для каждого наружного диаметра резьбы устанавливается одно значение крупного шага и несколько - для мелких. Поэтому в обозначении метрической резьбы крупный шаг не указывают, а мелкий указывают обязательно.

Примеры обозначения наружной резьбы (на стержне):

М20 - 6 g (М - метрическая; 20 - наружный диаметр резьбы с крупным шагом (2,5), не указанном в обозначении; 6 g - поле допуска);

М20 х 1,5 - 6 g (M - метрическая; 20 - наружный диаметр резьбы; 1,5 - размер мелкого шага; 6 g - поле допуска);

М20 х 1,5LH - 6 g (все то же самое, LH - резьба левая).

Образование резьбы, общие сведения о резьбах

Резьбой называют винтовую поверхность, полученную при вращательном движении любой плоской фигуры (профиль резьбы), касающейся поверхности цилиндра или конуса вращения. Совершая вращательные движения без изменения своего положения относительно поверхности цилиндра (конуса), плоская фигура равномерно движется вдоль оси цилиндра (конуса). В этом случае на цилиндре (конусе) образуется винтовая поверхность, характеризующаяся формой-профилем (треугольной, квадратной, круглой, трапецеидальной или любой другой) и шагом (рис. 6.1).

В технике резьба образуется путем нанесения на поверхность детали винтовых канавок с сечением различного профиля. Нарезание резьбы осуществляется резцами на станке, накатыванием на стержне пластинами, роликами или вручную плашками и метчиками.

Резьбы классифицируются:

· по форме поверхности, на которой она нарезана (цилиндрические, конические),

· по расположению резьбы на поверхности стержня или отверстия (наружные, внутренние),

· по форме профиля (треугольная, прямоугольная, трапецеидальная, круглая),

· по назначению (крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые, специальные и др.),

· по направлению винтовой поверхности (левые и правые),

· по числу заходов (однозаходные и многозаходные).

Все резьбы делятся на две группы: стандартные и нестандартные; у стандартных резьб все их параметры определяются стандартами.

Основные параметры резьбы определены ГОСТ 11708 - 66. Резьбу характеризуют три диаметра: наружный d (D), внутренний d 1 (D1), и средний d 2 (D2) (рис. 6.2).

На рис.6.4 - длина резьбы l,

длина резьбы с полным профилем - l 1 .

Сбег резьбы l 3 - участок неполного профиля в зоне перехода резьбы в гладкую часть предмета.

Недовод резьбы l 4 - величина ненарезанной части поверхности между концом сбега и опорной поверхностью детали.

Недорез резьбы l 2 - включает в себя сбег и недовод резьбы.

Чтобы устранить сбег или недорез резьбы, выполняют проточку . Чтобыоблегчить ввинчивание резьбового стержня, на конце резьбы выполняют фаску С под углом 45 о (рис. 6.4, б).

Резьбовыми называют соединения деталей с помощью резьбы - чередующихся выступов и впадин на поверхности тел вращения, расположенных по винтовой линии. Различают конические и цилиндрические резьбовые соединения. Цилиндрические в свою очередь подразделяют на соединения крепежными и специальными резьбами.

К крепежным резьбам относят крупную и мелкие метрические резьбы по ГОСТ 9150-81, а также резьбы со спиральными вставками; к специальным - трубную, прямоугольную, упорную, круглую, трапецеидальную и др.

Деталь с внутренней резьбой называют гайкой , с наружной - болтом (винтом, шпилькой).

Профиль резьбы - это контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ось резьбовой детали. ГОСТ 9150-81 и ГОСТ 8724-81 устанавливают единый номинальный профиль для цилиндрических метрических резьб диаметром до 600 мм , включая резьбы диаметром менее 1 мм. Номинальный профиль резьбы и его элементы показаны на (рис. 1, а). Впадина наружной резьбы (рис. 1, б) может быть плоскосрезанной или закругленной: R max =0,144P , R min =0,108P ,
где R - радиус впадины;
Р - шаг резьбы.

Резьбы определяются следующими основными параметрами:

• наружным, средним и внутренним диаметрами;
• шагом;
• углом профиля;
• углом наклона сторон профиля.

Наружный диаметр резьбы d (см. рис. 1, а) - диаметр цилиндра, описанного относительно вершин наружной резьбы (или впадин внутренней резьбы).

Внутренний диаметр d 1 - диаметр цилиндра, вписанного в вершины внутренней резьбы (или впадины наружной резьбы).

Номинальные значения d и d 1 для наружной и внутренней резьбы одинаковые.

Средний диаметр d 2 - диаметр воображаемого цилиндра, поверхность которого пересекает витки резьбы таким образом, что ширина витков и ширина впадин равны.

Шаг резьбы Р - расстояние между параллельными сторонами двух рядом лежащих витков, измеренное вдоль оси.

ГОСТ 8724-81 устанавливает диаметры в диапазоне 0,25...600 мм и шаги 0,075...6 мм. Метрические резьбы могут иметь крупный шаг (при диаметрах 0,25...68 мм) и мелкий шаг (при диаметрах 1...600 мм).

Угол профиля α - угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевой плоскости. Угол наклона сторон профиля β - угoл между стороной профиля и перпендикуляром к оси резьбы. Для резьб с симметричным профилем β=0,5α . Для резьб с асимметричным профилем, например для упорной или конической, угол наклона каждой стороны определяется независимо.

Высота исходного треугольника Н - высота остроугольного профиля, полученного при продолжении боковых сторон профиля до их пересечения. Рабочая высота профиля H 1 - высота плоскосрезанного теоретического профиля, равная полуразности наружного и внутреннего диаметров. Для метрических резьб Н=0,866025Р , Н 1 =0,54126Р .

В действительности высота соприкосновения меньше, так как система допусков предусматривает определенные зазоры, например, по внутренним диаметрам резьбы гайки и болта.

Рабочая высота витка H 1 - наибольшая высота соприкосновения; наименьшая высота соприкосновения обозначается H 1 min . Для резьбы с плоскосрезанным профилем H 1 и H 1 min определяют наибольшее и наименьшее перекрытие витков резьбы и гайки .

Угол подъема резьбы (винтовой линии)

Для многозаходных резьб в числитель этой формулы следует подставлять вместо Р произведение n 0 P ,
где n 0 - число заходов.

Длина свинчивания l (высота гайки H ) - длина (высота) соприкосновения поверхностей болта и гайки, измеренная вдоль