Виды резьб. Общие сведения о резьбах Формулы и определения для точения резьбы

Профильрезьбы установлен ГОСТ 9150-81 и представляет собой треугольник с углом при вершине 60 о.

Это основной вид крепежной резьбы. Предназначен для соединения деталей непосредственно друг с другом или с помощью стандартных изделий, имеющих метрическую резьбу, – болтов, винтов, шпилек, гаек.

Основные ее элементы и параметры задаются в миллиметрах (ГОСТ 24705-81).

Согласно ГОСТ 8724-81 метрические резьбы выполняются с крупным и мелким шагом на поверхностях диаметром от 1 до 68 мм, свыше 68 мм резьба имеет только мелкий шаг, причем мелкий шаг резьбы может быть разным для одного и того же диаметра, а крупный имеет только одно значение. Крупный шаг в условном обозначении резьбы не указывается. Так, для резьбы диаметром 10 мм крупный шаг резьбы равен 1,5 мм,мелкий - 1,25; 1; 0,75; 0,5 мм.

М18-6g резьбаметрическаянаружная, номинальныйдиаметр 18 мм, шагкрупный, поледопуска резьбы6g;

М18х0,5-6g то же, шаг мелкий Р =0,5;

М18LH-6g то же, но левая;

М18-6Н резьба метрическаявнутренняя, номинальныйдиаметр 18 мм, шагкрупный, поледопуска резьбы6Н.

Резьба дюймовая

В настоящее время нет стандарта, который регламентирует основные размеры дюймовой резьбы. Ранее существовавший ОСТ НКТП 1260 отменен, и применение дюймовой резьбы в новых разработках не допускается.

Резьба треугольного профиля с углом при вершине 55 о.

Резьба трубная цилиндрическая

В соответствии с ГОСТ 6311 –81 трубная цилиндрическая резьба имеет профиль дюймовой резьбы, т.е. равнобедренный треугольник с углом при вершине, равным 55°.

Резьба стандартизована для диаметров от 1/16" до 6" при числе шагов z от 28 до 11. Номинальный размер резьбы условно отнесен к внутреннему диаметру трубы (к величине условного прохода). Так, резьба с номинальным диаметром 1 мм имеет диаметр условного прохода 25 мм, а наружный диаметр 33,249 мм.

Примеры условного обозначения:

G1 1 / 2 -А резьба трубная цилиндрическая, 1 1 / 2 условный проход в дюймах, класс точности А;

G1 1 / 2 LH-B-40 то же, но левая, класс точности В, длина свинчивания 40 мм.

Резьба упорная

Резьба трапецеидальная

Резьба с профилем в виде равнобочной трапеции с углом 30 о. Применяется для передачи возвратно-поступательного движения или вращения в тяжело нагруженных подвижных резьбовых соединениях. Часто используется при изготовлении ходовых винтов, согласно ГОСТ 24738-81 выполняется на поверхностях диаметром от 8 до 640 мм.

Трапецеидальная резьба может быть однозаходной (ГОСТ 24738-81, ГОСТ 24737-81) и многозаходной (ГОСТ 24739-81). ГОСТ 9484-81 устанавливает профиль трапецеидальной резьбы.

Tr40 х6 - трапецеидальная однозаходная резьба с наружным диаметром 40 мм, шагом 6 мм.

Резьба упорная

Резьба с профилем в виде неравнобочной трапеции с углом рабочей стороны 3 о и нерабочей - 30 о. Упорная резьба, как и трапецеидальная , может быть однозаходной и многозаходной . Выполняется на поверхностях диаметром от 10 до 640 мм (ГОСТ 10177-82). Применяется для передачи больших усилий, действующих в одном направлении: в домкратах, прессах и т.д.

Пример условного обозначения:

S80х 10 - упорная однозаходная резьба с наружным диаметром 80 мм, шагом 10 мм;

S80х 20(P10) - упорная многозаходная резьба с наружным диаметром 80 мм, величиной хода 20 мм, шагом 10 мм.

Резьба прямоугольная (квадратная)

Резьба круглая

Р езьба с круглым профилем (ГОСТ 6242-83) обладает сравнительно большим сроком службы и повышенным сопротивлением при значительных нагрузках. Применяется при изготовлении часто свинчиваемых соединений (шпиндели, вентили и т.д.), работающих в загрязненной среде, а также тонкостенных деталей с накатанной или штампованной резьбой (цоколь электролампы и т.д.).

Пример условного обозначения:

Rd16 - круглая резьба с наружным диаметром 16 мм.

Если круглая резьба применяется в соединениях санитарно-технической арматуры, то ее обозначение будет следующим: Кр12х2,54 (ГОСТ 13536-68).

ЛЕКЦИЯ 3

РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Резьбовые соединения - это самый распространенный вид разъемных со­единений. Они осуществляются болтами, винтами, шпильками, гайками и т. п.

Основным элементом соединения является резьба, образуемая нареза­нием или накаткой на детали по винтовой линии (рис. 5.1.1, 5.1.2).

Рисунок. 5.1.1 - Винтовая линия резьбы

Угол подъема резьбы

Резьбы классифицируются по форме поверхности , на которой образуется резьба: цилиндрические и конические .

По форме профиля различают типы:

треугольные (рис. 5.1.3, а );

упорные (рис. 5.1.3, б );

трапецеидальные (рис. 5.1.3, в );

прямоугольные (рис5.1.3, г );

круглые (рис. 5.1.3, д ).

При подъеме винтовой линии слева на право - резьба правая, у левой - справа налево.

Резьбы делятся на многозаходные и однозаходные (рис. 5.1.4).

По назначению различают:

крепежные:

крепежно-уплотняющие;

ходовые (для преобразования движения).

Рисунок 5.1.2– Образование резьбы

Крепежно-уплотняющие резьбы применя­ют для соединения деталей, требующих герме­тичности (рис. 5.1.6).

Крепежные резьбы чаще однозаходные. Резь­бы для преобразования движения (вращательное в поступательное и наоборот) применяют в вин­товых механизмах (в ходовых и грузовых винтах). Они имеют трапецеидальный профиль, реже - прямоугольный.

Рисунок 5.1.3- Формы профиля резьбы:

а - треугольная; б - упорная; в - трапецеидальная; г - прямоугольная; д - круглая

Достоинства резьбовых соединений:

простота конструкции, технологичность;

удобство сборки, разборки;

высокая нагрузочная способность;

малые габариты соединений;

стандартизация изделий.

Рисунок 5.1.4- Виды резьб

а - трехзаходная; б - однозаходная

Недостаток: наличие резьбы создает концентрацию напряжений на по­верхности деталей, что снижает их прочность при переменных напряжениях.

Геометрические параметры резьбы

Основными параметрами цилиндрической резьбы являются:

d - номинальный диаметр (нагруженный диаметр резьбы винта);

d l - внутренний диаметр резьбы гайки;

d 3 - внутренний диаметр резьбы винта;

d 2 - средний диаметр резьбы, на котором ширины профилей винта и гайки совпадают;

р - шаг резьбы, т. е. расстояние между одноименными сторонами со­седних профилей;

р h - ход резьбы, т. е. расстояние между одноименными сторонами од­ного и того же витка в осевом направлении (рис. 5.1.4, а, б ).

Для однозаходной резьбы p h = р .

Для многозаходной резьбы p h = z∙р , где z - число заходов.

Ход равен пути перемещения винта вдоль своей оси при повороте на один оборот в неподвижной гайке;

α - угол профиля резьбы; наиболее распространенной является метри­ческая резьба, для которой α = 60°.

у - угол наклона боковой стороны профиля (рис. 5.1.5);

у - угол подъема резьбы (рис. 5.1.1);

Основные типы резьб. Метрическая резьба - изготовляется по стандарту с крупным и мелким шагом (табл. 1.12). Угол наклона у боковой стороны профиля дает возмож­ность самоторможения и обеспечивает восприятие больших осевых сил (рис. 5.1.5). Мелкие резьбы применяют в соединениях, работающих при пе­ременных нагрузках.

Рисунок 5.1.5– Метрическая резьба

Дюймовая резьба имеет профиль равно­бедренного треугольника с углом при вер­шине α = 55°. Число витков задают на дюйм (1 дюйм = 25,4 мм). В РФ используется при ремонта импортного оборудования.

Трубная резьба имеет профиль равнобед­ренного треугольника с закругленными вы­ступами и впадинами (рис. 5.1.6).

Рисунок 5.1.6– Трубная резьба

Трапецеидальная резьба - основная в передаче винт-гайка. Профиль - равнобочная трапеция, угол профиля α = 30°, угол наклона боковой стороны = 15° (рис. 5.1.7). Характеризуется технологичностью, малыми потерями на трение, КПД выше, чем у резьб треугольного профиля. Применяется для реверсивных передач под нагруз­кой (домкраты, прессы, ходовые винты станков).

Упорная резьба (рис. 5.1.8). Профиль - неравнобочная трапеция с = 3°. Применяют в передаче винт-гайка при больших односторонних нагрузках (винты домкратов, прессов).

Рисунок 5.1.7– Трапециедальняя резьба Рисунок 5.1.8– Упорная резьба

Прямоугольная резьба (рис. 5.1.9). Профиль резьбы - квадрат, = 0°. Имеет самый высо­кий среди резьб КПД, но затруднительна в изготовлении. Затруднение вызваны тем, что эту резьбу нельзя фрезеровать и шлифовать, т. к. угол профиля α = 0°. Не стандартизиро­вана. Применение ограниченно (малонагруженные передачи винт-гайка).

Рис. 5.1.9. Прямоугольная резьба

Таблица 1.12 - Основные размеры метрической резьбы, мм (по ГОСТ 9150-81. ГОСТ 8724-81

d, D - наружные диаметры соответственно наружной резьбы (болта) и внутренней резьбы (гайки);

d 2 , D 2 - средние диаметры соответственно болта и гайки;

d 1 , D 1 - внутренние диаметры соответствен­но болта и гайки;

d 3 - внутренний диаметр болта по дну впа­дины;

р - шаг резьбы;

Н - высота исходного треугольника.

Номинальные значения диаметров резьбы должны соответствовать указанным на чертеже и в таблице.

Конструктивные формы резьбовых соединений. Наибольше распространение среди резьбовых деталей получили кре­пежные болты, шпильки, винты, гайки.

Соединение болтом (рис. 5.1.10, а ) применяют для деталей сравнительно малой толщины, а также при многократной разработке и сборке соедине­ний. При большой толщине соединяемых деталей предпочтительны шпильки (рис. 5.1.10, в ).

Рисунок 5.1.10. Виды резьбовых соединений: Рисунок 5.1.11. Формы головок болтов:

а - соединение болтом; б - соединение вин- а - шестигранные; б, е - полукруглые; том; в - соединение шпилькой е, ж - цилиндрические; г, д - по

Болты и крепежные винты различают по форме головок, форме стержня, а также по степени точности изготовления (рис. 5.1.11).

Чаще применяют болты и винты с шестигранной головкой, так как они позволяют приложить больший момент завинчивания и получить большие силы затяжки деталей.

Гайки различают в зависимости от формы, высоты и точности изготовле­ния (рис. 1.46, 1.47).

Шайбы подкладывают под гайки увеличивая этим опорную поверх­ность и предохраняя детали от задиров. Существуют шайбы пружинные, стопорные и др. применяемые для предохранения резьбовых деталей от самоотвинчивания.

Рисунок. 5.1.12 - Виды гаек: Рисунок 5.1.13 - Гайки шестигранные:

а - гайка круглая, б - гайка-барашек а - нормальной высоты; б - высокая; в -

узкие; г - корончатые

КПД винтовой пары. При переменных нагрузках условие самоторможения не наблюдается, по­этому применяют различные способы стопорения.

КПД винтовой пары определяется как отношение полезной работы W п на винте к затраченной W З за один оборот винта или гайки.

где - угол подъема резьбы;- приведенный угол трения,

f " - приведенный коэффициент трения (рис. 5.1.1).

Значение КПД имеет смысл для передачи винт-гайка. Для повышения КПД применяют многозаходную резьбу с углом подъема до 40°, а также антифрикционные материалы (бронзу и др.), вводят смазочные материалы.

Классы прочности и материалы резьбовых изделий. Стальные болты, шпильки и винты изготовляют 12 классов прочности, которые обозначают двумя числами, разделенными точкой: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.6, 6.8 и т. д. Первое число, умноженное на 100, указывает мини­мальное значение временного сопротивления в Н/мм 2 (МПа); произве­дение чисел, умноженное на 10, определяют предел текучести в Н/мм 2 .

Класс прочности деталей выбирается в зависимости от степени нагружен­ности. При малой нагруженности принять 5.6; 6.6 - для средней нагруженности; 12.9 - для высокой нагруженности.

Для стандартных крепежных резьбовых деталей общего назначения применяют низко- и среднеуглеродистые стали по ГОСТ 1759.4-87.

Углеродистые стали 10...35 являются дешевыми и позволяют изготов­лять болты, винты, гайки методом штамповки с последующей накаткой резьбы. Легированные стали ЗОХ, 30ХГСА применяют при высоких нагруз­ках на детали, испытывающих переменные и ударные нагрузки.

Значения допускаемых напряжений определяют в зависимости от предела текучести , так как в большинстве случаев резьбовые изделия изготовля­ют из пластичных материалов.

При расчете на растяжение: , (- см. табл. 1.14).

При расчете на срез: ср = 0,4 .

При расчете на смятие: см = 0,8 .

Значения допускаемого коэффициента запаса прочности зависят от характера нагрузки, качества монтажа (контролируемая или неконтро­лируемая затяжка), материала крепежных деталей из углеродистых сталей:

для незатянутых соединений = 1,5...2 (в общем машинострое­нии);

для грузоподъемного оборудования = 3...4;

для затянутых соединений = 1,3...2, (при контролируемой затяж­ке) и- при неконтролируемой затяжке.

Типовые схемы расчета болтов

Рисунок 5.1.14 – Нагружение стержня винта растягивающей силой

Опыт эксплуатации машин, аппаратов показал, что отказы соединений обычно происходят из-за разруше­ния резьбовых изделий и разгерметизации стыков. Как правило происходит поломка болтов и шпилек по резь­бовой части. Реже встречаются поломки болтов под го­ловкой и срез резьбы в гайке. Рассмотрим некоторые случаи нагружения болтов (винтов).

1. Стержень винта нагружен только внешней растя­гивающей силой F (pиc. 5.1.14). Опасным является сечение резьбы по диаметру d 1 - внутренний диаметр резьбы.

Условие прочности при растяжении:

Расчетный диаметр d 1 - согласовать со стандартом и записать найденный номинальный диаметр резьбы.

Рисунок 5.1.15

2. Болт затянут (кре­пление крышек корпусов редукторов, крепление герме­тичных крышек). Болт затягивается осевой силой F 0 и закручивается моментом сил трения в резьбе (рис. 5.1.15).

Напряжение растяжения от силы F зат :

где d paсч = d - 0,94p ;

d и р - наружный диаметр резьбы и шаг резьбы;

F зат - на практике определяют:

F зат = К зат F , где

К зат - коэффициент затяжки по условию нераскрытия стыка.

При постоянной нагрузке К зат = 1,25...2.

При переменной нагрузке К зат = 2,5...4.

При металлической фасонной прокладке К зат = 2...3.

При металлической плоской прокладке К зат = 3...5.

Напряжение кручения от трения в резьбе

где - угол подъема резьбы;

Приведенный угол трения.

Эквивалентное напряжение по теории энергии формоизменения

Подставляя выражение ив формулуи принимая для стан­дартных болтов с метрической резьбой= 2°30",d 2 /d l = 1,12 и f = 0,15; чему соответствует = 8°40", получим.

Главной характеристикой любой резьбы считается ее профиль. Под этим названием подразумевается сечение резьбовой нитки плоскостью, проходящей вдоль оси изделия, на котором выполнена резьба.

Угол, впадина, вершина - все это элементы профиля. Угол, образуемый боковыми гранями нитки, носит название угла профиля. Его замер осуществляется в диаметральной плоскости.

Что касается вершины профиля, то она образуется линией, которая соединяет боковые грани нитки в верхней точке (Е), как показано на рисунке 1, представленном ниже.

Рисунок 1. Элементы профиля

Впадина профиля на рисунке 1, а, б обозначается буквой F. Это линия, которая также соединяет боковые линии витка только в нижней точке. Другими словами, впадина является нижней точкой винтовой канавки.

Форма вершины/впадины профиля может быть двух типов:

1. плоскосрезанной (а);
2. закругленной (б).

Шаг

Шагом - величина удаленности аналогичных точек смежных витков. Его замер производится в плоскости, параллельной оси резьбы. Единицами измерения данного параметра являются миллиметры, по крайней мере, в производстве миллиметры встречаются гораздо чаще, чем дюймы, в которых также может измеряться шаг резьбы.

На станках, предназначенных для токарных работ, можно выполнять как модульную, так и питчевую резьбу.

Диаметр

Различают три вида диаметров резьбы:

• наружный - диаметр окружности, описанной вокруг верхних точек резьбовой поверхности;
• средний - диметр окружности, чья образующая пересекает профиль резьбы и при этом образуются отрезки, равные половине номинального шага;
• внутренний - диаметр окружности, вписанной в нижние точки резьбы.

Угол подъема

Под углом подъема резьбы подразумевается угол, который образуется резьбовым выступом и плоскостью, расположенной перпендикулярно его оси.

Классификация резьбы

Нитка резьбы может быть направлена как влево, так и вправо, что отображено на рисунке 2.

Рисунок 2. Виды резьбы

Определить подъем резьбы винта можно по руке. Если положить вал с резьбовой поверхностью на ладонь левой руки, где подъем винта совпадет с большим пальцем, то резьба левая. В противном случае - резьба правая. Вид резьбы определяет, в каком направлении будет навертываться гайка: в первом случае гайка навинчивается против часовой стрелки, а во втором - по часовой стрелке.

Профиль устанавливает разновидность резьбы:

• треугольную;
• прямоугольную;
• трапецеидальную;
• упорную.

Следует отметить, что треугольные системы включают резьбы метрические, дюймовые и трубные. О каждой из них и пойдет речь.

Метрические резьбы считаются самыми популярными. Причем распространены резьбы, характеризующиеся разной величиной шага (измеряется в мм). Их угол профиля составляет 60°. К характерным особенностям данного исполнения можно отнести наличие люфта между профилями резьбовой пары болт-гайка. Следовательно, такая резьба встречается чаще всего на крепежных деталях типа винтов, болтов, шпилек и пр., основное назначение которых - соединять элементы механизмов.

Дюймовые резьбы распространены не так, как метрические. Их угол профиля чуть меньше, чем у первых, и составляет 55°, а шаг измеряется количеством ниток на дюйм. В верхних и нижних точках данной резьбы тоже предусмотрен люфт. Такой резьбой оснащаются детали машин зарубежного производства, поэтому изготавливаются они по мере необходимости (когда оригинальное изделие выходит из строя).

Угол профиля трубной резьбы совпадает с дюймовой и составляет 55°. Отличительная особенность резьбы данного типа - закругленная форма вершин и впадин, а также отсутствие зазоров в этих точках. За счет этого данное резьбовое соединение водонепроницаемо. Такой резьбой оснащаются газо- и водопроводных трубы и их соединительные элементы (к примеру, муфты).

Трапецеидальная резьба характеризуется профилем, представляющим собой трапецию, и углом 30°. Профиль образуется прямыми линиями, слегка закругленными в верхних и нижних точках, где предполагается наличие зазоров. Ее использование актуально на винтах, которые преобразуют вращение одной детали в прямолинейное перемещение другой.

Прямоугольная резьба отличается профилем квадрат, каждая грань которого равна половине шага. Здесь не предусмотрен люфт. Сфера ее применения точно такая, как в случае трапецеидально резьбы. При этом столкнуться с ней можно крайне редко, поскольку она не стандартизована.

Упорная резьба при соединении соприкасается сторонами, на которые приходится основная нагрузка, а также верхними и нижними точками резьбы соединенных элементов. Между другими элементами профиля предусмотрен люфт. Подобная резьба выполняется на муфтах, которые соединяют трубопроводы компрессоров и емкостей со сжатым воздухом, и винтах гидропрессов.

Наладка оборудования для резьбонарезания

Чтобы настроить токарный станок на резьбонарезание, нужно знать следующее: при полном обороте заготовки резьбовый резец должен передвигаться на величину шага (при выполнении однозаходной резьбы) или хода (при выполнении многозаходной резьбы).

По завершению операции, предполагающей углубление инструмента в тело детали при каждом проходе, образуются винтовые канавка и выступ, которые представляют собой резьбу.

Найдите режущий инструмент для своей конкретной операции и
сразу получите рекомендации по режимам резания.

В этом разделе приведены формулы и определения для резьбонарезания и сведения о том, как рассчитать скорость резания, подачу и другие параметры для операций точения резьбы, фрезерования резьбы и нарезания резьбы метчиком. Вы также найдёте здесь обозначения различных профилей резьбы по международным стандартам.

Формулы и определения для точения резьбы

Глубина врезания

Благодаря обработке полной глубины врезания за несколько проходов, радиус при вершине режущей пластины не перегружается.

Пример: если глубина врезания (радиальное врезание) за проход составит 0,23–0,10 мм, то общая глубина (a p) и глубина профиля (0,94 мм) у метрической резьбы с шагом 1,5 мм будет обработана за 6 проходов (nap).

​	1-й проход, глубина врезания 0,23 мм
		​
​	= 0,009"
	​	​
​	​
​	2-й проход, глубина врезания 0,42 – 0,23 = 0,19 мм
		​
​	0,017 – 0,009 ​= 0,008"
		​
	​
​	3-й проход, глубина врезания 0,59 – 0,42 = 0,17 мм
		​
​	0,023 – 0,017 = 0,006"​
	​
​	4-й проход, глубина врезания 0,73 – 0,59 = 0,14 мм
		​
​	0,029 – 0,023 = 0,006"​
	​
​	5-й проход, глубина врезания 0,84 – 0,73 = 0,11 мм
		​
​	0,033 – 0,029 = 0,004"​
	​
​	6-й проход, глубина врезания 0,94 – 0,84 = 0,10 мм
		​
​	0,037 – 0,033 = 0,004"​

Глубину врезания можно вычислить по формуле:

Δa p = радиальное врезание, глубина резания за проход

X = номер прохода (последовательно от 1 дo nap )

a p = общая глубина резьбы + припуск на механическую обработку

nap = количество проходов

Y = 1-й проход = 0,3

Шаг 1,5 мм
a p = 0,94 мм
nap = 6

γ 1 = 0,3
γ 2 =1
γ n = x-1

1. Впадина
   Поверхность у основания, соединяющая две соседние боковые стороны профиля
2. Боковая сторона профиля
   Поверхность резьбы, соединяющая вершину и впадину профиля
3. Вершина
   Поверхность, соединяющая две боковые стороны профиля на наружном диаметре

P = шаг резьбы в мм или нитках на дюйм

Расстояние между двумя соответствующими точками соседних витков, измеренное параллельно оси резьбы.

β = угол профиля резьбы

Угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевой плоскости.

φ = угол подъёма винтовой линии резьбы

Угол, образованный касательной к винтовой линии резьбы в точках, лежащих на среднем диаметре, и плоскостью, перпендикулярной оси резьбы.

Параметры диаметра

d = наружный диаметр наружной резьбы

D = наружный диаметр внутренней резьбы

d 1 = внутренний диаметр наружной резьбы

D 1 = внутренний диаметр внутренней резьбы

d 2 = средний диаметр наружной резьбы

D 2 = средний диаметр внутренней резьбы

Эффективный диаметр винтовой резьбы находится приблизительно посредине между наружным и внутренним диаметрами.

Угол подъёма резьбы

Угол подъёма резьбы (φ) зависит от диаметра и шага резьбы Этот параметр можно представить в виде развёртки прямоугольного треугольника. Угол подъёма резьбы вычисляется по приведённой ниже формуле.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЯХ

Резьбовые соединения являются наиболее распространенными разъемными соединениями. Их создают болты, винты, шпильки, гайки и другие детали, снабженные резьбой. Основным элементом резьбового соединения является резьба, которая получается путем прорезания на поверхности деталей канавок по винтовой линии. Винтовую линию образует гипотенуза прямоугольного треугольника при навертывании на прямой круговой цилиндр (рис. 3.1).

Если плоскую фигуру (треугольник, трапецию и т.п.)перемещать по винтовой линии так, чтобы её плоскость при движении всегда проходила через ось винта, то эта фигура образует резьбу соответствующего профиля (рис. 3.2)

Классификация резьб

В зависимости от формы поверхности, на которой образуется резьба, различают цилиндрические и конические резьбы (Рис. 3.3).

В зависимости от формы профиля резьбы делятся на пять основных типов: треугольные (рис.3.4, а), упорные (рис. 3.4, б), трапецеидальные (рис. 3.4,в), прямоугольные (рис. 3.4, г) и круглые (рис, 3.4, д).

В зависимости от направления винтовой линии резьбы бывают правые и левые (рис. 3.5). У правой резьбы винтовая линия поднимается слева вверх направо. Левая резьба имеет ограниченное применение.

В зависимости от числа заходов резьбы делятся на однозаходные (рис. 3.5,б) и многозаходные (рис. 3.5,а).

Многозаходные резьбы получаются при перемещении по винтовым линиям нескольких рядом расположенных профилей. 3аходность резьбы легко определить с торца винта по числу сбегающих витков. Как правило, все крепежные резьбовые детали имеют однозаходную резьбу.

В зависимости от назначения резьбы делятся на крепёжные и для передачи движения. Крепежные резьбы применяют в резьбовых соединениях; они имеют треугольный профиль, который характеризуется:

а) большим трением, предохраняющим резьбу от само отвинчивания; б) высокой прочностью; в) технологичностью.

Резьбы для передачи движения применяются в винтовых механизмах и имеют трапецеидальный (реже прямоугольный) профиль, который характеризуется меньшим трением.

Геометрические параметры резьбы

Основными геометрическими параметрами цилиндрической резьбы являются (рис. 3.6):

d - наружный диаметр номинальный диаметр резьбы;

d 1 -внутренний диаметр резьбы;

d 2 - средний диаметр резьбы, то есть диаметр воображаемого цилиндра, на котором ширина витка равна ширине впадины;

S-шаг резьбы, т. е. расстояние между одноименными сторонами двух соседних витков в осевом направлении;

S 1 -ход резьбы, т. е. расстояние между одноименными сторонами одного и того же витка в осевом направлении (см. рис. 3.5);

для однозаходной резьбы S 1 =S,

для многозаходных резьб S1=zS, где z-число заходов;

α - угол профиля резьбы (см. рис. 3.4);

λ - угол подъема резьбы (см. рис. 3.1), т. е. угол, образованный винтовой линией по среднему диаметру резьбы и плоскостью, перпендикулярной к оси винта;

Основные типы резьб

Метрическая резьба (см. рис. 3.6). Это наиболее распространенная из крепежных резьб. Имеет профиль в виде равностороннего треугольника, следовательно, α = 60°. Вершины витков и впадин притупляются по прямой или дуге, что уменьшает кон­центрацию напряжений, предохраняет резьбу от повреждений, а также удовлетворяет нормам техники безопасности. Радиальный зазор в резьбе делает ее не герметичной.

По ГОСТ 9150-59 метрические резьбы делятся на резьбы с крупным и мелким шагом (см. табл. 3.1) В качестве основной крепежной применяют резьбу с крупным шагом, так как она менее чувствительна к износу и неточностям изготовления. Резьбы с мелким шагом различаются между собой коэффициентом измельчения, т. е. отношением крупного шага к соответствующему мелкому шагу (рис. 3,7). Резьбы с мелким шагом меньше ослабляют деталь и характеризуются повышенным самоторможением, так как при малом шаге угол подъема винтовой линии λ мал (см. формулу 3.1). Мелкие резьбы применяются в резьбовых соединениях, подверженных переменным и знакопеременным нагрузкам, а также в тонкостенных деталях (на деталях из пластмасс метрическая резьба изготовляется по ГОСТ 11709-66.).

Дюймовая резьба (1 дюйм равен 25,4 мм). (рис. 3.8). Имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине α=55°. Применяется только при ремонте деталей импортных машин. Изготовляется по ОСТ НКТП 1260.

Трубная резьба . Трубная цилиндрическая резьба (рис. 3.9) является мелкой дюймовой резьбой, но с закруглёнными выступами и впадинами. Отсутствие радиальных зазоров делает резьбовое соединение герметичным. Применяется для соединения труб. Изготовляется по ГОСТ 6357-52.

Высокую плотность соединения дает трубная коническая резьба (ГОСТ 6211-69).

Трапецеидальная резьба (рис. 3.1.). Это основная резьба в пе­редаче винт-гайка (см. ниже). Ее профиль равнобочная тра­пеция с углом α = 30°. Характеризуется небольшими потерями на трение, технологична. К.п.д. выше, чем для резьб с треугольным профилем. Применяется для передачи реверсивного движения под нагрузкой (ходовые винты станков и т. п,) Размеры резьбы приведены в табл. 3.2.

Упорная резьба (рис. 3.11). Имеет профиль в виде не равнобочной трапеции с углом 27°. Для возможности изготовления резьбы фрезерованием рабочая сторона профиля имеет угол наклона 3°. К.п.д. выше, чем у трапецеидальной резьбы. Закругление впадин повышает усталостную прочность винта. Применяется в передаче винт-гайка при больших односторонних осевых нагрузках (грузовые винты прессов, домкратов и т. д.). Изготовляется по ГОСТ 10177-62.

Таблица 3.2

Резьба трапецеидальная по ГОСТ 9484-60 (извлечениe)

Размеры в мм по рис. 3.10

Прямоугольная резьба (рис. 3.12). Профиль резьбы квадрат. Из всех резьб имеет самый высокий к.п.д., так как угол профиля резьбы, α=0. Обладает пониженной прочностью. При износе образуются осевые зазоры, которые трудно устранить. Имеет ограниченное применение в малонагруженных передачах винт - гайка.

Круглая резьба (рис. 3.13). Профиль резьбы состоит из дуг, сопряжённых короткими прямыми линиями. Угол профиля α=30 о. Резьба характеризуется высокой динамической прочностью. Стандарта нет. Имеет ограниченное применение при тяжелых условиях эксплуатации в загрязненной среде. Технологична при изготовлении отливкой, накаткой и вылавливанием на тонкостенных изделиях.