Содержание
- 1 Оборудование для нарезания
- 2 Необходимые инструменты для нарезания
- 3 Как выполнить чертеж по инженерной графике: тема 7 «Резьбовые изделия»
- 4 Черчение
- 5 § 31. Изображение и обозначение резьбы
- 6 Виды резьбы
- 7 Трубная резьба
- 8 Что такое резьба и ее виды
- 9 Изображение и обозначение резьбы на чертежах
- 10 Выполнение трубной резьбы
- 11 Особенности нарезки
- 12 Способы нарезки дюймовой резьбы
- 13 Резьбы применяемые в быту
- 14 Профили и параметры резьбы
- 15 Особенности
- 16 Классификация резьбы
- 17 Основная информация и сферы применения
- 18 1.5.3. Кинематические (или ходовые) резьбы
- 19 Краткое описание
- 20 Отличия от метрической резьбы
Оборудование для нарезания
Для нарезания в зависимости от выбранной технологии используется следующее оборудование:
- Токарно-винторезные станки.
- Наборы плашек, метчиков и воротков (выполняется вручную).
- Резьбонакатные станки (для холодной или горячей накатки).
- Фрезерные станки или обрабатывающие центры.
- Шлифовальные станки.
Токарно — винторезные и фрезерные станки, установки горячей накатки применяются только в условиях производств. Для бытовых применений используют наборы плашек и метчиков или устройство КЛУПП, которое не требует смены плашек при последовательных проходах. Режущие гребенки, охватывающие трубу с трех сторон, можно понемногу выдвигать внутрь корпуса, обеспечивая чистовые проход.
Необходимые инструменты для нарезания
Нарезки широко используются в быту и на производстве, поэтому инструменты для изготовления рези широко распространены. Существует несколько видов приспособлений для нарезания:
- Резьбовые фрезы — это многозубчатые инструменты, в которых процесс резьбонарезания по отношению к резцам более производительный. Подразделяются на гребенчатые цилиндрические, дисковые, гребенчатые сборные, головки для скоростного фрезерования.
- Плашки — многолезвийный инструмент для создания наружной рези. Различают круглые, цельные, раздвижные приспособления, разрезные плашки.
- Резьбовые головки — это специальные изделия для нарезания внутренней и внешней рези, имеют ряд преимуществ по сравнению с круглыми плашками. В зависимости от конструкции гребенок головки бывают с круглыми радиальными, плоскими тангенциальными и плоскими радиальными гребенками.
- Метчики — это осевой инструмент, состоящий из нескольких лезвий, предназначенный для нарезания внутренней рези. Различают следующие виды: ручные, станочные, гаечные, машинные, маточные и т.д.
- Резьбовые резцы — это инструмент для точной машинной нарезки внутренней и наружной рези. Они подразделяются на стержневые, однониточные и многониточные фасонные.
Как выполнить чертеж по инженерной графике: тема 7 «Резьбовые изделия»
Часто студентам задают задание по инженерной графике из книги Фролова/Бубенникова 1990 года редакции, в теме №7 необходимо выполнить вот такой чертеж — «Резьбовые изделия».
Вот полное задание Вычертить: 1) болт, гайку, шайбу по их действительным размерам, которые следует взять из соответствующих стандартов;
2) упрощенное изображение этих же деталей в сборе;
3) гнездо под резьбу, гнездо с резьбой, шпильку отдельно и шпильку в сборе с гайкой и шайбой по их действительным размерам, которые следует взять из соответствующих стандартов.
Пошаговое выполнение на примере 2-го варианта:
Черчение
§ 31. Изображение и обозначение резьбы
31.1. Изображение резьбы. Многие детали имеют резьбу, которая служит для их соединения. С помощью резьбы осуществляют также передачу движения. Наиболее распространена метрическая резьба, имеющая треугольный профиль с углом 60° при вершине.
Резьба на чертежах изображается условно. Это значит, что ее не рисуют такой, как мы ее видим (рис. 210, а), а вычерчивают упрощенно по правилам, установленным государственными стандартами (рис. 210, б).
Рис. 210. Изображение резьбы на стержне: а — наглядное (d — наружный диаметр, Р — шаг); б условное
На рисунке 211 приведен пример изображения резьбы на стержне (шпильке).
Рис. 211. Изображение резьбы на шпильке
По наружному диаметру ее изображают сплошными толстыми линиями как на виде спереди, так и на виде слева, а по внутреннему — сплошной тонкой линией. При этом на виде слева по внутреннему диаметру резьбы проводят тонкой линией дугу, приблизительно равную 3/4 окружности. Эта дуга может быть разомкнута в любом месте, но не на центровых линиях. Заметьте, что фаску при этом не показывают.
Внутренний диаметр резьбы при вычерчивании условно принимают равным 0,85 от наружного (d).
Обратите также внимание, что сплошная тонкая линия на виде спереди пересекла линию границы фаски
Рис. 212. Изображение резьбы в отверстии (без разреза)
Резьба, показанная как невидимая, изображается штриховыми линиями и по наружному и по внутреннему диаметру (рис. 212). Резьбу в отверстии на разрезе (рис. 213) показывают сплошными тонкими линиями по наружному и сплошными толстыми — по внутреннему диаметру. Штриховку на разрезе всегда доводят до сплошной толстой линии. Границу видимой резьбы проводят до линии наружного ее диаметра и изображают сплошной толстой основной линией (см. рис. 210, б).
Рис. 213. Изображение резьбы в отверстии (в paзрезe)
31.2. Обозначение резьбы. По условному изображению нельзя определить, какая резьба должна быть нарезана на детали. Как же это установить?
Тип резьбы и основные размеры — наружный диаметр и шаг Р (см. рис. 210, а) — указывают на чертежах надписью. Эту надпись называют обозначением резьбы. Например, надпись М50х1,5 обозначает: резьба метрическая, наружный диаметр 50 мм, шаг 1,5 мм (мелкий шаг в обозначении приводят, а крупный нет).
Резьбу подразделяют на правую и левую. В случае левой резьбы после ее обозначения добавляют надпись LH, например M24X2LH.
Запомните, что выносные линии при обозначении резьбы нужно проводить от наружного, т. е. большего, диаметра.
На каком из приведенных чертежей (рис. 214, а, б, в) правильно проведены выносные линии для обозначения резьбы?
Рис. 214. Задание для упражнений
31.3. Как работать со справочным материалом. Основные данные о стандартизованных деталях приведены в стандартах и справочниках. Как ими пользоваться?
Пусть, например, требуется выполнить чертеж болта с шестигранной головкой нормальной точности но ГОСТ 7798—74. Наглядное изображение такого болта приведено на рисунке 215. Длина стержня болта (до головки) 60 мм.
Найдя в оглавлении справочника по машиностроительному черчению раздел «Болты», отыскивают в нем ГОСТ 7798—74 «Болты с шестигранной головкой нормальной точности». Таблица 3 содержит выписки из этого стандарта. В ней даны числовые значения соответствующих размеров. В верхней графе таблицы выбирают диаметр резьбы на стержне. Например, d=10 мм. В вертикальной графе под «d10» указаны (в мм) числовые значения размеров других элементов болта. Эти размеры наносят на чертеж вместо буквенных обозначений:
шаг резьбы Р= 1,5 мм;
размер под ключ S=I7 мм;
диаметр описанной окружности D=18,7 мм;
высота головки h = 7 мм.
Таблица 3. Основные размеры болтов с шестигранной головкой (в мм)
Рис. 215. Болт с шестигранной головкой
Длину l стержня болта выбирают в пределах от 14 до 200 мм в зависимости от толщины соединяемых деталей. В нашем случае она равна 60 мм. Длину l — часть болта с резьбой и высоту фаски на стержне — берут из таблицы стандартов (которые здесь не приведены). Для резьбы М10 эта длина равна 26 мм, а высота фаски — 1,6 мм По этим размерам, когда это необходимо, вычерчивают болт.
- Какие соединения относят к разъемным? Приведите примеры.
- Какие преимущества создает стандартизация изделий?
- Что такое взаимозаменяемость?
- Как обозначают метрическую резьбу с крупным шагом? с мелким шагом?
Пользуясь таблицей 3 и рисунком 215, выполните эскиз болта с шестигранной головкой и нанесите размеры: диаметр d резьбы 20 мм, длина l стержня болта 100 мм, длина l нарезанной части 46 мм, высота с фаски 2,5 мм.
Виды резьбы
Как уже отмечалось, все виды стыков этого класса стандартизированы. Например, ГОСТ 24705-2004 определяет размеры метрического профиля, в частности, угол в основании, шаг и пр. Всего к метрическому виду относят порядка 15 отечественных и иностранных стандартов.
Существует так же и классификация стыков этого типа. Ее выполняют на основании ее геометрических размеров, расположению на изделии и количеству заходов, или исходя ее практического использования.
Ниже приведен перечень, в котором указаны типы конструкций разъемных соединений и их обозначения:
- метрическая (M);
- метрическая коническая (MK);
- цилиндрическая (MJ);
- трубная цилиндрическая (G);
- трубная коническая (R);
- круглая для санитарно-технической арматуры (Кр);
- трапецеидальная (Tr);
- упорная (S);
- упорная усиленная (S45°);
- эдисона круглая (E);
- метрическая (EG-M);
- дюймовая цилиндрическая (UTS: UNC, UNF, UNEF, 8UN, UNS);
- дюймовая (BSW);
- дюймовая коническая (NPT);
- нефтяной сортамент.
Трубная дюймовая резьба
Все эти конструктивные элементы используются во всех отраслях промышленности, начиная от авиационной и закачивая пищевой.
Трубная резьба
Соединение отрезков водяных и газовых труб с помощью резьбовых соединений — это надежный и удобный способ. Для этого на внешней поверхности трубы и на внешней или внутренней поверхности соединительного патрубка запорной арматуры или фитинга создается углубление в виде спирали с постоянной глубиной и постоянным расстоянием между соседними канавками. Чтобы соединение было долговечным и не протекало, резьбовые профили на соединяемых деталях должна совпадать по своим параметрам. В быту, при строительстве частных домов и ремонте квартир, международным стандартом стала цилиндрическая дюймовая трубная резьба в ¼, ½ и в 1 дюйм.
Что такое резьба и ее виды
Резьба — это особой формы и размеров канавка, по спирали нанесенная на внутреннюю или наружную поверхность трубы или металлического стержня. Может наноситься на цилиндрические или конические поверхности. Характеризуется и отличается друг от друга формой канавки, высотой/глубиной рельефа и расстоянием между витками — шагом. Для того чтобы соединить две детали, они должны иметь одинаковую или совместимую резьбу, причем одна деталь должна быть с наружной, другая с внутренней резьбой того же типа и размера.
Вообще, резьбы делят на крепежные и ходовые. Ходовые применяются в элементах машин и обеспечивают движение. Нас больше интересуют те, которые применяются в быту и с которыми сталкиваемся в процессе ремонта и стройки. Это как раз крепежная резьба. О ней, собственно, и будем говорить.
Виды резьбы по направлению витков и поверхности
Еще стоит знать, что по направлению нанесения витков, резьбы бывают правые и левые, а по поверхности, на которые они наносятся — цилиндрические и конические.
Виды резьб
Трубная резьба имеет свой профиль, который дает герметичность. Служит она для несварного соединения металлических труб в трубопроводах, установки разного рода арматуры, подключения устройств. В последнее время резьбовое соединение применяют и на некоторых видах пластиковых труб, но там подход другой — она отливается, хотя суть та же.
Три вида трубной резьбы и их отличия
Есть три основных вида резьбы:
Метрическая. Отличить можно по острым вершинам витков и канавок. Форма — треугольник с углами 60°. Называется так, потому что ее параметры указываются в миллиметрах, а это единицы измерения метрической системы. Нормируется ГОСТом 9150-81. Дюймовая. В ее основе тоже треугольник, но с вершиной 55°. Она присутствует на деталях импортного производства. Как видите, отличие метрической и конической резьбы в углах. Трубная. От метрической отличается чуть меньшим углом — 55°, а с дюймовой имеет одинаковый угол. Основное отличие в том, что грани скругленные
И это принципиально важно. Может быть нанесена на цилиндр (трубу), и тогда в название добавляется слово «цилиндрическая»
Нормируется ГОСТом 6357-81. При нарезке на конусе называется трубной конической резьбой.
Какая бывает резьба. Это соединительные — для соединения деталей
Еще могут пригодиться виды резьб, которые могут быть на импортной арматуре и комплектующих. Это резьба Витворта, которая обозначается BSW, если она имеет крупный шаг и BSF — с мелким шагом. Именно этот стандарт взяли за основу при разработке трубных резьб в СССР. Так что резьбы Витворта и трубные резьбы, изготовленные по стандарту, совместимы.
Виды резьбы и области их применения
Есть и другие профили, но они относятся к ходовым и очень специфичны. В обычных условиях не нужны. Для общего развития скажем, что есть еще прямоугольная и трапециевидная формы.
Где какая используется
Теперь о том, где какой тип резьбы применяется. Метрическая наносится на анкеры, болты, шпильки, гайки и другие крепежные элементы. Нанесенная на цилиндрическую поверхность не обеспечивает герметичность, поэтому для трубопроводов является не лучшим выбором. Однако, ее используют, а для герметичности «садят» на подмотку — паклю или фум ленту. Кроме сантехники применяется при сборке каркасов из круглых труб на резьбовом соединении.
Какая бывает резьба: профили и стандарты
Картина меняется при нанесении метрической резьбы на коническую поверхность. Такое соединение имеет высокую степень герметичности. Именно метрическая коническая резьба наносится на крышки, применяется в промышленных трубопроводах, для транспортировки газа и жидкостей, которые выделяют летучие вещества. В быту применение конической резьбы ограничено, так как требуется особое оборудование для ее нанесения.
Нетрудно догадаться, в трубопроводах применяется трубная резьба. Благодаря плавным линиям профиля, даже без дополнительного уплотнения, соединение герметично. Именно этот тип наносится на сгонах, уголках, тройниках, других устройствах, которые применяются при сборке водопровода, отопления и канализации.
Изображение и обозначение резьбы на чертежах
Зачастую при отображении разреза применяется тонкая линия, которая немного заходят на штриховку. Для обозначения подобного соединения на выносных размерных линиях указывается тип соединения (к примеру, «М» указывает на метрическую). Следующая цифра отображает диаметральный размер.
В некоторых случаях применяется условное обозначение резьбы, связанное с отображением профиля. Подобная выноска требуется для обозначения угла между отдельными витками.
При создании ответственных и высокоточных изделий указывается допуск размеров
Как правило, для этого отображается выносная полка или обычные размерные линии.
Шероховатость образующейся поверхности также имеет важное значение при создании качественных и ответственных крепежных элементов.
Схематическое обозначение конической резьбы практически не отличается от метрической. В некоторых случаях витки изображаются в оригинальном виде. Однако, изобразить ее довольно сложно, поэтому чаще всего применяется условное обозначение.
Выполнение трубной резьбы
Методы выполнения резьбы для труб зависят от доступного оборудования, серийности производства и необходимой точности. Так, накатка применяется в основном при выпуске больших серий изделий, поскольку гарантирует высокую производительность, и низкую себестоимость операции.
Способы нарезки резьбы
- Нарезка на токарно-винторезном станке характеризуется высокой точностью и весьма низкой производительностью. Применяется в индивидуальном и мелкосерийном производстве.
- Нарезка плашками и метчиками обладает также невысокой производительностью и осуществляется, как правило, в несколько проходов разным по степени точности инструментом.
- Накатка – это основной промышленный способ, формирование профиля происходит не за счет снятия стружки, а в результате пластической деформации металла накатными плашками. Высокая производительность обеспечивается за счет автоматизации операции снятия и постановки детали на станок.
- Фрезерование резьбы выполняется на специализированных резьбофрезерных станках.
- Литье. Прогрессивные методы литья — литье под высоким давлением и порошковая металлургия — позволяют получать точный и прочный резьбовой профиль прямо на отливке, без последующей механической обработки
В условиях стройки и ремонта доступен, как правило, только ручной способ выполнения.
Особенности нарезки
Крепление различных соединений, материалов происходит с помощью болтов и гаек. Наиболее распространенным, повсеместным вариантом является использование нарезных крепежных деталей, однако необходимо учитывать особенности и все особенности, особенно на шаг нарезки. Шаг метрической детали измеряется с точностью, используется для надежного крепления, фиксации, для более сильного результата используют герметик. Существуют некоторые особенности, различные способы получения надежного крепления материалов.
Наиболее распространенными способами нарезания метрической резьбы являются ручные способы с использованием метчиков и плашек. При более масштабных производствах используется накатывание станками с последующей калибровкой.
Способы нарезки дюймовой резьбы
И метрическая резьба, и ее трубный аналог нарезаются на внутренней или внешней поверхности всего двумя способами: механическим и ручным. Ручной способ нарезания резьбы предполагает использование таких инструментов, как метчик и плашка. Причем с помощью метчика нарезают внутреннюю резьбу, а с помощью плашки – наружную.
Технология нарезки резьбы вручную реализуется следующим образом:
- Труба фиксируется в тисках, метчик вставляется в вороток, а плашка – в плашкодержатель.
- Далее, плашку надевают на трубу, а метчик вставляют в трубу. После чего, вращая рукояти воротка или плашкодержателя, ввинчивают или навинчивают метчик или плашку на трубу.
- В случае необходимости операцию повторяют несколько раз, постепенно прорезая тело трубы на глубину, равную высоте профиля резьбы.
Разумеется, нарезание наружной и внутренней резьбы происходит не одновременно, а последовательно. Впрочем, чаще всего, пользователя интересуют детали с односторонней резьбовой поверхностью – либо внутренней, либо внешней.
Механический способ нарезки резьбы выгладит проще:
- Трубу зажимают в патроне токарно-винторезного станка, в суппорте которого находится резьбовой резец.
- Станок включают, в трубе (или на трубу) делают фаску.
- После нарезки фаски к внешней или внутренней поверхности подводят резец и включают «резьбовую» подачу, предварительно настроив скорость перемещения суппорта.
Разумеется, и плашку, и метчик можно использовать и на станке, фиксируя инструменты или в передней или в задней бабке, но формирование резьбы резцом дает более качественный результат (при условии достаточной квалификации токаря).
Резьбы применяемые в быту
При строительстве домов и ремонте квартир самой распространенной дюймовой трубной резьбой являются:
- ½ и ¼ — с шагом 14 витков/дюйм (или с шагом 1,814 мм)
- а также:1, 1¼, 1½, 2 с шагом 11 витков/дюйм (или с шагом 2,309 мм)
Реже применяется сантехническая круглая резьба, или профиль Эдисона.
Шаг в 11 витков/дюйм сохраняется на трубах диаметром от 2 до 6 дюймов.
Трубная цилиндрическая резьба
Труба в ½ — это основной диаметр для внутридомовой и внутриквартирной разводки, она обеспечивает достаточный напор воды из магистрали, большинство смесителей для ванн, унитазов, душевых кабин, стиральных и посудомоечных машин рассчитано именно на этот присоединительный размер. Трубы ¼ дюйма применяют для последних метров разводки к сантехническим приборам, не требующим большого напора и расхода, например, смесители для раковин. Трубы ¾ дюйма применяют на вводе в квартиру или на раздающем коллекторе насосной станции локальной системы водоснабжения. Трубы в 1 и в 1 ½ дюйма применяются намного реже, при строительстве больших коттеджей, оснащенных бассейнами.
Профили и параметры резьбы
Наибольшее распространение получил метрический профиль. Для регламентирования основных параметров был принят ГОСТ 9150-81, который затем сменился ГОСТ 9150-2002 . Среди особенностей подобной поверхности можно отметить следующие моменты:
- Витки напоминают равносторонний треугольник, угол профиля 60 градусов. Наружные витки обладают несколько иным углом притупления витков и впадин Основными параметрами считаются номинальный диаметр и шаг расположения витков.
- Варианты исполнения с мелким шагом применяются в случае, когда нужно обеспечить высокую герметичность получаемого соединения.
- При обозначении применяется буква «М», после которой указывается диаметр. Допуски и другая информация отображается на чертеже только в случае, когда он используется для получения высокоточных и качественных изделий.
Меньшее распространение получил дюймовый тип крепежных изделий. Сегодня на территории СНГ практически отсутствуют стандарты, регламентирующие основные параметры подобной поверхности. Дюймовые варианты исполнения, как правило, применяются при проведении ремонта. Особенность подобного варианта исполнения заключается в выражении основных размеров в дюймах.
Трубная цилиндрическая резьба характеризуется профилем, который свойственен метрической. Поверхность образуется за счет треугольников с равными сторонами и углом при вершине 55 градусов. В качестве стандартов был принят ГОСТ 6367-81. Применяется она для соединения труб и тонкостенных цилиндрических изделий. Для конической был разработан собственный ГОСТ 6211-81, профиль в этом случае соответствует дюймовой. Трубные варианты исполнения встречаются сегодня крайне часто. Процесс их нарезания был существенно упрощен за счет появления специальных инструментов и оборудования.
Трубная цилиндрическая резьба
Встречается крепежный элемент в виде трапеции. В этом случае профиль напоминает равнобокую трапецию, угол между отдельными сторонами составляет 30 градусов. Применяется подобная форма в случае, если заготовка имеет диаметр от 10 до 640 мм. Обозначения и многие другие моменты указываются в ГОСТ 9481-81. Область применения – передача вращения.
Упорная стандартизирована ГОСТ 24737-81. Форма в этом случае напоминает неравнобокую трапецию, одна из сторон накланяется на угол 3 градуса. Область применения – передача одностороннего усилия, которое оказывает воздействие в осевом направлении
Параметры резьбы
В нормативной документации можно встретить все распространенные обозначения и размеры, требующиеся для определения размеров и других качеств резьбовой поверхности.
Особенности
Для производства стандартного крепежа применяют материалы общего назначения – стали типа Ст10, Ст35 и пр. Ответственные резьбовые соединения производят из легированных материалов типа 40Х, 30ХГСА и их аналогов. В зависимости от назначения, для защиты от коррозии, повышения износостойкости на резьбу может быть нанесено защитное покрытие, например, слой цинка, никеля и многие другие.
Между тем, во время эксплуатации резьбовое соединение может выйти из строя. Как правило, у происходит смятие профиля или ее срыв.
Причин тому может быть несколько:
- Использование в резьбовом соединении материалов, не предназначенных для передачи расчетных усилий.
- Несоблюдение технологического режима нарезания внутренней резьбы, в результате чего не происходит формирование полного профиля.
Во избежание подобных ошибок необходимо тщательно выполнять требуемые расчеты и при выборе размера использовать нормативы, регламентируемые в ГОСТ. При проведении работ по нарезанию необходимо строго соблюдать технологические нормативы.
Рейтинг: /5 —
голосов
Классификация резьбы
Резьбовая поверхность может классифицироваться по достаточно большому количеству различных признаков. Применяемые обозначения позволяют определить основные параметры, за счет чего упрощается выбор подходящих крепежных элементов. В зависимости от того, какая поверхность обрабатывается, выделяют наружную и внутреннюю резьбу. Для внутренней и наружной резьбы свойственны свои одинаковые характеристики. Кроме этого, выделяют следующие типы соединений:
- Метрические.
- Метрические конического типа.
- Трубные цилиндрического типа.
- Конические трубные.
- Конические двойные.
- Упорная резьба.
- Круглая.
- Трапецеидальная.
Классификация резьбы
Витки могут быть левыми и правыми. Распространение левой резьбы довольно большое, она служит для крепления обычных и ответственных деталей.
Основная информация и сферы применения
Чаще всего резьбовое соединение изготавливается в метрической системе. Размеры резьбы могут быть абсолютно разными. Витки наносятся на наружные или внутренние поверхности какого-либо элемента цилиндрической формы. Именно такой вид имеют наиболее распространённые крепёжные детали:
- Гайки.
- Шпильки.
- Болты.
- Винты и так далее.
Изделия с конической формой с метрическим типом резьбы нужны в тех случаях, когда соединению требуется высокая герметичность. Профиль под углом позволяет не использовать дополнительные уплотнители. Такой вид с успехом себя зарекомендовал во время монтажа трубопроводов, по которым движутся жидкости и газы. Трубная резьба при невысоком давлении среды отлично справляется с задачей без прокладок. Также конический тип применяется при создании крышек для различных ёмкостей для герметизации отверстия.
Существует и менее распространённый тип резьбы. Он называется ленточным (прямоугольным). Такой вид применяется в основном в машиностроении.
Метрический тип соединений имеет ряд таких параметров:
- Диаметр.
- Шаг резьбы.
- Толщина и расположение.
- Высота.
- Направление витков.
Чтобы понять, что такое шаг резьбы, достаточно взглянуть на обычный болт (неважно, шестигранная головка или стандартная). Это расстояние между отдельными витками
Есть и другие параметры, благодаря которым метрические соединения подразделяются на виды, имеющие свои условные обозначения из букв и цифр.
Резьбовые соединения получили огромную популярность из-за большого количества преимуществ, среди которых:
- Надёжность и длительный эксплуатационный срок.
- Возможность регулировать степень сжатия.
- Простота конструкции.
- Фиксация в закрученном положении.
Из недостатков можно выделить неравномерность распределения номинальной нагрузки по всей ширине и длине витков. Если часто разбирать и собирать конструкцию, то это ускоряет износ элементов. Чтобы продлить срок службы, желательно каждый раз снимать фаску на глубину повреждения, но это применимо не во всех случаях. Также детали с разным шагом не подойдут друг к другу.
1.5.3. Кинематические (или ходовые) резьбы
Трапецеидальная
резьба (рис.
1.13). Профиль резьбы — равнобочная
трапеция с углом α = 30°. Резьба применяется
для передачи осевых усилий и движения
в ходовых винтах.
Симметричный
профиль резьбы позволяет применять ее
для реверсивных винтовых механизмов.
В настоящее время
действуют следующие стандарты на
трапецеидальную резьбу: профиль резьбы
по ГОСТу 9484—81; основные размеры
однозаходной резьбы — ГОСТ 24737—81;
диаметры и шаги однозаходной резьбы —
ГОСТ 24738—81; диаметры, шаги, ходы и допуски
многозаходной резьбы — ГОСТ 24739—81;
допуски для однозаходной резьбы — ГОСТ
9562—81.
Примеры обозначений
однозаходной
трапецеидальной резьбы:
Тr
40 х
6 — 8е
(Tr
— трапецеидальная,
40 — номинальный диаметр резьбы на
стержне; 6 — ход; 8е— поле
допуска);
Tr
40 х
6 LH
— 8e(та же резьба,
но левая).
Рис.
1.13. Профиль и основные размеры
трапецеидальной резьбы
Примеры обозначений
многозаходной
трапецеидальной резьбы (рис. 1.14):
Тr
40 х
9 (Р3) — 6е
(Тr—
трапецеидальная, 40 — номинальный диаметр
резьбы на стержне, 9 — ход, 3 — шаг в мм,
6е — поле допуска).
Рис. 1.14. Пример
обозначения трапецеидальной резьбы
Упорная резьба
(рис. 1.15. Профиль резьбы по ГОСТу 10177—82
— неравнобочная трапеция с углом рабочей
стороны 3° и нерабочей — 30°. Этот же
стандарт регламентирует и основные
размеры резьбы. Допуски — по ГОСТу
25096—82.
Рис.
1.15. Профиль и основные размеры упорной
резьбы
Упорная резьба
характеризуется высокой прочностью.
Винтовая пара с упорной резьбой обладает
высоким КПД. Резьба применяется в
грузовых винтах для передачи больших
усилий, действующих в одном направлении
(в мощных домкратах, прессах и т.д.).
Примеры обозначений
упорной
резьбы (рис. 1.16):
S80 х
16 — 7h
(S— упорная;
80 — номинальный диаметр; 16 — шаг; 7h— поле
допуска);
S
80 х
16 LH— 7h
(для стержня,
LН— для
отверстия, левая);
S80 х
20 (Р5) — 7h(80 — номинальный
диаметр, 20 — ход, 5 — шаг у четырёхзаходной
резьбы).
Рис. 1.16. Пример
обозначения упорной резьбы
Прямоугольная
(квадратная) резьба
(рис. 1.17) имеет высокий КПД и дает большой
выигрыш в силе, поэтому подобные резьбы
применяют для передачи осевых усилий
в грузовых винтах и движения в ходовых
винтах. Прямоугольные (квадратные)
резьбы не стандартизованы, так как имеют
следующие недостатки:
а) в
соединении (типа «болт — гайка») трудно
устранить осевое биение;
б) они
обладают меньшей прочностью, чем
трапецеидальная резьба, так как основание
витка у трапецеидальной резьбы при
одном и том же шаге шире, чем у прямоугольной
резьбы;
в) их
труднее изготовить, чем трапецеидальную.
В ответственных
соединениях эти резьбы заменены
трапецеидальной.
Так как профиль и
шаги этой резьбы не стандартизованы,
на чертеже изделия с подобной резьбой
приводят все данные, необходимые для
ее изготовления.
Рис. 1.17. Профиль и
основные размеры прямоугольной
(квадратной) резьбы
Специальная
резьба. Имеет
стандартный профиль, но нестандартный
шаг или диаметр. В обозначении специальной
резьбы перед буквенным указанием профиля
(М, Tr,
S)
добавляют
сокращенное слово Сп,
например:
Сп
М34 х
2 — 6 d.
Краткое описание
Трубная коническая резьба представляет собой особый тип нарезки, что по своей форме похож на конус, то есть, уменьшение диаметра к концу детали. Профиль подобного соединения должен иметь исключительно угол 55 градусов, а сама нарезка имеет впадины и вершины закругленной формы.
В этом случае шаг обозначается соответствующим числом витков на дюйм и нарезаются они под уклоном 1°47′24″, что, в свою очередь, должно отвечать конусности 1:16. Надежность сплочения заключается в том, что чем больше витков, тем выше герметичность.
Кроме этого, есть резьба метрическая коническая в соединениях внешней конусовидной с внутренней цилиндрической с обозначенным профилем, что согласно ГОСТ 9150-2002 должен иметь плоскосрезанные впадины.
Одним из основных преимуществ ее является то, что нарезание конической резьбы можно осуществлять непосредственно на месте, используя резьбонарезные плашки или клупов. Но чтобы сделать правильную нарезку необходимо использовать специальные трубные тески, поскольку вращающий момент вовремя создания пазов достаточно большой.
Само название означает, что ее размеры указываются в дюймах, поскольку относится к английской системе измерения, к примеру, 1/8, 1/4, 1/2 дюйма.
Отличия от метрической резьбы
По своим внешним признакам и характеристикам метрические и дюймовые резьбы имеют не так много отличий, к наиболее значимым из которых стоит отнести:
- форму профиля резьбового гребня;
- порядок расчета диаметра и шага.
При сравнении форм резьбовых гребней можно увидеть, что у дюймовой резьбы такие элементы являются более острыми, чем у метрической. Если говорить о точных размерах, то угол при вершине гребня дюймовой резьбы составляет 55°.
Параметры метрических и дюймовых резьб характеризуются различными единицами измерения. Так, диаметр и шаг первых измеряются в миллиметрах, а вторых, соответственно, в дюймах. Следует, однако, иметь в виду, что по отношению к дюймовой резьбе используется не общепринятый (2,54 см), а специальный трубный дюйм, равный 3,324 см. Таким образом, если, например, ее диаметр составляет ¾ дюйма, то в пересчете на миллиметры он будет соответствовать значению 25.
Чтобы узнать основные параметры дюймовой резьбы любого типоразмера, который фиксируется ГОСТом, достаточно заглянуть в специальную таблицу. В таблицах, содержащих размеры дюймовых резьб, приведены как целые, так и дробные значения. Следует иметь в виду, что шаг в таких таблицах приводится в количестве нарезанных канавок (ниток), содержащихся на одном дюйме длины изделия.
Чтобы проверить, соответствует ли шаг уже выполненной резьбы размерам, которые оговаривает ГОСТ, этот параметр необходимо измерить. Для таких измерений, проводимых как для метрических, так и для дюймовых резьб по одному алгоритму, используются стандартные инструменты – гребенка, калибр, механический измеритель и др.
Проще всего измерить шаг трубной дюймовой резьбы по следующей методике:
- В качестве простейшего шаблона используют муфту или штуцер, параметры внутренней резьбы которых точно соответствуют требованиям, которые приводит ГОСТ.
- Болт, параметры наружной резьбы которого необходимо измерить, вкручивается в муфту или штуцер.
- В том случае, если болт сформировал с муфтой или штуцером плотное резьбовое соединение, то диаметр и шаг резьбы, которая нанесена на его поверхность, точно соответствуют параметрам используемого шаблона.
Если же болт не вкручивается в шаблон или вкручивается, но создает с ним неплотное соединение, то следует провести такие измерения, используя другую муфту или другой штуцер. По аналогичной методике измеряется и внутренняя трубная резьба, только в качестве шаблона в таких случаях применяется изделие с наружной резьбой.
Определить требуемые размеры можно при помощи резьбомера, представляющего собой пластину с зазубринами, форма и другие характеристики которых точно соответствуют параметрам резьбы с определенным шагом. Такая пластина, выступающая в роли шаблона, просто прикладывается к проверяемой резьбе своей зазубренной частью. О том, что резьба на проверяемом элементе соответствует требуемым параметрам, будет свидетельствовать плотное прилегание к ее профилю зазубренной части пластины.
Для того чтобы измерить размер наружного диаметра дюймовой или метрической резьбы, можно использовать обычный штангенциркуль или микрометр.