Утворення різьби та види різьб

Рис. 5.2. Схема утворення різьби

Якщо на циліндр діаметром d₂ (рис. 5.2) навивати прямокутний трикутник так, щоб один із катетів збігався з основою циліндра, то гіпотенуза трикутника утво­рить на циліндрі гвинтову лінію. Кут y називається кутом підйому гвинтової лінії, а р – кроком різьби. З рис. 5.2 випливає

. (5.1)

Якщо по гвинтовій лінії пе­реміщати яку-небудь фігуру (трикутник, трапецію і т. п.) так, щоб фігура лежала в площині, що проходить через вісь циліндра, фігура опише тіло, що називається різьбою. Розташовані між канавками виступи називають витками різьби. Під витком різьби прийнято розуміти ту частину її, що охоплює різьбову деталь у межах до 360°. Виступ різьби, що охоплює різьбову деталь більше одного разу, тобто більше ніж 360°, називають ниткою різьби.

По профілю поперечного перетину різьби розрізняють:

1) трикутну (рис. 5.3, а), що одержала найбільше застосування, – для кріпильних і інших деталей. Трикутні різьби бувають метричні (із кутом профілю a=60°) і дюймові (a=55°). При проектуванні нових машин засто­совують тільки метричну різьбу, дюймова застосовується для заміни різьбових деталей старих і імпортних машин, а також у деяких особливих випадках (наприклад, як кріпильно-ущільнювальна для з'єднань водо- і газопровідних труб і арматури);

2) трапецеїдальну (рис. 5.3, б), що застосовується в ходових гвинтах верста­тів, гвинтах супортів, вантажних гвинтах; служить основною різьбою для передач гвинт-гайка. Зручна для виготовлення й у порівнянні з трикутною різьбою має менші втрати на тертя, а в порівнянні з прямокутною – більш міцна. Трапецеїдальна різьба має кут профілю a=30°. Вона стандартизована в діапазоні діаметрів від 8 до 640 мм;

3) упорну (рис. 5.3, в), що застосовується в механізмах з односторонньо на­правленим зусиллям, наприклад, у пресах, гвинтових домкратах, ван­тажних гаках і т.п. Має несиметричний трапецеїдальний профіль витків. Кут нахилу робочої сторони профілю для підвищення ККД обраний до­сить малим – 3° (різьба з кутом нахилу профілю 0° незручна у виготов­ленні), кут нахилу неро­бочої сторони профілю 30°;

4) прямокутну (рис. 5.3, г), область застосування якої та ж, що і для трапецеїдальної і упорної різьби. Прямокутна різьба виготовляється на токарно-гвинторізних верстатах. Такий спосіб не дозволяє одержати високу точність (при куті нахилу профілю 0° утруднене застосування більш точних методів обробки). Тому ця різьба застосовується порівняно рідко і не стандартизована;

5) круглу (рис. 5.3, д), що застосовується для гвинтів, що зазнають дії великих динамічних навантажень і працюють у забрудненому середовищі з частим відкручуванням і загвинчуванням (вагонні зчіпки, пожежна ар­матура). Застосовується також у тонкостінних деталях (цоколі і патрони електричних ламп, протигази и т.п.). Окремі види круглої різьби стандартизовані.

Рис. 5.3. Види різьб

Різьба, нарізана на зовнішній поверхні стержня, називається зовніш­ньою, нарізана на внутрішній поверхні отвору – внутрішньою. У залежності від форми стержня або отвору, на яких нарізана різьба, розрізняють різьби циліндричні і конічні. Найбільше поширення одержали циліндричні різь­би як самі прості і зручні при виготовленні і зборці.

За напрямком гвинтової лінії розрізняють праву і ліву різьби. У правої різьби гвинтова лінія йде зліва направо і нагору, у лівої – справа наліво і нагору. Найбільше поширена права різьба, ліву різьбу застосовують тільки в спеціальних випадках.

У залежності від кількості ниток різьби, із яких вона утворена, розріз­няють однозахідну, двозахідну і т. д. різьби. У різьбових з'єд­наннях застосо­вують переважно однозахідні різьби як більш надійні щодо само­відгвинчування. Всі кріпильні різьби однозахідні. Багато­західні різьби застосовуються пере­важно в гвинтових механізмах. Число за­ходів більше трьох застосовується рідко.

Рис. 5.4. Геометричні параметри різьби

Різьби виготовляють нарізуванням (вручну, на токарно-гвинторізних вер­статах або на спеціальних верстатах, фре­зеруванням); накатуванням; литтям; ви­давлюванням. Нарізка вручну робиться мітчиками або плашками. Цей спосіб ма­лопродуктивний, його застосовують в ін­дивідуальному виробництві і при ремонт­них роботах. Найбільш про­дуктивним і дешевим способом виготовлення стан­дартних кріпиль­них деталей є накатка на спе­ціальних різьбонакатних верстатах-автоматах. Накатка істотно зміцнює різь­бові деталі.

Геометричні параметри різьби (рис. 5.4): d – зовнішній діаметр; d₁ – внутрішній діаметр (номінальні значення d та d₁ однакові для гвинта і гайки, зазори в западинах утворюються за рахунок граничних відхилень розмірів діаметрів); d₂– середній діаметр; h – робоча висота профілю, по якій стикаються бічні сторони різьб гвинта і гайки; р – крок (відстань між однойменними сторонами сусідніх профілів, вимірювана в напрямку осі різьби); р₁ – хід (поступальне переміщення твірного профілю за один оберт або відносне переміщення гайки за один оберт). Для однозахідної різьби р₁=р; для багатозахідної р₁=пр, де п – число заходів різьби; a – кут профілю; y – кут підйому (див. рис. 5.2). Для багатозахідних різьб . Всі геометричні параметри різьб і допуски на їхні розміри стандартизовані.