Резьбы и их характеристики

ГОСТ 11708—66 устанавливает основные определения для резьб общего назначения.

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

Резьбовое соединение — соединение деталей с помощью резьбы, обеспечивающее их относительную неподвижность или заданное перемещение одной детали относительно другой.

Цилиндрическая резьба — резьба, образованная на цилиндрической поверхности.

Коническая резьба — резьба, образованная на конической поверхности.

Наружная резьба — резьба, образованная на наружной, охватываемой поверхности, которая носит название болт (или винт).

Внутренняя резьба — резьба, образованная на внутренней, охватывающей поверхности, которая носит название гайка.

Правая резьба — резьба, образованная контуром, вращаю­щимся по часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси в на­правлении от наблюдателя.

Левая резьба — резьба, образованная контуром, вращаю­щимся против часовой стрелки и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя.

По числу заходов резьбы подразделяются на однозаходные и многозаходные.

Ось резьбы — прямая, относительно которой происходит винтовое движение плоского контура, образующего резьбу.

Профиль резьбы - контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ее ось (рис.1а).

Боковые стороны профиля − прямолинейные участки про­филя, принадлежащие винтовым поверхностям (рис.1б).

Вершина профиля − участок профиля, соединяющий боковые стороны выступа.

Впадина профиля − участок профиля, соединяющий боковые стороны канавки.

Угол профиля α. − угол между боковыми сторонами профиля.

Углы наклона сторон профиля β и γ − углы между боковыми сторонами профиля и перпендикуляром к оси резьбы. Для резьб с симметричным профилем углы наклона сторон равны половине угла профиля α /2.

Рабочая высота профиля h − высота соприкосновения сторон профиля наружной и внутренней резьб в направлении, перпен­дикулярном к оси резьбы (рис. 1а).

Сбег резьбы − участокнеполного профиля в зоне перехода резьбы к гладкой части (рис. 1в).

Длина резьбы – длина участка поверхности, на котором образована резьба, включая сбег резьбы и фаску.

Длина резьбы с nолным nрофилем − длина участка, на кото­ром резьба имеет полный профиль.

Длина свинчивания − длина соприкосновения винтовых по­верхностей наружной и внутренней резьб в осевом направлении.

Только для цилиндрической резьбы.

Высота исходного про­филя Н − высота остроугольного профиля,

полученного путем продолжения боковых сторон профиля до их пересечения ( рис. 16).

Высота nрофuля h₁ − расстояние между вершиной и впадиной профиля в направлении, перпендикулярном к оси резьбы. ­

Шаг резьбы p − расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы.

Ход резьбы t − расстояние между ближайшими одноимен­ными боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы (рис. 1г). Ход резьбы есть величина относительного осевого перемещения винта (гайки) за один оборот.

В многозаходной резьбе ход равен шагу, умноженному на число заходов n:

t = pn. (3.1)

Угол подъема резьбы λ * − угол, образованный касательной к винтовой линии в точке, лежащей на среднем диаметре резьбы, и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы:

tgλ =­ t/πd₂ =pn / πd₂ (3.2)

Наружный диаметр резьбы d − диаметр воображаемого ци­линдра, описанного вокруг вершин наружной резьбы или впадин внутренней резьбы.

Внутренний диаметр резьбы d₁ − диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы или в вер­шины внутренней резьбы .

Средний диаметр резьбы d₂ − диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующая которого пересекает про­филь резьбы в точке, где ширина канавки равна половине шага резьбы.

Только для конической резьбы.

Высота исходного профи­ля Н – расстояние в направлении, перпендикулярном к оси резь­бы между двумя параллельными прямыми, в которые вписан остроугольный профиль, полученный путем продолжения боковых сторон профиля до их пересечения.

а) б)

в)

г)

Рис.1. Характеристика резьб: а) основные параметры; б) боковые стороны профиля, вершина и впадина профиля; в) длина и сбег резьбы; г) шаг и ход резьбы.

Высота профиля h₁ – расстояние в направлении, перпендикулярном к оси резьбы, между двумя параллельными прямыми, касательными к вершинам и впадинам профиля.

Шаг резьбы p – проекция на ось резьбы отрезка, соединяющего соседние вершины остроугольного профиля резьбы.

Основная плоскость – расчетное сечение, расположенное на заданном расстоянии от базы конуса.

Наружный диаметр резьбы d — диаметр воображаемого конуса описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней резьбы, в основной плоскости или в заданном сечении.

Внутренний диаметр резьбы d₁— диаметр воображаемого ко­нуса вписанного во впадины наружной резьбы или в вершины внутренней резьбы, в основной плоскости или в заданном сечении.

Средний диаметр резьбы d₂ (отнесенный к основной плоскости или заданному сечению) - диаметр воображаемого соосного срезьбой конуса, образующая которого пересекает профиль резь­бы в точках, где проекция ширины канавки на ось резьбы равна половине шага.

В терминологии резьб дополнительно выделяют виток и нитку резьбы. Под витком резьбы принято понимать ту часть выступа ее, которая охватывает резьбовую деталь в пределах до 360⁰. Выступ резьбы, охватывающий резьбовую деталь свыше одного раза, т. е. более 360⁰, принято называть ниткой резьбы.

Наибольшее распространение получила метрическая резьба с круп­ным шагом (ГОСТ 8724 – 81 , ГОСТ 9150 – 81 , ГОСТ 24705 – 81 , рис. 2а). Резьбы с мелкими шагами более чувствительны к неточностям изготовления резьбы и быстрее изнашиваются.

Метрические резьбы с мелкими шагами по сравнению с резьбой с крупным шагом при одном и том же наружном диаметре резьбы обеспечивают резьбовой детали большую прочность (глубина канавок резьбы меньше и внутренний диаметр резьбы больше) и большую надежность от самоотвинчивания (шаг резьбы а, следовательно, и угол подъема резьбы меньше). Поэтому метрические резьбы с мелкими шагами применяют при изготовлении резьбовых деталей: тонкостен­ных, служащих для регулирования и подверженных действию дина­мических нагрузок.

Н=0,86603Р

Рис.2а. Метрическая резьба

Дюймовая резьба (Рис.2б.),так же как и метрическая, является треугольной крепежной. В РФ она применяется для замены резьбовых деталей старых машин, а также импортных машин, ввозимых к нам из стран, в которых применяется дюймовая система мер (США, Англия и др.), и в некоторых особых случаях.

Рис.2б. Дюймовая резьба

Трубная цилиндрическая (ГОСТ 6357 – 81 Рис.2в),

Н=0,96049Р, Н₁=0,64031Р

Рис.2в. Трубная цилиндрическая

Трубная коническая(ГОСТ 6211 – 81, рис. 2г.)

Н=0,96024Р, φ=1^о47^/27^//

Рис.2г. Трубная коническая

Коническаядюймовая (ГОСТ 6111 – 52, Рис.2д.) резьба

Н=0,866Р, φ=1^о47^/27^//

Рис.2д.Коническая дюймовая

представляют собой мелкие дюймовые крепежно-уплотняющие резьбы. Они применяются в основ­ном для соединения труб и арматуры трубопроводов. Конические резьбы обеспечивают герметичность соединения резьбовых деталей без специальных уплотнений.

Трапецеидальная резьба (ГОСТ 9484 -80; ГОСТ 24737 – 814 …24739 – 81 рис.2е.)

Н=1,865Р, Н₁=0,5Р

Рис.2е. Трапецеидальная резьба.

является основной резьбой для передач винт – гайка и для червяков червячных передач. Она удобна для изготовления, по сравнению с треугольнойрезьбой имеет меньшие потери на трение и по сравнению с прямоуголь­ной резьбой более прочная.

Упорная резьба(ГОСТ 10177 – 82, рис.2ж.)

Н=1,73205Р, h=0,75P, e=0,26384P, z=0,11777P

Рис.2ж. Упорная резьба

имеет несимметричныйтрапецеидальный профиль витков. Применяется для винтов, воспри­нимающих большую одностороннюю осевую нагрузку в прессах, нажимных устройствах прокатных станов, в грузовых крюках и т. п.

Круглая резьба

Рис.2з. Круглая резьба

применяется для некоторых соединений. Несколько видов круглой резьбы стандарти­зованы ГОСТ 13536 – 68 и др. Применяется для винтов, несущих весьма большие динамические нагрузки, работающих в загрязненной среде с частым отвинчиванием и завинчиванием (вагонные сцепки, пожарная арматура), а также в тонкостенных изделиях, как, например, на цоко­лях и патронах электроламп, соединительных частях противогазов и т. п.

Прямоугольная, (в том числе и квадратная) резьбаизготовляется на токарно-винторезных станках. Этот способ не позво­ляет получить высокую точность и поэтому прямоугольная резьба применяетсясравнительно редко и соответственно не стандартизована.

Размеры стандартной резьбы принимают по соответствующему ГОСТу в зависимости от наружного диаметра резьбы d.Болты, винты, шпильки, гайки, шайбы и гаечные замки разли­чают общего назначения, широко распространенные в различных кон­струкциях, и специального назначения, имеющие ограниченное при­менение только в отдельных случаях. Все детали общего назначения и некоторые специального назначения стандар­тизованы.