Резьбовые соединения.

Общие сведения. Резьбовые соединения являются наиболее распространенными разъемными соединениями. Осуществляются с помощью резьбы, нарезанной на поверхности специальных деталей (болтах, винтах, обычных и специальных гайках и др.).

Основными недостатками резьбовых соединений являются низкий КПД, неравномерность нагружения сопряженных витков и значительная концентрация напряжений в резьбовых деталях.

К достоинствам резьбовых соединений относят возможность создавать и передавать большие осевые нагрузки при малых движущих силах или моментах; простоту преобразования вращательного движения в поступательное; возможность образования самотормозящих и несамотормозящих, легко собираемых, разбираемых, взаимозаменяемых, неподвижных и подвижных компактных соединений; высокопроизводительную технологию изготовления резьбовых деталей.

Резьбовые соединения бывают подвижные и неподвижные.

В подвижных соединениях происходит относительное перемещение винта и гайки и применяются они:

1) для передачи перемещения (ходовые винты в станках);

2) для передачи нагрузки (домкраты).

И неподвижных резьбовых соединениях перемещение вины и гайки происходит только при сборке. Неподвижные соединения применяют в качестве крепления.

Основным элементом резьбового соединения является резьба, которая получается нарезанием на поверхности деталей канавок по винтовой линии.

Винтовую линию образует гипотенуза прямоугольного треугольника при навивании его на прямой цилиндр. Винтовых линий может быть навито не одна, а несколько.

Основными материалами для изготовления винтов, болтов, шпилек и гаек общею назначения являются стали марок Ст 3 кп, Ст 5, 10, 15, 20, 30, 35, 45, 40Х, 30XГСА, 35ХГСА, 40ХНМА.

3.16.1 Классификация резьб.

В зависимости от формы поверхности, на которой образуется резьба, различают цилиндрические, например, М 16 и конические К 3/8 резьбы (Рисунок 100).

Коническую резьбу используют когда необходимо обеспечить герметичность соединения.

В зависимости от направления винтовой линии резьбы бывают правые и левые.

У правой резьбы винтовая линия поднимается слева вверх направо (закручивается по часовой стрелке). Левая резьба имеет ограниченное применение.

В зависимости от числа заходов резьбы делятся на однозаходные и многозаходные. Заходность резьбы определяется количеством винтовых линий, навиваемых одновременно на цилиндр (как правило, все крепежные детали имеют однозаходную резьбу).

В зависимости от формы профили резьбы делятся на 5 основных типов (Рисунок 101):

1) метрическая (треугольная) с 60° с крупным и мелким шагом. С крупным шагом обозначают М10 ГОСТ 11708-82. Мелкая M12*1,75 (1,5 мм. 1,0). Дополнительно указывают шаг 6 мм. Применяется как основная крепежная резьба для неподвижного соединения деталей машин.

-дюймовая резьба, наружный диаметр измеряется в дюймах (1 " = 25,4 мм), применяется в импортной технике.

Мелкая дюймовая резьба с закругленными выступами и впадинами называется трубной (для соединения труб). Изготавливается по ГОСТ 11708-82.

2) трапецеидальная резьба. Ее профиль - равнобедренная трапеция = 30°. КПД выше, чем у треугольной резьбы. Применяется для передачи реверсивною движения под нагрузкой (ходовые винты станков). Обозначается Трап. 40 х 6 ГОСТ 11708-82. (40 – наружный диаметр, 6 - шаг резьбы, мм.).

3) упорная резьба. Ее профиль - неравнобочная трапеция. Рабочий угол

₁ = 3. Задний угол ₂= 30. Применяется в передачах при больших односторонних осевых нагрузках (домкраты).

Обозначается Уп. 80 х 16 ГОСТ 11708-82.

4) прямоугольная резьба. Профиль - квадрат. Имеет самый высокий КПД, т.к. а = 0. По обладает пониженной прочностью и при износе образуются осевые зазоры, которые трудно устранить. Сложна в изготовлении. Имеет ограниченное применение в малонагруженных передачах. Вытесняется трапецеидальной резьбой. Не стандартизирована.

5) круглая резьба. Профиль образован двумя сопряженными прямыми отрезками. Применяется там, где нужна плотная резьба при эксплуатации в загрязненной среде. В общем машиностроении применяется редко. Не стандартизирована.