Разъемные соединения

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

Резьбу треугольного профиля нарезают обычно на деталях, предназначенных для скрепления, и поэтому ее называют крепежной резьбой.

Резьбы иных профилей, по преимуществу трапецеидальные и прямоугольные, относятся к ходовым резьбам (резьба на валу для передвижения суппорта токарного станка, резьба на винте машинных тисков, домкратов и др.).

Признаки классификации и виды резьбы:

по форме поверхности:

1) цилиндрическая резьба— резьба, образованная на поверхности цилиндра;

2) коническая резьба— резьба, образованная на поверхности конуса;

по характеру поверхности:

3) наружная резьба— это резьба, образованная на наружной поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении наружная резьба является охватываемой поверхностью и наносится на болте (винте и др.);

4) внутренняя резьба— это резьба, образованная на внутренней поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении внутренняя резьба является охватывающей поверхностью, она наносится на поверхности отверстия в гайке (гнезде и др.);

по направлению резьбы:

а) правая резьба— резьба, образованная контуром, вращающимся по часовой стрелке и перемещающимся вдоль осей в направлении от наблюдателя (подъем винтового выступа на видимой (передней) стороне идет слева направо);

б) левая резьба— резьба, образованная контуром, вращающимся против часовой стрелки и перемещающиеся вдоль оси в направлении от наблюдателя (подьем винтового выступа идет справа налево);

по числу заходов (выступов и канавок):

1) однозаходная резьба— образованная одной винтовой ниткой;

2) многозаходная резьба— образованная двумя, тремя и т.д. винтовыми нитками.

Рис 2.1

Основные параметры резьбы определены ГОСТ 11708—82:

• наружный диаметр резьбы d (D) — диаметр воображаемого цилиндра (конуса для конической резьбы), описанного вокруг вершим наружной резьбы или впадин внутренней. Обычно он равняется номинальному диаметру и используется при обозначении резьбы;

• средний диаметр резьбы d2 (D2) — диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, пересекающего витки резьбы таким образом, что ширина выступов резьбы и ширина впадин оказываются равными;

• внутренний диаметр резьбы d1 (D1);

• профиль резьбы — контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ее ось;

• шаг резьбы Р — расстояние между соответствующими точками двух соседних витков, измеренное параллельно оси резьбы (для конической резьбы - проекция на ось резьбы отрезка, соединяющего соседние вершины профиля резьбы);

• ход резьбы Рh— расстояние между соответствующими точками на поверхности винтовой нитки за один оборот контура, измеренное параллельно оси резьбы. Для однозаходной резьбы величина хода винта Ph равна шагу Р (рис.7, а). Для двух- и трехзаходных винтов, когда осуществляется одновременная навивка соответственно двух и трех проволок указанного сечения, величина хода соответственно равняется 2Р — для двухзаходного винта (рис. 7, 6) и 3P — для трехзаходного (рис. 7, в);

• угол профиля α — угол между боковыми сторонами профиля;

Рис 2.2

На рис. 2.2, а — длина резьбы l, длина резьбы с полным профилем (l1).

Сбегрезьбы — участок неполного профиля в зоне перехода резьбы в главную часть предмета (l3).

Недоводрезьбы (l4) — величина ненарезанной части поверхности между концами сбега и опорной поверхностью детали.

Недорезрезьбы (l2) включает в себя сбег и недовод резьбы. Чтобы устранить сбег или недорез резьбы, выполняют проточку(b).

Чтобы облегчить ввинчивание резьбового стержня, на конце резьбы выполняют коническую фаску с под углом 45°.

Рассмотрим стандартные резьбы общего назначения.

Резьба метрическая(М) является основной крепежной резьбой. Это резьба однозаходная, преимущественно правая, с крупным или мелким шагом. Профилем метрической резьбы служит равносторонний треугольник. Выступы и впадины резьбы притуплены (ГОСТ 9150—81).

Рис 2.3

Резьба трубная цилиндрическая(G) имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55° , вершины и впадины скруглены. Эту резьбу применяют в трубопроводах и трубных соединениях (ГОСТ 6351—81).

Рис 2.4

Резьба трапецеидальная(Tr) служит для передачи движения и усилий. Профиль трапецеидальной резьбы — равнобокая трапеция с углом между боковыми сторонами 30°. Для каждого диаметра резьба может быть однозаходной и многозаходной, правой и левой (ГОСТ 9484—81).

Рис 2.5

Резьба упорная(S) имеет профиль неравнобокой трапеции. Впадины профиля закруглены, для каждого диаметра имеется три различных шага. Служит для передачи движения с большими осевыми нагрузками (ГОСТ. 10177—82).

Рис.2.6

Резьба круглая(Rd) для цоколей и патронов, для предохранительных стекол и светильников, для санитарно-технической арматуры (ГОСТ 13536—68) имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса (ГОСТ 13536—68).

Рис 2.7

Резьба коническая дюймовая(K) с углом профиля60° (ГОСТ 6111—52) применяется для герметических соединений в трубопроводах машин и станков; нарезается на конической поверхности с конусностью 1:16.

Рис 2.8

Резьба трубная коническая(R, Rr) имеет профиль, аналогичный профилю резьбы трубной цилиндрической; применяется в вентилях и газовых баллонах.

Возможно соединение труб, имеющих коническую резьбу (конусность 1:16), с изделиями, имеющими трубную цилиндрическую резьбу (ГОСТ 6211—81).

Специальныерезьбы — это резьбы со стандартным профилем, но отличающиеся от стандартных размеров диаметра или шага резьбы, и резьбы с нестандартным профилем.

Нестандартныерезьбы — квадратная и прямоугольная— изготовляются по индивидуальным чертежам, на которых заданы все параметры резьбы.

Рис 2.9

Изображение резьбына чертеже выполняется по ГОСТ 2.311—68.

На стержне резьбу изображают сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими линиями — по внутреннему диаметру. На рис. 2.10,а показана резьба на цилиндре, а на рис 2.10,б — на конусе.

Рис 2.10

В отверстии резьбу изображают сплошными основными линиями по внутреннему диаметру и сплошными тонкими линиями — по наружному диаметру. На рис. 2. 11,а резьба показана в отверстии цилиндрическом, а на рис. 2.11,б — в коническом.

Рис 2.11

На изображениях, полученных проецированием резьбовой поверхности на плоскость, перпендикулярную ее оси, сплошную тонкую линию проводят дугой на 3/4 длины окружности, разомкнутую в любом месте, но не заканчивающуюся на осях. Сплошную тонкую линию при изображении резьбы проводят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы. Видимая граница резьбы проводится сплошной основной линией в конце полного профиля резьбы до линии наружного диаметра резьбы. Сбег резьбы изображается сплошной тонкой линией, как показано на рис.2.12.

Рис 2.12

Фаски на резьбовом стержне или в резьбовом отверстии, не имеющие специального конструктивного назначения, не изображаются в проекции на плоскость, перпендикулярную оси стержня или отверстия. Сплошная тонкая линия изображения резьбы должна пересекать линию границы фаски (рис. 2.12, 2.13). Штриховку в разрезах и сечениях доводят до сплошной основной линии.

Рис 2.13

Обозначение резьбы включает в себя: вид резьбы, размер, шаг и ход резьбы, поле допуска, класс точности, направление резьбы, номер стандарта.

Размерконических резьб и трубной цилиндрической резьбы условно обозначается в дюймах (1" = 25,4 мм), у всех остальных резьб наружный диаметр резьбы проставляется в миллиметрах.

Соединение деталей осуществляют с помощью резьбовых изделий.

К стандартным резьбовым изделиям относятся крепежные резьбовые детали (болты, винты, гайки, шпильки). Техническими требованиями установлены 12 классов точности для винтов, болтов и шпилек и 7 классов точности — для гаек. Установлены также виды и условное обозначение покрытий для крепежных изделий.

Болтпредставляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой на другом конце. Болты используются (вместе с гайками, шайбами) для скрепления двух или нескольких деталей. Существуют различные типы болтов, отличающиеся друг от друга по форме и размерам головки и стержня, по шагу резьбы, по точности изготовления и по исполнению.

рис 2.14

При изображении болта на чертеже выполняют два вида (рис. 2.14) по общим правилам и наносят размеры длины l болта, длины резьбы lо, размер под ключ S и обозначение резьбы Md. Высота H головки в длину болта не включается.

Винтпредставляет собой цилиндрический стержень, на одном конце которого выполнена резьба, на другом конце имеется головка. По назначению винты разделяются на крепежныеи установочные.Крепежи винтов применяются для соединения деталей путем ввертывания винта резьбовой частью в одну из соединяемых деталей.

В зависимости от условий работы винты изготовляются (рис. 2.15) с цилиндрической головкой (ГОСТ 1491—80), полукруглой головкой (ГОСТ 17473—80), полупотайной головкой (ГОСТ 17474—80) или потайной головкой (ГОСТ 17475—80) со шлицем, а также с головкой под ключ и с рифлением.

Рис 2.15

Высота головки в длину винта не входит, исключение составляют винты с потайной головкой (рис. 2.15).

Шпилькапредставляет собой цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах (рис. 2.16). Шпилька служит для соединения двух или нескольких деталей. Один конец шпильки l1 ввертывается в резьбовое отверстие детали, а на другой конец l0 навинчивается гайка. Выпускают шпильки с двумя одинаковыми по длине резьбовыми концами для деталей с гладкими сквозными отверстиями. Длина гладкой части стержня шпильки должна быть не менее 0,5d.

Рис 2.16

При изображении шпильки вычерчивают только один вид на плоскости, параллельной оси шпильки, и указывают размеры резьбы, длину l шпильки и ее условное обозначение.

Гайка— крепежная деталь с резьбовым отверстием в центре. Применяется для навинчивания на болт или шпильку до упора в одну из соединяемых деталей. В зависимости от названия и условий работы гайки выполняют шестигранными, круглыми, барашковыми, фасонными и т. д. Наибольшее применение имеют гайки шестигранные. Их изготовляют трех исполнений: исполнение l — с двумя коническими фасками (рис. 2.17); исполнение 2 — с одной конической фаской; исполнение 3 — без фасок, но с коническим выступом с одного торца.

Форму гайки на чертеже вполне передают два ее вида: на плоскости проекций, параллельной оси гайки, совмещают половину вида с половиной фронтального разреза, и на плоскости, перпендикулярной оси гайки, со стороны фаски.

Рис 2.17

На чертеже указывают размер резьбы, размер S под ключ и дают обозначение гайки по стандарту.

Шайбапредставляет собой точеное или штампованное кольцо, которое подкладывают под гайку, головку винта или болта в резьбовых соединениях. Плоскость шайбы увеличивает опорную поверхность и предохраняет деталь от задиров при завинчивании гайки ключом. С целью предохранения резьбового соединения от самопроизвольного развинчивания в условиях вибрации и знакопеременной нагрузки применяют шайбы пружинные по ГОСТ 6402—70 и шайбы стопорные, имеющие выступы-лапки.

Круглые шайбы по ГОСТ 11371—78 имеют два исполнения (рис. 2.18):

исполнение 1 — без фаски, исполнение 2 — с фаской. Форму круглой шайбы вполне передает одно изображение на плоскости, параллельной оси шайбы.

Рис 2.18

Внутренний диаметр шайбы обычно на 0,5...2,0 мм больше диаметра стержня болта, на который шайба надевается. В условное обозначение шайбы включается и диаметр резьбы стержня, хотя сама шайба резьбы не имеет.

Соединительные детали трубопроводов (муфты, угольники, тройники и т.д.) представляют собой резьбовые соединения, изготовленные из ковкого чугуна и предназначенные для соединения труб в трубопроводах (рис. 2.19). Трубы используются в коммуникациях, транспортирующих жидкость или газ, а также для прокладки кабеля.

Рис 2.19

Конструкция и размеры соединительных деталей трубопроводов определены стандартами. Концы труб имеют резьбу наружную, а соединительные детали — внутреннюю. Основным параметром деталей трубных соединений является условный проход Dy — внутренний диаметр труб в миллиметрах. Соединительные детали трубопроводов имеют покрытие в основном цинковое.