Основные параметры резьб
Классификация резьб
РЕЗЬБЫ И РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
ТЕМА 9
Резьбовое соединение – соединение деталей с помощью резьбы, обеспечивающее относительную неподвижность деталей или заданное перемещение одной детали относительно другой.
Резьбовые соединения широко распространены в машиностроении. Они обеспечивают надежность соединения, удобство его сборки и разборки.
Классификация резьбовых соединений:
1) резьбовое соединение при непосредственном скручивании соединяемых деталей (резьба имеется на этих деталях);
2) резьбовое соединение при помощи дополнительных соединительных деталей, например болтов, шпилек, винтов, гаек и т.д.:
а) болтовое соединение;
б) винтовое соединение;
в) шпилечное соединение.
Основным элементом всех резьбовых соединений является резьба – поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. На практике в качестве такого контура может выступать резец токарного станка, равномерно движущийся вдоль цилиндра, вращающегося с постоянной скоростью вокруг своей оси (рис. 1.1а).
При нанесении резьбы на токарном станке движение резца строго согласовано с вращением детали. Специально заточенный резец, внедряясь в тело цилиндра, вырезает винтовую канавку, в результате чего на стержне образуется резьба (рис. 1.1б).
Рис. 1.1. Схема образования винтовой линии (а) и
образование резьбы на стержне (б)
Резьбы классифицируются по следующим признакам:
1. В зависимости от формы поверхности, на которую нанесена резьба, резьбы подразделяются на цилиндрические и конические.
2. В зависимости от расположения резьбы на поверхности стержня или отверстия резьбы подразделяются на наружные и внутренние.
3. В зависимости от формы профиля различают резьбы треугольного, прямоугольного, трапециедального, круглого и других профилей.
4. По эксплуатационному назначению резьбы делятся на:
· крепежные, обеспечивающие полное и надежное неподвижное соединение деталей при статических и динамических нагрузках и различном температурном режиме (метрические и дюймовые);
· крепежно-уплотнительные, обеспечивающие герметичность соединения при различном температурном режиме (трубные и конические);
· ходовые (кинематические), служащие для преобразования вращательного движения в прямолинейное с восприятием больших усилий при сравнительно малых скоростях движений (трапециедальные, упорные, прямоугольные, круглые резьбы и т. д.).
5. В зависимости от направления винтовой поверхности различают правые и левые резьбы (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Пример левой (а) и правой (б) резьбы
6. По числу заходов резьбы подразделяются на однозаходные и многозаходные (двух-, трехзаходные и т.д.) (рис. 1.3).
7. Кроме того, все резьбы, используемые в практике, разделяются на две следующие группы:
стандартизованные – резьбы с установленными стандартом параметрами: профилем, шагом и диаметром;
нестандартизованные, или специальные (резьбы, параметры которых не соответствуют стандартизованным). К числу нестандартизованных (специальных) относятся также прямоугольная и квадратная резьбы.
Рис. 1.3. Резьба с разным числом заходов:
а – одним; б – двумя; в – тремя
К основным параметрам резьбы относятся:
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 (рис. 1.3);
ход резьбы h – расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы (рис. 1.3); 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 (d1 – для болта, D1 – для гайки) – диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы или в вершины внутренней резьбы;
средний диаметр резьбы (d2 – для болта, D2 – для гайки) – диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, который пересекает витки резьбы таким образом, что ширина выступа резьбы и ширина впадины (канавки) оказываются равными. Средний диаметр резьбы является основным элементом, определяющим характер резьбового соединения и, главное, условие взаимозаменяемости соединяемых на резьбе деталей. Размеры на наружный и внутренний диаметры задаются таким образом, чтобы исключить возможность касания и зацепления по вершинам и впадинам резьбы. Сопряжение резьбового соединения должно происходить только по сторонам (образующим) резьбового профиля.