ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЗЬБАХ

РЕЗЬБА И РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Учебное пособие

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ. 3

1 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЗЬБАХ.. 4

2 ПАРАМЕТРЫРЕЗЬБЫ.. 6

3 ЭЛЕМЕНТЫРЕЗЬБЫ.. 7

4 ВИДЫРЕЗЬБ. 8

4.1 Метрическая резьба. 8

4.2 Трубная цилиндрическая резьба. 10

4.3 Трубная коническая резьба. 11

4.4 Трапецеидальная резьба. 12

4.5 Упорная резьба. 13

4.6 Прямоугольная резьба. 15

5 ИЗОБРАЖЕНИЕ И ОБОЗНАЧЕНИЕ РЕЗЬБЫНА ЧЕРТЕЖАХ.. 15

6 СТАНДАРТНЫЕ РЕЗЬБОВЫЕ КРЕПЕЖНЫЕ ДЕТАЛИ И ИХ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.. 17

6.1 Болты.. 18

6.2 Гайки. 23

6.3 Шайбы.. 27

6.4 Винты.. 30

6.5 Шпильки. 33

7 РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.. 36

7.1 Соединение болтом. 36

7.2 Соединение винтовое. 38

7.3 Соединение шпилечное. 40

8 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ «РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ». 42

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

При создании и обслуживании современной техники невозможно обойтись только неразъёмными соединениями. Необходимость разборки механизмов при ремонте и обслуживании (замена масла, контроль износа и пр.) обусловливает применение таких неподвижных соединений, которые могли бы нормально выполнять заданные функции после неоднократной разборки и сборки. Одной из разновидностей таких соединений являются резьбовые соединения.

Резьбовые соединения, осуществляемые резьбовыми крепежными деталями (болтами, винтами, шпильками) или путем непосредствен­ного свинчивания деталей с резьбой, представляют собой наиболее распространенную категорию разъемных соединений. В машиностроении около 80 % деталей либо имеют резьбовые поверхности, либо их крепление осуществляется с помощью резьбовых изделий.

Основными достоинствами резьбовых соединений являются сравнительно легкая сборка-разборка и высокий уровень взаимозаменяемости изделий.

К недостаткам резьбовых соединений можно отнести усложнение конструкции и технологии (обработка резьбовых поверхностей требует применения специального оборудования и инструмента, усложняется контроль деталей).

 

 

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЗЬБАХ

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

Резьбы классифицируются по следующим признакам (рисунок 1):

Рисунок 1

1. В зависимости от формы профиля различают резьбы треугольного, прямоугольного, трапецеидального, круглого и других профилей (рисунок 2).

 

Упорная

Прямоугольная

Круглая

Трапецеидальная

Треугольная

Рисунок 2

2.

а)

б)

В зависимости от формы поверхности, на которой нарезана резьба, они подразделяются на цилиндрические (рисунок 3, а) и конические (рисунок 3, б).

 

 

Рисунок 3

3. В зависимости от расположения резьбы на поверхности стержня – внешние (рисунок 4, а) и внутренние (рисунок 4, б).

 

 

б)

Рисунок 4

а)

 

4. По назначению резьбы подразделяются на крепежные, ходовые и специальные.

Крепежные резьбы служат для получения разъемных соединений деталей. Крепежная резьба, как правило, имеет треугольный профиль, однозаходная, с небольшим углом подъема винтовой линии.

Ходовые резьбы довольно часто выполняются многозаходными и служат для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот.

К специальным резьбам относят:

· резьбы, имеющие стандартный профиль, но отличающиеся от стандартизованной резьбы диаметром или шагом;

· резьбы с нестандартным профилем, например, прямоугольным, квадратным.

 

5. По числу заходов различают однозаходную (рисунок 5, а) и многозаходную (рисунок 5, б) резьбу.

б)

а)

Рисунок 5

 

6. По направлению винтовой лини резьба бывает правая и левая (рисунок 6).

 

Рисунок 6

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

Плашки (рисунок 7, а) применяются для нарезания наружной резьбы на заранее подготовленной заготовке детали, диаметр которой определяется диаметром и шагом нарезаемой резьбы.

Метчик (рисунок 7, б) применяется для нарезания внутренней резьбы в заранее просверленном отверстии, диаметр которого также выбирается зависимости от шага и диаметра нарезаемой резьбы.

а)

б)

 

 

Рисунок 7

ПАРАМЕТРЫРЕЗЬБЫ

К основным параметрам резьб относятся:

- наружный диаметр наружной резьбы d (рисунок 8,а)

Этот диаметр для большинства резьб принимают за номинальный диаметр резьбы, используемый при её обозначении;

- внутренний диаметр наружной резьбы d1 (рисунок 8, a);

- наружный диаметр внутренней резьбы D (рисунок 8, б);

- внутренний диаметр внутренней резьбы D1 (рисунок 8, б);

- средний диаметр резьбы d2, D2 – э то средний диаметр идеального резьбового элемента, который соединяется с реальной резьбой (рисунок 9).

а)

Рисунок 8

б)

 

- шаг резьбы Р – расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля резьбы, измеренное в направлении, параллельном ее оси (рисунок 9);

Рисунок 9

ЭЛЕМЕНТЫРЕЗЬБЫ

К технологическим элементам резьбы отно­сятся сбеги, недорезы, проточки и фаски (рисунок 10).

Сбег резьбы - это участок в зоне перехода резьбы к гладкой части детали, на котором резьба имеет неполный профиль.

Недовод резьбы — величина ненарезанной части поверхности детали между концом сбега и опорной поверхностью детали.

Недорез резьбы — участок поверхности детали, включающий сбег резьбы и недовод.

Фаска — поверхность, образованная скосом торцевой кромки материала. Используется в технологических, технических, а также в декоративных и эргономических целях.

Проточка — участок поверхности детали, предназначенный для устранения недореза резьбы за счет уменьшения диаметра стержня для наружной резьбы и увеличения диаметра отверстия для внутренней резьбы, обеспечивающий выход резьбообразующего инструмента.

 

Рисунок 10

ВИДЫРЕЗЬБ

Метрическая резьба

Метрическая резьба – это основной тип крепежной резьбы. Профиль данной резьбы выглядит как равносторонний треугольник с углом 60º при вершине (Рисунок 11).

Основные размеры метрической резьбы устанавливает ГОСТ 24705-2004. Номинальный профиль и размеры его элементов устанавливает ГОСТ 9150-2002.

Рисунок 11

Метрическая резьба характеризуется двумя основными параметрами: номинальным диаметром и шагом. По ГОСТ 8724–2002 каждому номинальному размеру резьбы с крупным шагом соответствует несколько мелких шагов (таблица 1). Резьбы с мелким шагом применяются в тонкостенных соединениях для увеличения их герметичности, для осуществления регулировки в приборах точной механики и оптики, с целью увеличения сопротивляемости деталей самоотвинчиванию.

В обозначении метрической резьбы крупный шаг не указывается, а мелкий шаг указывается обязательно.

 

Таблица 1 – Диаметры и шаги метрической резьбы (выдержка из ГОСТ 8724-2002)

Шаг резьбы Р	Номинальный диаметр резьбы d=D
Крупный		1,25	1,5	1,75			2.5	2,5	2,5			3,5
Мелкий	0,75 0,5	0,75 0,5	1,25 0,75 0,5	1,5 1,25 0,75 0,5	1,5 1,25 0,75 0,5	1,5 1,25 0,75 0,5	1,5 0,7 0,5	1,5 0,75 0,5	1,5 0,75 0,5	1,5 0,75	1,5 0,75	1,5 0,75

 

Поле допуска резьбы, устанавливает величину зазоров между наружной

резьбой и внутренней резьбой

Рис.11

. По ГОСТ 16093-2004 поля допусков наружной и внутренней резьбы, установленные в классах точности (точный, средний и грубый), должны соответствовать указанным в таблице 2.

Обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит из цифры, обозначающей степень точности, и буквы, обозначающей основного отклонение. Например: 4h; 5h6h; 6H.

 

Таблица 2 – Поля допусков наружной и внутренней резьбы

Деталь	Класс точности	Поле допуска при длине свинчивания
S-короткая	N-нормальная	L-длинная
Наружная резьба (болт)	Точный	(3h4h)	4h, (4g)	(5h4h)
Средний	5h6h, (5h6h)	6h, 6g, 6f, 6e, (6d)	(7e6e), 7g6g, (7h6h)
Грубый	-	(8e), 8g	(9e8e), (9g8g)
Внутренняя резьба (гайка)	Точный	4H	5H	6H
Средний	5H	6H, 6G	(7G), 7H
Грубый	-	7H, (7G)	(8G), 8H

 

По степени предпочтительности выбора поля допусков в таблице 2 подразделяются следующим образом:

· поля допусков, указанные в рамках, отобраны для коммерческих крепежных изделий;

· поля допусков, набранные жирным шрифтом, предназначены для выбора в первую очередь;

· поля допусков, набранные светлым шрифтом, предназначены для выбора во вторую очередь;

· поля допусков, указанные в скобках, предназначены для выбора в третью очередь.

Метрическая резьба с крупным шагом обозначается буквой М и размером наружного диаметра, например: М16, М42, М64.

Метрическая резьба с мелким шагом обозначается буквой М, размером наружного диаметра и шагом резьбы, например: М16х0,5; М42х2; М64х3.

Многозаходная метрическая резьба обозначается буквой М, номинальным диаметром, числовым значением хода и в скобках буквой Р с числовым значением шага, например: трехзаходная резьба номинальным диаметром 42 мм, с шагом 1 мм и ходом 3 мм обозначается – М42х3(Р1).

Для обозначения левой резьбы после условного обозначения ставят буквы LH, например: М16LH, М42х2LH, М42х3(Р1)LH.