Резьбы. Типы. Основные параметры

резьба –это основной элемент резьбового соединения. Резьбу получают путём нарезания (или накатки) на поверхности детали ка­навок по винтовой линии. Винтовая линия образуется гипотенузой прямоугольного треугольника при его навертывании на цилиндр или конус.

ГОСТ 11708–82 устанавливает обозначение основных геометрических параметров резьб:

Н₁ – рабочая высота профиля резьбы,

a – угол профиля витка (рисунок 68),

р – шаг резьбы,

P_h – ход резьбы; P_h = p × n (n – число заходов резьбы),

y – угол подъема винтовой линии.

Рис. 8.1. Образование винтовой линии

Как видно из рис. 8.1: tgy = P_h / (p × d₂), т.е. угол y растёт с увеличением шага или числа заходов резьбы (при d₂ = const).

Основные геометрические параметры резьбы винтов обозначают строчными буквами, а гаек – прописными (рис. 8.2):

d, D – нару­жный диаметр резьбы;

d₁, D₁ – внутренний диаметр резьбы;

d₂, D₂ – средний диаметры резьбы.

Рис. 8.2. Основные параметры резьбы винта и гайки

Классификация резьб может быть любой, например такой, кото­рая представлена в табл. 8.1.

Крепежными(или силовыми) называют резьбы, предназначенные для соединения деталей и последующего восприятия нагрузок на него. Как правило, эти резьбы имеют треугольный профиль, об­ладающий повышенной прочностью и самоторможением. Наиболее при­меняемые крепежные резьбы – это метрическая и круглая.

Таблица 8.1

Метрическая резьба имеет профиль витка в виде равностороннего треугольника с углом профиля a = 60°. на чертежах её обозначают буквой М и числом, выражающим наружный диаметр резьбы в миллиметрах.

Метрические резьбы разделяют на резьбы с крупными (на чертеже не указывают, например: М20) и с мелкими шагами (на чертежах обозначают, например: М20 х 2,5). Резьбы с крупным шагом менее чувствительны к износу и неточностям изготовления, поэтому являются основными в силовых соединениях, статически нагруженных, резьбы с мелким шагом характеризуются повышенным самоторможением (угол y мал) и в меньшей степени ослабляют деталь (рис. 8.3).

Поэтому мелкие резьбы используют в соединениях, подверженных переменным на­грузкам, или в тонкостенных деталях.

Рис. 8.3. Резьба метрическая с одинаковым наружным диаметром:

а – с крупным шагом; б – с мелким шагом

Круглая резьба имеет угол профиля витка a = 30°, технологична при её изготовлении отлив­кой, накаткой и выдавлива­нием. Круглую резьбу широко используют:

1) для соединения тонко­стенныхдеталей;

2) в соеди­нениях; подверженных частым завинчиванием и отвинчиванием;

3) в сое­динениях, работающих в загрязнённой среде и при значительных динамических нагрузках.

К крепёжно–уплотняющим резьбам относят: трубную цилиндрическую, трубную коническую и дюймовую коническую резьбы.

Отличительная черта этих резьб – обеспечение герметичности соединения без специальных уплотнений. Все эти резьбы выполняют:

§ с конусностью 1:16;

§ они имеют угол профиля витка a = 55°,

§ номинальный диаметр от 10 до 143 мм и

§ от 28 до 11 ниток на длине 1 дюйма (вдоль оси винта).

Ходовые резьбы – это резьбы, используемые для пере­дачи движения под нагрузкой.К ним относят: трапецеидальную, прямоугольную и упорную резьбы.

Трапецеидальная резьба является основной резьбой для передач винт-гайка(ГОСТ 9484 – 81, ГОСТ 24737 – 81 и ГОСТ 24739-81), имеет:

§ угол профиля a = 30°,

§ диапазон наружных диаметров от 8 до 640 мм [1, с. 94].

Эта резь­ба имеет меньшие потери на трение (в сравнении с треугольной ре­зьбой); более прочна и технологична в изготовлении, чем прямоугольная.

Прямоугольная резьба не стандартна, имеет профиль витка в виде квадрата, обладает пониженной прочностью. При изнашивании в соединении образуются трудно устранимые осевые зазо­ры, поэтому прямоугольную резьбу применяют ограниченно и в ма­лонагруженных передачах винт-гайка.

Упорная резьба (ГОСТ 10177 – 81) имеет профиль витка в виде не равнобочной трапеции с углом a = 30°. Рабочая грань вит­ка наклонена к поперечному сечению винта под углом 3° с целью по­вышения КПД передачи. Упорную резьбу применяют в передачах винт-гайка скольжения при значительных односторонних осевых нагрузках, например: в прессах, в нажимных механизмах про­катных станов и др.

ГОСТ 16093-81 устанавливает степени точности: для резьб силовых и ходовых винтов – 3…9, а для гаек – 4…8 (в порядке убывания точности). соответствующие степеням точности ряды отклонений (в порядке уве­личения зазоров в резьбе) [1, с. 95]:

§ для винтов – h, g, f, e, d и