Виды резьб. Общие понятия о резьбе и ее элементах Понятие о резьбе и ее элементах

Резьбовое соединение – наиболее простой и надежный вид крепления деталей и узлов. Его отличают такие преимущества, как возможность регулирования затяжки соединения, разборки и повторной сборки соединения без замены деталей. Резьба бывает двух видов: наружная и внутренняя. Резьбовое соединение состоит из винта и гайки. Стержень с наружной резьбой называется винтом, деталь с внутренней резьбой – гайкой. Этот вид крепления изготавливается либо на станках, либо ручным способом.

Если рассматривать движение какой-либо точки по направлению резьбы, то она будет двигаться по винтовой траектории. При движении точки по направлению резьбы против часовой стрелки (слева направо) получается правое направление резьбы, в случае движения точки по часовой стрелке (справа налево) – левое направление резьбы.

Правое направление резьбы называется так потому, что для завинчивания винта (или гайки) с этой резьбой его надо вращать вправо, т. е. по часовой стрелке. При левой резьбе винт или гайку для завинчивания надо вращать влево, т. е. против часовой стрелки.

При нарезании на цилиндрической поверхности винтовой канавки получают резьбу, профиль которой будет зависеть от формы прорезанной канавки. Винтовая канавка называется впадиной резьбы, а винтовой выступ на протяжении одного полного оборота – витком, или ниткой.

В машиностроении не все стержни, имеющие винтовую нарезку, называются винтами. Если стержень крепежной детали нарезан на всю длину вплоть до головки, то такая деталь называется винтом. Если стержень нарезан не на всей длине и на нем имеется гладкая часть, такая деталь называется болтом. Крепежные детали для соединения деревянных частей называются винтами по дереву, или шурупами. Некрепежные детали с винтовой резьбой также называются винтами, как к примеру, ходовой винт токарного станка .

Профилем резьбы винта называется контур впадины и выступа, который можно было бы увидеть, при продольном разрезе винта.

Резьба по числу ниток разделяется на одноходовые, двух-, трех– и многоходовые. Их соответственно называют однозаходными (одноконцевыми), двух-, трех– и многозаходными, или двух-, трех– и многоконцевыми. Определение числа ходов многоходовой резьбы у винта и гайки производится при помощи подсчета числа концов витков на торцовой части винта или гайки. Для этого нужно посмотреть в торец. Если винт одноходовой, то резьба на нем заканчивается одним концом, двухходовой – двумя концами и т. д. То же относится и к гайкам.

Резьба имеет следующие основные элементы: шаг резьбы, угол профиля резьбы, глубина резьбы, наружный, средний и внутренний диаметры резьбы. Расстояние, на которое передвигается винт в гайке при совершении им одного полного оборота, называется шагом резьбы. В однозаходной резьбе шаг – расстояние между вершинами двух соседних витков.

Угол профиля резьбы - это угол, заключенный между боковыми сторонами профиля в плоскости оси резьбы.

Глубина резьбы - расстояние от вершины резьбы до ее основания (или высота выступа).

Наружный диаметр d o – это наибольший диаметр резьбы детали, измеряемый по вершине резьбы перпендикулярно к оси резьбы.

Внутренний диаметр d 1 – наименьший диаметр резьбы, измеряемый по впадинам перпендикулярно к оси резьбы.

Средний диаметр d ср – расстояние между двумя линиями, параллельными оси детали, из которых каждая находится на равных расстояниях от вершины нитки и дна впадины.

В машиностроении приняты три системы треугольной резьбы: метрическая, дюймовая и трубная. Метрическая резьба имеет в профиле вид равностороннего треугольника с углом при вершине 60°. Вершины выступов винта и гайки плоско срезаны во избежание заедания при свинчивании. Метрическая резьба характеризуется шагом и диаметром винта в миллиметрах. Существуют шесть видов метрической резьбы: основная и мелкие – 1, 2, 3, 4 и 5-я. Мелкие виды резьбы отличаются один от другого размерами шага. Метрические виды резьбы делятся на резьбу с крупным шагом (для наружных диаметров 1-68 мм) и резьбу с мелким шагом (для диаметров 1-600 мм); шаги для крупной резьбы – 0,25-6 мм; для мелкой резьбы – 0,25-6 мм. Метрическая резьба с крупным шагом обозначается так: М 20 (число – наружный диаметр резьбы); с мелким шагом – М 20 × 1,5 (первое число – наружный диаметр, а второе – шаг).

Дюймовая резьба имеет в профиле равнобедренный треугольник с углом при вершине 55°. Вершины выступов винта и гайки плоско срезаны, по наружному и внутреннему диаметрам резьбы имеются зазоры. Диаметр болта измеряется в дюймах. Шаги резьбы – 24-2 нитки на 1". Дюймовая резьба стандартизуется диаметром 3/16-4" и указанным выше числом ниток на один дюйм. Обозначение резьбы: l 1/4 " (наружный диаметр резьбы в дюймах).

Трубная резьба имеет профиль дюймовой резьбы, но она мельче не только по шагу, но и по другим элементам. Измеряется она в дюймах и характеризуется числом ниток резьбы на 1 дюйм. За диаметр резьбы условно принят внутренний диаметр трубы (диаметр отверстия). Вершины выступов винта и гайки сделаны плоско срезанными или закругленными. Плоско срезанный профиль применяется для трубных соединений, рассчитанных на невысокое давление, с уплотнением льняными нитями или пряжей с суриком. Закругленный профиль придают трубной резьбе в тех случаях, когда к плотности (непроницаемости) трубных соединений предъявляются повышенные требования. Трубная цилиндрическая резьба обозначается так: труб 3/4" (цифры – номинальный диаметр резьбы в дюймах).

Наибольшее распространение получила метрическая цилиндрическая треугольная резьба. Она называется крепежной, так как с этой резьбой изготовляют крепежные детали: болты, шпильки. Коническая треугольная резьба, обеспечивающая плотное соединение в арматуре, масленках, пробках и других деталях. Прямоугольную и трапецеидальную резьбу нарезают на винтах, предназначенных для передачи движения или больших усилий (например, на ходовых винтах в станках и прессах, на винтах слесарных тисков, домкратов и др.). Упорная резьба применяется для деталей, воспринимающих сильное давление, действующее постоянно в одном направлении (например, для муфт трубопроводов высокого давления, винтов гидравлических и механических прессов). Круглую резьбу делают в тех случаях, когда резьбовое соединение предназначено работать в загрязненной среде (к примеру, в водопроводной арматуре, в винтах вагонных тормозов). Дюймовую резьбу допускается применять только при ремонте машин, отверстия которых имеют дюймовую нарезку. Трубная цилиндрическая резьба применяется на трубах для их соединения, а также на арматуре трубопроводов и других тонкостенных деталей.

Министерство образования Российской Федерации Министерство образования Республики Башкортостан Государственное Образовательное Учреждения Начального Профессионального Образования

ПЛ – 72

РЕФЕРАТ на тему: «ПОНЯТИЯ О РЕЗЬБЕ»

Выполнил: Мухин А.

Проверил: Исламгулова Г.Н.

г. Салават

Понятие о

резьбе 3 Основные элементы резьбы 6

Профили резьб 7

Резьбонакатные

плашки 13 Процесс нарезания резьбы 17

Контроль резьбы 18 Литература 22

Понятие о резьбе

Наиболее распространенными соединениями деталей машин являются резьбовые. Широкое применение резьбовых

соединений в машинах и механизмах объясняется их

простотой и надежностью, удобством регулирования затяжки, а также возможностью их разборки и повторной

сборки без замены детали. Нарезанием резьбы называется ее образование снятием

стружки (а также пластическим деформированием) на наружных или внутренних поверхностях заготовок деталей.

У всякой резьбы различают следующие основные элементы: про филь; угол и высоту профиля; шаг; наружный,

средний и внутренний диаметры резьбы. Профиль резьбы (рис. 1) рассматривается в сечении, про

ходящем через ось болта или гайки. Ниткой (витком) назы

вается часть резьбы, образуемой при одном полном обороте профиля.

Угол профиля - угол между боковыми сторонами (граня ми) профиля резьбы, измеряемый в плоскости, проходящей

через ось болта. В метрической резьбе этот угол равен 60°, в дюймовой - 55 °.,

Рис. 1. Основные элементы резьбы

Высота (глубина резьбы) &1 профиля- расстояние от 0 0 1 F

0 0 1 Fвершины резь бы до основания профиля, из меряемое

перпендикулярно оси болта.

0 0 1 FШаг Р резьбы - расстояние между параллельны ми

сторонами или вершинами двух рядом лежащих витков, измеренное вдоль оси резьбы. 8 метрической резьбе шаг

0 0 1 Fвы ражается в миллиметрах; дюймовая резьба

характеризуется числом ниток (витков) на одном дюйме. Наружный диаметр и резьбы - диаметр цилиндра,

описанного около резьбовой поверхности. Наружный диаметр измеря ется у болтов по вершинам профиля резьбы, у гаек -

по впадинам. Внутренний диаметр д резьбы - диаметр цилиндра,

вписанного в резьбовую поверхность, Внутренний диаметр измеряется у болтов по впадинам, у гаек - по вершинам

профиля резьбы. Средний диамегр резьбы - диаметр соосиого с резь бой

цилиндра, образующие которого делятся боковыми сторонами

профиля на равные отрезки.

Основные элементы резьбы

Нарезание резьб плашками. Для на резания наружной резьбы на винтах, бол тах, шпильках и других деталях

применя ют п л а ш к и. Участок детали, на котором

необходимо нарезать резьбу плашкой, предварительно обраба тывают. Диаметр обработанной поверхно сти должен быть

несколько меньше на ружного диаметра резьбы: на 0,1-0,2мм для метрической резьбы 0 6-10мм, на 0,12-0,24 мм для

резьбы 0 11 -18 мм, на 0,14-0,28 мм для резьбы 0 20-30 мм. Для образования захода резьбы в начале нарезаемой

поверхности снимают фаску, соответствующую высоте профиля резьбы. Плашку устанавливают в плашкодер-жатель

(патрон), который закрепляют в пиноли задней бабки или в гнезде револьверной головки. При нарезании

резьбы скорость резания v = 3 - 5 м/мин для стальных, v

= 2~-3 м/мин для чугун ных и у = 10-т-15 м/мин для латунных заготовок.

Рис. 2 Резьбонарезные плашки: а - круглая, б -

квадратная, а - шестигранная, г, д - трубчатая, у - передний угол

Профили резьб

Профиль резьбы зависит от формы режущей части инструмента, с помощью которого нарезается резьба.

Чаще всего применяется цилиндрическая треуголь ная

резьба (рис. 3, а) ; обычно ее называют крепежной, так как нарезают на крепежных деталях, например на шпильках,

болтах и гайках.

Рис. 3. Виды резьб в зависимости от профиля: а - цилиндрическая треугольная, б - прямоугольная, в

- трапецеидальная, г - упорная, д – круглая

Конические треугольные резьбы дают возмож ность

получить плотное соединение. Такие резьбы встречаются на кони ческих пробках, иногда - в масленках.

Прямоугольная резьба (рис. 3,б) имеет прямоуголь ный

(квадратный) профиль. Она не стандартизована, трудна в изготовле нии, непрочная и применяется редко.

Трапецеидальная ленточная резьба (рис. 3,в) имеет сечение в виде трапеции с углом профиля, равным 30°.

Коэффици ент трения у нее мал, поэтому она применяется для передачи движений или больших усилий в металлорежущих

станках (ходовые винты), дом кратах, прессах и т. п. Витки этой резьбы имеют большое сечение у осно вания, что

обеспечивает ее высокую прочность и удобство при нарезании. Основные элементы трапецеидальной резьбы

стандартизованы.

Упорная резьба (рис. 3, г) имеет профиль в виде неравно-

бокой трапеции с рабочим углом при вершине, равным 30°.

Основания витков закруглены, что обеспечивает в опасном сечении прочный про филь. Поэтому данная резьба

применяется в тех случаях, когда винт дол жен передавать

большое одностороннее усилие (в винтовых прессах, домкратах и т. п;).

Круглая резьба (рис. 3,д) имеет профиль, образованный двумя дугами, сопряженными с небольшими прямолинейными

участка ми, и углом, равным 30°. В машиностроении эта резьба используется редко, Применяется она в основном в

соединениях, подвергающихся сильному износу, в загрязненной среде (арматура пожарных трубопро водов, вагонные стяжки,

крюки грузоподъемных машин и т. п.). Эта резьба не стандартизована.

Рис. 4. Резьбы метрическая (а), дюймовая (б), трубная (в) и деталь с дюймовой резьбой (г)

По числу ниток резьбы разделяют на одноходовые (о д н

о заходные) и многоходовые (многозаходные). Ходом резьбы называют осевое перемещение винта за один его оборот. Для

однозаходных резьб ход равен шагу (расстояние между смежными витками), а для многозаходных - произведению

шага на число заходов. Последнее можно определить, если посмотреть на торец винта (гайки); обычно ясно видно,

сколько ниток берет свое начало с торца. У однозаходной

резьбы на торце винта или гайки виден только один конец

витка, а у многозаходных - два, три и больше.

Однозаходные резьбы имеют малые углы подъема винтовой линии и большее трение (малый КПД). Они

применяются там, где требуется надежное соединение (в

крепежных деталях). У многозаходных резьб по сравнению с однозаходными угол

подъема винтовой линии значительно больше. Такие резьбы применяют в тех случаях, когда необходимо быстрое

перемещение по резьбе при наименьшем трении, при этом за один оборот винта (или гайки) гайка (или винт) переместится

на величину хода винтовой линии резьбы. Многозаходные резьбы используют в механизмах, служащих для переда чи

движения. Основные типы резьб и их обозначение. В

машиностроении, как правило, применяют три системы резьб

- метрическую, дюймовую и трубную. Метрическая резьба (рис. 4,в) имеет треугольный про

филь с плоскосрезанными вершинами; угол профиля равен 60°, диамет ры и шаг выражаются в миллиметрах.

Метрические резьбы делят на резьбы с нормальным шагом (для наружных диаметров 1...68мм) и с мелкими шагами

(для наружных диаметров 1 ...600 мм). Метрические резьбы с нормальным шагом обозначают

М20 (число -наружный диаметр резьбы), с мелкими шагами -

М20Х1Д (первое число - наружный диаметр, второе - шаг). Метрические резьбы применяют в основном как

крепежные: с нормальным шагом - при значительных нагрузках и для крепежных деталей (болтов, гаек, винтов), с

регулировках. Дюймовая резьба (рис. 4, б, г) имеет треугольный

плоско-срезанный профиль с углом 55 ° (резьба Витворта) или

60° (резьба Сел-лерса). Все размеры этой резьбы выражаются в дюймах (1" = 25,4 мм). Шаг выражается числом ниток

(витков) на длине одного дюйма. Стандартизованы дюймовые резьбы диаметрами от viб

до 4" и чис лом ниток на 1", равным 24...3. Наружный диаметр резьбы выражается в дюймах. От метрической дюймовая

резьба отличается большим шагом. В СССР при проектировании новых конструкций

применение дюймо вой резьбы не разрешается. Ее используют при изготовлении запасных частей для машин и оборудования,

полученных из стран, где применяет ся дюймовая резьба.

Трубная цилиндрическая резьба (рис. 4,в) стан дартизована, представляет собой мелкую дюймовую резьбу, но

в отличие от последней сопрягается без зазоров (для увеличения герметичности соединения) и имеет закругленные

вершины. За номинальный диаметр трубной резьбы принимается

внутренний диаметр трубы (диаметр отверстия, или, как говорят, "диаметр трубы в свету"), т.е. наружный диаметр

трубной резьбы будет больше номи нального диаметра на

удвоенную толщину стенок трубы. Трубная цилиндрическая резьба применяется для

наружных диамет ров 1/л...6" с числом ниток на одном дюйме

от 28 до 3/4; угол профиля равен 55 °. Ее используют на

трубах для их соединения, а также на арма туре

трубопроводов и других тонкостенных деталей. Трубную цилиндрическую резьбу обозначают так: Труб

3/8 (циф ры - номинальный диаметр резьбы в дюймах).

Стандартизованы трубные резьбы диаметрами от V» До 6" с чис лом ниток на одном дюйме от 28 до 11".

Резьбонакатные плашки

Цельная плашка представляет собой стальную закаленную гайку, в которой через резьбу 1 прорезаны сквозные

про дольные отверстия, образующие режущие кромки и

служащие для выхо да стружки. С обеих сторон плашки имеются заборные части 2 длиной 11/2...2 нитки. Эти плашки

применяют при нарезании резьбы диаметром до 52 мм за один

рабочий ход. Диаметры цельных круглых плашек предусмотрены

стандартом: для основной метрической резьбы - от 1 до 76 мм, для дюймовой - от 1/4 до 2", для трубной - от 1/8 до 1/2

Круглые плашки при нарезании резьбы вручную закрепляют в спе циальном воротке.

Разрезные плашки (рис. 5) в отличие от цельных имеют прорезь (0,5...1,5 мм), позволяющую регулировать диаметр

резьбы в пределах 0,1...0,25 мм. Вследствие пониженной жесткости наре заемая этими плашками резьба имеет

недостаточно точный профиль.

Рис. 5. Плашки цельная, б - разрезная; / - резьба, 2 -

заборная часть

Резьбонакатные плашки (рис. 6, а-в), применяющие ся для накатывания точных профилей резьбы, имеют корпус, на

котором устанавливают накатные ролики с резьбой. Ролики

можно регулировать на размер нарезаемой резьбы. Плашки вращают двумя рукоятками, ввертываемыми в корпус.

С помощью резьбонакатных плашек нарезают резьбы

04...33 мм и шагом 0,7...2 мм по 6,..8-му квалитетам. Накатывание выполняют на станках, а также вручную. Резьба

получается более прочной, поскольку волокна металла в

винтах не перерезаются. Кроме того, благодаря давле нию плашек волокна упрочняются. Так как резьба только:

выдавливает ся, поверхность получается более чистой. Накатывание резьбы произво дится так же, как и нарезание

применя емая для накатывания резьб Мб и М12 на сверлильныхи токарных стан ках. Плашка, изображенная на

рис. 6, в, предназначена для накатывания резьб на тонкостенных трубах на сверлильных и токарных станках, а

также вручную.

Рис. 6. Резьбонакатные плашки:

а - типа МПН, б - типа НПН, в - для накатывания резьбы на тонкостенных трубах

Раздвижные (призматические) плашки в отличие от

круглых состоят из двух половинок, называемых

полуплашками. На каждой из них указаны размер наружной резьбы и цифра 1 или 2 для правильного закрепления в

приспособлении (клуппе). На наружной стороне полуплашек имеются угловые канавки (пазы), которыми они

устанавливаются в выступы клуппа. Для равномерного распределения давления винта на

полуплашки во избежание перекоса между полуплашками и

винтом помещают сухарь. Раздвижные (призматические) плашки изготовляют

комплектами по 4...5 пар в каждом; каждую пару по мере

необходимости вставляют в клупп. Раздвижные плашки изготовляют для метрической резьбы диа метром от Мб до

М52, для дюймовой - от 1/4 До 2" и для трубной - от 1/8 до 1/3.

Процесс нарезания резьбы

При нарезании резьбы плаш кой надо иметь в виду, что в процессе образования профиля резьбы металл изделия,

особенно сталь, медь и др., "тянется", диаметр стержня

увеличивается. Вследствие этого усиливается давление на поверхность плашки, что приводит к ее нагреву и прилипанию

частиц металла, поэто му резьба получается рваной. При выборе диаметра стержня под наружную резьбу

следует руко водствоваться теми же соображениями, что при выборе отверстий под внутреннюю резьбу. Хорошее качество

резьбы можно получить в том случае, если диаметр стержня меньше наружного диаметра нарезаемой резьбы. Если

диаметр стержня будет значительно меньше требуемого, то резьба получится неполной; если же диаметр стержня будет

больше, то плашка или не сможет быть навинчена на

стержень и конец стержня будет испорчен, или во время нарезания зубья плашки вследствие пере грузки могут

сломаться. Для предупреждения брака и поломки зубьев плашки

необходимо следить за перпендикулярным положением - плашки по отношению к стержню: плашка должна врезаться в

стержень без перекоса.

Контроль резьбы

Шаг резьбы измеряют резьбовыми шаблонами. Резьбовой шаблон представ ляет собой пластинку 2 (рис.7), на

которой нанесены зубцы с шагом резьбы, обозначаемым на

плоскости шаблона. На бор шаблонов для метрической или 0 0 1 Fдюймовой резьбы скрепляют в кассету 1. Резь бовыми

шаблонами определяют только шаг резьбы. Комплексную оценку правильности выполненной резьбы

производят (рис. 7, а-г] резьбовыми калибрами. Их 0 0 1 Fразделя ют на проходные, которые имеют полный профиль

0 0 1 Fрезьбы и являются как бы про тотипом детали с резьбовым

соединением, и непроходные, контролирующие только средний

диаметр и имеющие укороченный профиль, Перед контролем проверяемые детали необходимо очистить от стружки и

грязи. С калибрами следует обращаться осторожно, чтобы на

рабочей резьбовой поверхности не появились забоины и царапины.

Для измерения наружного, среднего, внутреннего диаметров и шага резьбы применяют резьбовые микрометры.

Рис. 7. Резьбовые шаблоны

Рис. 8. Резьбовые калибры: а-предельная резьбовая роликовая ско ба, б-проходное

кольцо, в - резьбовой калибр, г - непроходное кольцо

Рис, 9. Схема измерения микрометром среднего (а),

внутреннего (б) и наружного диаметров резьбы

Резьбовой микрометр имеет в шпинделе и пятке посадочные отверстия, в которые устанавливаются

комплекты сменных вставок, соответствующие измеряемым элементам резьбы. Для удобства измерений резьбовой

микрометр закрепляют в стойке и настраивают по шаблону или эталону резьбы. При настройке микро метра по резьбовым

эталонам погрешность измерений составляет 0,01 - 1 мм.

Литература

Фещенко В. Н., Махмутов Р. X. Токарная обработка: Учеб. для ПТУ.--2-е изд. перераб. и доп.-М.: Высш. шк., 1990. -303 с.: ил.

Макиевко Н.И. Общий курс слесарного дела: Учеб. для ПТУ. - 3-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1989. - 335 с.: ил.

Б а б у л и н Н.А. Построение и чтение машиностроительных чертежей. М-, 1982.

Министерство образования Российской Федерации Министерство образования Республики Башкортостан Государственное Образовательное Учреждения Начального Профессионального Образования ПЛ – 72

РЕФЕРАТ

на тему: «ПОНЯТИЯ О РЕЗЬБЕ» Выполнил: Мухин А. Проверил: Исламгулова Г.Н. г. Салават

Понятие о резьбе 3

Основные элементы резьбы 6

Профили резьб 7

Резьбонакатные плашки 13

Процесс нарезания резьбы 17

Контроль резьбы 18 Литература 22

Понятие о резьбе

Наиболее распространенными соединениями деталей машин являются резьбовые. Широкое применение резьбовых соединений в машинах и механизмах объясняется их простотой и надежностью, удобством регулирования затяжки, а также возможностью их разборки и повторной сборки без замены детали. Нарезанием резьбы называется ее образование снятием стружки (а также пластическим деформированием) на наружных или внутренних поверхностях заготовок деталей. У всякой резьбы различают следующие основные элементы: про филь; угол и высоту профиля; шаг; наружный, средний и внутренний диаметры резьбы. Профиль резьбы (рис. 1) рассматривается в сечении, про ходящем через ось болта или гайки. Ниткой (витком) назы вается часть резьбы, образуемой при одном полном обороте профиля. Угол профиля - угол между боковыми сторонами (граня ми) профиля резьбы, измеряемый в плоскости, проходящей через ось болта. В метрической резьбе этот угол равен 60°, в дюймовой - 55 °., Рис. 1. Основные элементы резьбы Высота (глубина резьбы) &1 профиля- расстояние от вершины резь­бы до основания профиля, из­меряемое перпендикулярно оси болта. Шаг Р резьбы - расстояние между параллельны­ми сторонами или вершинами двух рядом лежащих витков, измеренное вдоль оси резьбы. 8 метрической резьбе шаг вы­ражается в миллиметрах; дюймовая резьба характеризуется числом ниток (витков) на одном дюйме. Наружный диаметр и резьбы - диаметр цилиндра, описанного около резьбовой поверхности. Наружный диаметр измеря ется у болтов по вершинам профиля резьбы, у гаек - по впадинам. Внутренний диаметр д резьбы - диаметр цилиндра, вписанного в резьбовую поверхность, Внутренний диаметр измеряется у болтов по впадинам, у гаек - по вершинам профиля резьбы. Средний диамегр резьбы - диаметр соосиого с резь бой цилиндра, образующие которого делятся боковыми сторонами профиля на равные отрезки. Основные элементы резьбы Нарезание резьб плашками. Для на резания наружной резьбы на винтах, бол тах, шпильках и других деталях применя ют п л а ш к и. Участок детали, на котором необходимо нарезать резьбу плашкой, предварительно обраба тывают. Диаметр обработанной поверхно сти должен быть несколько меньше на ружного диаметра резьбы: на 0,1-0,2мм для метрической резьбы 0 6-10мм, на 0,12-0,24 мм для резьбы 0 11 -18 мм, на 0,14-0,28 мм для резьбы 0 20-30 мм. Для образования захода резьбы в начале нарезаемой поверхности снимают фаску, соответствующую высоте профиля резьбы. Плашку устанавливают в плашкодер-жатель (патрон), который закрепляют в пиноли задней бабки или в гнезде револьверной головки. При нарезании резьбы скорость резания v = 3 - 5 м/мин для стальных, v = 2~-3 м/мин для чугун ных и у = 10-т-15 м/мин для латунных заготовок. Рис. 2 Резьбонарезные плашки: а - круглая, б - квадратная, а - шестигранная, г, д - трубчатая, у - передний угол

Профили резьб

Профиль резьбы зависит от формы режущей части инструмента, с помощью которого нарезается резьба. Чаще всего применяется цилиндрическая треуголь ная резьба (рис. 3, а) ; обычно ее называют крепежной, так как нарезают на крепежных деталях, например на шпильках, болтах и гайках. Рис. 3. Виды резьб в зависимости от профиля: а - цилиндрическая треугольная, б - прямоугольная, в - трапецеидальная, г - упорная, д – круглая Конические треугольные резьбы дают возмож ность получить плотное соединение. Такие резьбы встречаются на кони ческих пробках, иногда - в масленках. Прямоугольная резьба (рис. 3,б) имеет прямоуголь ный (квадратный) профиль. Она не стандартизована, трудна в изготовле нии, непрочная и применяется редко. Трапецеидальная ленточная резьба (рис. 3,в) имеет сечение в виде трапеции с углом профиля, равным 30°. Коэффици ент трения у нее мал, поэтому она применяется для передачи движений или больших усилий в металлорежущих станках (ходовые винты), дом кратах, прессах и т. п. Витки этой резьбы имеют большое сечение у осно вания, что обеспечивает ее высокую прочность и удобство при нарезании. Основные элементы трапецеидальной резьбы стандартизованы. Упорная резьба (рис. 3, г) имеет профиль в виде неравно-бокой трапеции с рабочим углом при вершине, равным 30°. Основания витков закруглены, что обеспечивает в опасном сечении прочный про филь. Поэтому данная резьба применяется в тех случаях, когда винт дол жен передавать большое одностороннее усилие (в винтовых прессах, домкратах и т. п;). Круглая резьба (рис. 3,д) имеет профиль, образованный двумя дугами, сопряженными с небольшими прямолинейными участка ми, и углом, равным 30°. В машиностроении эта резьба используется редко, Применяется она в основном в соединениях, подвергающихся сильному износу, в загрязненной среде (арматура пожарных трубопро водов, вагонные стяжки, крюки грузоподъемных машин и т. п.). Эта резьба не стандартизована. Рис. 4. Резьбы метрическая (а), дюймовая (б), трубная (в) и деталь с дюймовой резьбой (г) По числу ниток резьбы разделяют на одноходовые (о д н о заходные) и многоходовые (многозаходные). Ходом резьбы называют осевое перемещение винта за один его оборот. Для однозаходных резьб ход равен шагу (расстояние между смежными витками), а для многозаходных - произведению шага на число заходов. Последнее можно определить, если посмотреть на торец винта (гайки); обычно ясно видно, сколько ниток берет свое начало с торца. У однозаходной резьбы на торце винта или гайки виден только один конец витка, а у многозаходных - два, три и больше. Однозаходные резьбы имеют малые углы подъема винтовой линии и большее трение (малый КПД). Они применяются там, где требуется надежное соединение (в крепежных деталях). У многозаходных резьб по сравнению с однозаходными угол подъема винтовой линии значительно больше. Такие резьбы применяют в тех случаях, когда необходимо быстрое перемещение по резьбе при наименьшем трении, при этом за один оборот винта (или гайки) гайка (или винт) переместится на величину хода винтовой линии резьбы. Многозаходные резьбы используют в механизмах, служащих для переда чи движения. Основные типы резьб и их обозначение. В машиностроении, как правило, применяют три системы резьб - метрическую, дюймовую и трубную. Метрическая резьба (рис. 4,в) имеет треугольный про филь с плоскосрезанными вершинами; угол профиля равен 60°, диамет ры и шаг выражаются в миллиметрах. Метрические резьбы делят на резьбы с нормальным шагом (для наружных диаметров 1...68мм) и с мелкими шагами (для наружных диаметров 1 ...600 мм). Метрические резьбы с нормальным шагом обозначают М20 (число -наружный диаметр резьбы), с мелкими шагами - М20Х1Д (первое число - наружный диаметр, второе - шаг). Метрические резьбы применяют в основном как крепежные: с нормальным шагом - при значительных нагрузках и для крепежных деталей (болтов, гаек, винтов), с мелкими шагами - при малых нагрузках и тонких регулировках. Дюймовая резьба (рис. 4, б, г) имеет треугольный плоско-срезанный профиль с углом 55 ° (резьба Витворта) или 60° (резьба Сел-лерса). Все размеры этой резьбы выражаются в дюймах (1" = 25,4 мм). Шаг выражается числом ниток (витков) на длине одного дюйма. Стандартизованы дюймовые резьбы диаметрами от viб до 4" и чис лом ниток на 1", равным 24...3. Наружный диаметр резьбы выражается в дюймах. От метрической дюймовая резьба отличается большим шагом. В СССР при проектировании новых конструкций применение дюймо вой резьбы не разрешается. Ее используют при изготовлении запасных частей для машин и оборудования, полученных из стран, где применяет ся дюймовая резьба. Трубная цилиндрическая резьба (рис. 4,в) стан дартизована, представляет собой мелкую дюймовую резьбу, но в отличие от последней сопрягается без зазоров (для увеличения герметичности соединения) и имеет закругленные вершины. За номинальный диаметр трубной резьбы принимается внутренний диаметр трубы (диаметр отверстия, или, как говорят, "диаметр трубы в свету"), т.е. наружный диаметр трубной резьбы будет больше номи нального диаметра на удвоенную толщину стенок трубы. Трубная цилиндрическая резьба применяется для наружных диамет ров 1 /л...6" с числом ниток на одном дюйме от 28 до 3/4; угол профиля равен 55 °. Ее используют на трубах для их соединения, а также на арма туре трубопроводов и других тонкостенных деталей. Трубную цилиндрическую резьбу обозначают так: Труб 3/8 (циф ры - номинальный диаметр резьбы в дюймах). Стандартизованы трубные резьбы диаметрами от V» До 6" с чис лом ниток на одном дюйме от 28 до 11".

Резьбонакатные плашки

Цельная плашка представляет собой стальную закаленную гайку, в которой через резьбу 1 прорезаны сквозные про дольные отверстия, образующие режущие кромки и служащие для выхо да стружки. С обеих сторон плашки имеются заборные части 2 длиной 1 1 /2...2 нитки. Эти плашки применяют при нарезании резьбы диаметром до 52 мм за один рабочий ход. Диаметры цельных круглых плашек предусмотрены стандартом: для основной метрической резьбы - от 1 до 76 мм, для дюймовой - от 1/4 до 2", для трубной - от 1/8 до 1/2 Круглые плашки при нарезании резьбы вручную закрепляют в спе циальном воротке. Разрезные плашки (рис. 5) в отличие от цельных имеют прорезь (0,5...1,5 мм), позволяющую регулировать диаметр резьбы в пределах 0,1...0,25 мм. Вследствие пониженной жесткости наре заемая этими плашками резьба имеет недостаточно точный профиль. Рис. 5. Плашки цельная, б - разрезная; / - резьба, 2 - заборная часть Резьбонакатные плашки (рис. 6, а-в), применяющие ся для накатывания точных профилей резьбы, имеют корпус, на котором устанавливают накатные ролики с резьбой. Ролики можно регулировать на размер нарезаемой резьбы. Плашки вращают двумя рукоятками, ввертываемыми в корпус. С помощью резьбонакатных плашек нарезают резьбы 04...33 мм и шагом 0,7...2 мм по 6,..8-му квалитетам. Накатывание выполняют на станках, а также вручную. Резьба получается более прочной, поскольку волокна металла в винтах не перерезаются. Кроме того, благодаря давле нию плашек волокна упрочняются. Так как резьба только: выдавливает ся, поверхность получается более чистой. Накатывание резьбы произво дится так же, как и нарезание клуппами (см. далее). На рис. 6, б показана резьбонакатная плашка типа НПН, применя емая для накатывания резьб Мб и М12 на сверлильныхи токарных стан ках. Плашка, изображенная на рис. 6, в, предназначена для накатывания резьб на тонкостенных трубах на сверлильных и токарных станках, а также вручную. Рис. 6. Резьбонакатные плашки: а - типа МПН, б - типа НПН, в - для накатывания резьбы на тонкостенных трубах Раздвижные (призматические) плашки в отличие от круглых состоят из двух половинок, называемых полуплашками. На каждой из них указаны размер наружной резьбы и цифра 1 или 2 для правильного закрепления в приспособлении (клуппе). На наружной стороне полуплашек имеются угловые канавки (пазы), которыми они устанавливаются в выступы клуппа. Для равномерного распределения давления винта на полуплашки во избежание перекоса между полуплашками и винтом помещают сухарь. Раздвижные (призматические) плашки изготовляют комплектами по 4...5 пар в каждом; каждую пару по мере необходимости вставляют в клупп. Раздвижные плашки изготовляют для метрической резьбы диа метром от Мб до М52, для дюймовой - от 1/4 До 2" и для трубной - от 1/8 до 1/3. Процесс нарезания резьбы При нарезании резьбы плаш кой надо иметь в виду, что в процессе образования профиля резьбы металл изделия, особенно сталь, медь и др., "тянется", диаметр стержня увеличивается. Вследствие этого усиливается давление на поверхность плашки, что приводит к ее нагреву и прилипанию частиц металла, поэто му резьба получается рваной. При выборе диаметра стержня под наружную резьбу следует руко водствоваться теми же соображениями, что при выборе отверстий под внутреннюю резьбу. Хорошее качество резьбы можно получить в том случае, если диаметр стержня меньше наружного диаметра нарезаемой резьбы. Если диаметр стержня будет значительно меньше требуемого, то резьба получится неполной; если же диаметр стержня будет больше, то плашка или не сможет быть навинчена на стержень и конец стержня будет испорчен, или во время нарезания зубья плашки вследствие пере грузки могут сломаться. Для предупреждения брака и поломки зубьев плашки необходимо следить за перпендикулярным положением - плашки по отношению к стержню: плашка должна врезаться в стержень без перекоса.

Контроль резьбы

Шаг резьбы измеряют резьбовыми шаблонами. Резьбовой шаблон представ ляет собой пластинку 2 (рис.7), на которой нанесены зубцы с шагом резьбы, обозначаемым на плоскости шаблона. На бор шаблонов для метрической или дюймовой резьбы скрепляют в кассету 1. Резь­бовыми шаблонами определяют только шаг резьбы. Комплексную оценку правильности выполненной резьбы производят (рис. 7, а-г] резьбовыми калибрами. Их разделя­ют на проходные, которые имеют полный профиль резьбы и являются как бы про­тотипом детали с резьбовым соединением, и непроходные, контролирующие только средний диаметр и имеющие укороченный профиль, Перед контролем проверяемые детали необходимо очистить от стружки и грязи. С калибрами следует обращаться осторожно, чтобы на рабочей резьбовой поверхности не появились забоины и царапины. Для измерения наружного, среднего, внутреннего диаметров и шага резьбы применяют резьбовые микрометры. Рис. 7. Резьбовые шаблоны Рис. 8. Резьбовые калибры: а-предельная резьбовая роликовая ско ба, б-проходное кольцо, в - резьбовой калибр, г - непроходное кольцо Рис, 9. Схема измерения микрометром среднего (а), внутреннего (б) и наружного диаметров резьбы Резьбовой микрометр имеет в шпинделе и пятке посадочные отверстия, в которые устанавливаются комплекты сменных вставок, соответствующие измеряемым элементам резьбы. Для удобства измерений резьбовой микрометр закрепляют в стойке и настраивают по шаблону или эталону резьбы. При настройке микро метра по резьбовым эталонам погрешность измерений составляет 0,01 - 1 мм.

Литература

Фещенко В. Н., Махмутов Р. X. Токарная обработка: Учеб. для ПТУ.--2-е изд. перераб. и доп.-М.: Высш. шк., 1990.-303 с.: ил. Макиевко Н.И. Общий курс слесарного дела: Учеб. для ПТУ. - 3-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1989. - 335 с.: ил. Б а б у л и н Н.А. Построение и чтение машиностроительных чертежей. М-, 1982.

Наиболее распространенные элементы деталей показаны на рис. 7.1.

Рис. 7.1. Различные элементы детали

Справочные данные для стандартных элементов приведены в данной главе пособия.

§ 7.1. Резьба и ее элементы

Многие детали современных машин, механизмов, приборов имеют резьбу (глава 4). Резьба широко применяется для соединений деталей. Это обусловлено удобством сборки изделий.

Резьбу в зависимости от материала (металл пластмасса, стекло) и некоторых других условий изготовляют:

режущим инструментом с удалением слоя материала (рис. 7.2а);

накаткой – путем выдавливания винтовых выступов (рис. 7.2б);

– литьем;

– прессованием;

– штамповкой.

Рис. 7.3. Элементы резьбы: а, б, г – наружной; в, д – внутренней

Если резьбу выполняют до некоторой поверхности, не позволяющей дово-

дить инструмент до упора к ней, то образуется

н е д о в о д

7.3б, в). Сбег совместно с недоводом образуют

н е д о р е з

Если требуется изготовить резьбу полного профиля, без сбега, то для вывода резьбонарезающего инструмента делают п р о т о ч к у, диаметр которой для наружной резьбы должен быть немного меньше внутреннего диаметра резьбы (рис. 7.3г), а для внутренней резьбы – немного больше наружного диаметра резь-

бы (рис. 7.3д).

В начале резьбы выполняют, как правило, коническую фаску, предохраняющие крайние витки от повреждений и служащую направляющей при соединении деталей с резьбой (рис. 7.8). Фаску выполняют до нарезания резьбы.

На резьбу и ее элементы установлены соответствующие ГОСТ (табл. 7.2).

7.1.1. Изображение резьбы

Построение точного изображения резьбы требует много времени, поэтому его применяют в редких случаях. Согласно ГОСТ 2.311-68 «Изображение резьбы на чертежах», резьбу изображают условно, независимо от профиля резьбы.

В соответствии с ГОСТ 2.311–68, резьбу изображают:

- на стержне – сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими по внутреннему диаметру (рис. 7.4а, б). На видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси стержня по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу, равную ¾ окружности, разомкнутую в любом месте;

В отверстии – сплошными основными линиями по внутреннему диаметру

и сплошными тонкими линиями по наружному (рис. 7.4в, г). На изображениях,


полученных на плоскость, перпендикулярную к оси отверстия по наружному диаметру проводят дугу, равную ¾ окружности, разомкнутую в любом месте.

Фаски на стержне с резьбой и в отверстии с резьбой, не имеющие специального конструктивного назначения, в проекции на плоскость, перпендикулярную оси стержня или отверстия, не изображаются.

Сплошную тонкую линию при изображении резьбы наносят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы.

Рис. 7.4. Изображение резьбы на стержне (а, б) и в отверстии (в, г)


К атегория:

Нарезание резьбы

Общие понятия о резьбе и ее элементах

Понятие о винтовой линии. Если на какой-нибудь цилиндр навернуть бумажный прямоугольный треугольник, один катег которого (сторона АВ), равный длине окружности основания цилиндра, совпадает с этой окружностью, то гипотенуза (сторона АС) образует на цилиндрической поверхности кривую. Такую кривую называют винтовой линией.

Прямоугольный треугольник можно навивать на цилиндр в двух направлениях- по часовой стрелке или против часовой стрелки. Поэтому различают два вида винтовых линий. Если винтовая линия при навивании треугольника на цилиндр, удаляясь от основания, постепенно поднимается против часовой стрелки, то она называется правой. Если же винтовая линия, удаляясь от основания цилиндра, поднимается по часовой стрелке, то она называется левой.

Правой винтовая линия и соответствующая ей резьба называется потому, что для завинчивания винта с этой резьбой винт (или гайку) надо вращать вправо, т. е. по часовой стрелке. При левой резьбе винт или гайку для завинчивания надо вращать влево, т. е. против часовой стрелки.

Расстояние (по высоте цилиндра), на протяжении которого винтовая линия делает полный оборот (длина катета ВС), называется шагом винтовой линии.

Рис. 1. Образование винтовой линии: 1 - цилиндр, 2 - бумажный треугольник, 3 - цилиндр с правой винтовой линией, 4- цилиндр с левой винтовой линией

Угол, под которым поднимается винтовая линия (угол а между катетом АВ и гипотенузой АС), называется углом подъема винтовой линии.

Понятие о резьбе. Если на цилиндрической поверхности прорезать винтовую канавку, то получится резьба, профиль которой будет зависеть от формы прорезанной канавки. Винтовая канавка называется впадиной резьбы, а винтовой выступ на протяжении одного полного оборота - витком, или ниткой. Цилиндрический стержень, имеющий на некоторой части или на всей длине винтовую нарезку, называется винтом.

Следует, однако, отметить, что в машиностроении не все стержни, имеющие винтовую нарезку, называются винтами. Приняты следующие названия.

Если стержень крепежной детали нарезан на всю длину вплоть до головки, то такая деталь называется винтом. Если стержень нарезан не на всей длине и на нем имеется гладкая часть, такая деталь называется болтом. Крепежные детали для соединения деревянных частей, независимо от длины нарезки, называются винтами по дереву или шурупами.

Некрепежные детали с винтовой резьбой называются обычно винтами, например ходовой винт токарного станка и др.

Профилем резьбы винта называется контур (очертание) впадины и выступа, который можно было бы увидеть, разрезав резьбу вдоль оси винта. На рис. 2 показаны различные профили резьбы, применяемые в машиностроении.

Резьбы по числу ниток разделяются на одноходовые, двух-, трех- и многоходовые. Их называют еще соответственно однозаходными, или одноконцевыми, двух-, трех- и многозаходными, или двух-, трех- и многоконцевыми. Уже при числе ниток больше одной резьбу часто называют многоходовой, или многозаходной.

Определение числа ходов многоходовой резьбы как у винта, так и у гайки производится путем подсчета числа концов витков на торцовой части винта или гайки. Для этого нужно посмотреть в торец. Если винт одноходовой, то он заканчивается одним концом, двухходовой - двумя концами, трехходовой - тремя концами и т. д.; то же относится и к гайке.

Рис. 2. Профили резьб: а - треугольная, б - трапецеидальная, в - прямоугольная, г - упорная (пилообразная), д - круглая; 1 - выступ, 2 - впадина, 3 - профиль резьбы

Рис. 3. Элементы резьбы: а - треугольной (вершины срезаны), б - прямоугольной, в - трапецеидальной, г - упорной, д - круглой, е - винт с треугольной резьбой, ж - гайка с треугольной резьбой

Элементы резьбы. Каждая резьба имеет следующие главные элементы (рис. 200): шаг резьбы, угол профиля резьбы, глубину резьбы, наружный, средний и внутренний диаметры резьбы.

Расстояние, на которое передвигается винт в гайке при совершении им одного полного оборота, называется шагом резьбы. В однозаходной резьбе шаг - расстояние между вершинами двух соседних витков, 222

Угол профиля резьбы - это угол, заключенный между боковыми сторонами профиля в плоскости оси.

Глубина резьбы - расстояние от вершины резьбы до ее основания (высота выступа).

Наружный диаметр d0- это наибольший диаметр резьбы винта, измеряемый но вершине резьбы перпендикулярно к оси резьбы.

Внутренний диаметр di:- наименьший диаметр резьбы, измеряемый по впадинам перпендикулярно к оси резьбы.

Средний диаметр - расстояние между двумя линиями, параллельными оси винта, из которых каждая находится на равных расстояниях от вершины нитки и дна впадины.

Резьбы, как и винтовые линии, делятся на правые и левые. Детали с левой резьбой имеют специальные метки, местоположение и форма которых указаны в ГОСТ.

Система резьб. В машиностроении приняты три системы треугольных резьб: метрическая, дюймовая и трубная.

Метрическая резьба имеет в профиле вид равностороннего треугольника с углом при. вершине 60°. Вершины выступов винта и гайки плоско срезаны во избежание заедания при свинчивании. Метрическая резьба характеризуется шагом и диаметром винта в миллиметpax.

существуют шесть видов метрических резьб : основная и мелкие- 1, 2, 3, 4 и 5-я. Мелкие резьбы отличаются одна от другой главным образом размерами шага.

Дюймовая резьба имеет в профиле равнобедренный треугольник с углом при вершине 55°. Вершины выступов винта и гайки плоско срезаны, по наружному и внутреннему диаметрам резьбы имеются зазоры. Дюймовая резьба характеризуется числом ниток, которое приходится на 1 дюйм ее длины, и тем, что наружный диаметр резьбы (диаметр болта) измеряется в дюймах.


Рис. 3. Метрическая резьба


Рис. 4. Дюймовая резьба

Трубная резьба имеет профиль дюймовой резьбы, но она мельче по шагу и другим элементам. Измеряется она в дюймах и характеризуется числом ниток резьбы на 1 дюйм., За диаметр резьбы принят условно внутренний диаметр трубы (диаметр отверстия), а не наружный. Вершины выступов винта и гайки сделаны плоско срезанными или закругленными. Плоско срезанный профиль применяется для резьб обычных трубных соединений, рассчитанных на невысокое давление, с уплотнением льняными нитями или пряжей с суриком. Закругленный профиль придают трубным резьбам в тех случаях, когда к плотности (непроницаемости) трубных соединений предъявляются повышенные требования.


Рис. 5. Трубная резьба: а - плоско срезанный профиль (вершина резьбы срезана), б - закругленный профиль

Применение резьбы различных профилей в машиностроении. Наибольшее распространение имеет метрическая цилиндрическая треугольная резьба. Ее называют крепежной, так как с этой резьбой изготовляют крепежные детали - болты, шпильки.

Коническая треугольная резьба, обеспечивающая плотное соединение, применяется в арматуре, масленках, пробках и других деталях.

Прямоугольную и трапецеидальную резьбу нарезают на винтах, предназначенных для передачи движения или больших усилий (например ходовые винты в станках и прессах, винты слесарных тисков, домкратов и др.).

Упорная резьба применяется для деталей, которые должны воспринимать сильное давление, притом постоянно в одном направлении (например муфты трубопроводов высокого давления, винтыгидравлических и механических прессов).

Круглую резьбу делают в тех случаях, когда резьбовое соединение предназначено работать в загрязненной среде (например водопроводная арматура, винты вагонных тормозов).

Дюймовую резьбу допускается применять только при ремонте старых машин, отверстия которых могут иметь дюймовую нарезку.

Основные элементы и параметры резьбы имеют следующие определения:

цилиндрическая резьба - резьба, образованная на цилиндрической поверхности;

коническая резьба - резьба, образованная на конической поверхности;

наружная резьба - резьба, образованная на наружной цилиндрической или конической поверхности;

внутренняя резьба - резьба, образованная на внутренней цилиндрической или конической поверхности;

левая резьба - резьба, образованная контуром, вращающимся против часовой стрелки и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя (рис. а );

правая резьба - резьба, образованная контуром, вращающимся по часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя (рис. б);

профиль резьбы - контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ее ось;

угол профиля - угол между боковыми сторонами профиля;

шаг резьбы Р - расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы;

ход резьбы Ph

ход резьбы Ph - расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы. Ход резьбы - величина относительного осевого перемещения винта (гайки) за один оборот;

наружный диаметр резьбы (d - для болта, D - для гайки) - диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы или впадин внутренней резьбы;

внутренний диаметр резьбы (d 1 - для болта, D 1 - для гайки) - диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы или в вершины внутренней резьбы;

средний диаметр резьбы (d 2 - для болта, D 2 - для гайки) - диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, который пересекает витки резьбы таким образом, что ширина выступа резьбы и ширина впадины (канавки) оказываются равными.

ФОРМЫ И ТИПЫ РЕЗЬБ

Крепежные резьбы

Метрическая резьба . Основным принятым к производству типом крепежной резьбы в нашей стране является метрическая резьба с углом треугольного профиля α=60°. Размеры ее элементов задаются в миллиметрах.

Вершины выступов и впадин профиля срезаны по прямой или дуге окружности, что уменьшает концентрацию напряжений и предохраняет резьбу от повреждения.

Метрическая резьбавыполняется с крупным и мелким шагами. По стандарту, для каждого наружного диаметра резьбы устанавливается одно значение крупного шага и несколько - для мелких. Поэтому в обозначении метрической резьбы крупный шаг не указывают, а мелкий указывают обязательно.

Примеры обозначения наружной резьбы (на стержне):

М20 - 6 g (М - метрическая; 20 - наружный диаметр резьбы с крупным шагом (2,5), не указанном в обозначении; 6 g - поле допуска);

М20 х 1,5 - 6 g (M - метрическая; 20 - наружный диаметр резьбы; 1,5 - размер мелкого шага; 6 g - поле допуска);

М20 х 1,5LH - 6 g (все то же самое, LH - резьба левая).

Резьбовыми называют соединения деталей с помощью резьбы - чередующихся выступов и впадин на поверхности тел вращения, расположенных по винтовой линии. Различают конические и цилиндрические резьбовые соединения. Цилиндрические в свою очередь подразделяют на соединения крепежными и специальными резьбами.

К крепежным резьбам относят крупную и мелкие метрические резьбы по ГОСТ 9150-81, а также резьбы со спиральными вставками; к специальным - трубную, прямоугольную, упорную, круглую, трапецеидальную и др.

Деталь с внутренней резьбой называют гайкой , с наружной - болтом (винтом, шпилькой).

Профиль резьбы - это контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ось резьбовой детали. ГОСТ 9150-81 и ГОСТ 8724-81 устанавливают единый номинальный профиль для цилиндрических метрических резьб диаметром до 600 мм , включая резьбы диаметром менее 1 мм. Номинальный профиль резьбы и его элементы показаны на (рис. 1, а). Впадина наружной резьбы (рис. 1, б) может быть плоскосрезанной или закругленной: R max =0,144P , R min =0,108P ,
где R - радиус впадины;
Р - шаг резьбы.

Рис. 1 - Профиль метрической резьбы (а) и впадины резьбы (б)

Резьбы определяются следующими основными параметрами:

  • наружным, средним и внутренним диаметрами;
  • шагом;
  • углом профиля;
  • углом наклона сторон профиля.

Наружный диаметр резьбы d (см. рис. 1, а) - диаметр цилиндра, описанного относительно вершин наружной резьбы (или впадин внутренней резьбы).

Внутренний диаметр d 1 - диаметр цилиндра, вписанного в вершины внутренней резьбы (или впадины наружной резьбы).

Номинальные значения d и d 1 для наружной и внутренней резьбы одинаковые.

Средний диаметр d 2 - диаметр воображаемого цилиндра, поверхность которого пересекает витки резьбы таким образом, что ширина витков и ширина впадин равны.

Шаг резьбы Р - расстояние между параллельными сторонами двух рядом лежащих витков, измеренное вдоль оси.

ГОСТ 8724-81 устанавливает диаметры в диапазоне 0,25...600 мм и шаги 0,075...6 мм. Метрические резьбы могут иметь крупный шаг (при диаметрах 0,25...68 мм) и мелкий шаг (при диаметрах 1...600 мм).

Угол профиля α - угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевой плоскости. Угол наклона сторон профиля β - угoл между стороной профиля и перпендикуляром к оси резьбы. Для резьб с симметричным профилем β=0,5α . Для резьб с асимметричным профилем, например для упорной или конической, угол наклона каждой стороны определяется независимо.

Высота исходного треугольника Н - высота остроугольного профиля, полученного при продолжении боковых сторон профиля до их пересечения. Рабочая высота профиля H 1 - высота плоскосрезанного теоретического профиля, равная полуразности наружного и внутреннего диаметров. Для метрических резьб Н=0,866025Р , Н 1 =0,54126Р .

В действительности высота соприкосновения меньше, так как система допусков предусматривает определенные зазоры, например, по внутренним диаметрам резьбы гайки и болта.

Рабочая высота витка H 1 - наибольшая высота соприкосновения; наименьшая высота соприкосновения обозначается H 1 min . Для резьбы с плоскосрезанным профилем H 1 и H 1 min определяют наибольшее и наименьшее перекрытие витков резьбы и гайки .

Угол подъема резьбы (винтовой линии)

Для многозаходных резьб в числитель этой формулы следует подставлять вместо Р произведение n 0 P ,
где n 0 - число заходов.

Длина свинчивания l (высота гайки H ) - длина (высота) соприкосновения поверхностей болта и гайки, измеренная вдоль

Резьба. Резьбовые изделия. Резьбовые соединения.

Методическое указание для студентов первого курса технических специальностей дневного и заочного обучения

Астрахань 2011

Составитель: доц. каф. НГГ Гусева Тамара Викторовна

Рецензент: доцент каф. ХМ Путилин С.А.

Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры «Начертательная геометрия и инженерная графика» АГТУ

Протокол № от 2011 г.

Введение

Данные методические указания предназначены для студентов первого курса технических специальностей при изучении ими раздела «Резьба. Резьбовые изделия. Резьбовые соединения» курса «Инженерная графика». Цель работы:

· Освоить основные положения ГОСТ 2.311-68.

· Изучить способы изображения крепежных изделий – болтов, гаек, шайб и шпилек.

· Изучить способы изображения крепежных соединений по действительным размерам.

· Освоить основные положения ГОСТ 2.315-68. Изучить упрощенные изображения крепежных соединений.

Резьба.

Основные понятия и определения.

Резьба – поверхность, образованная при винтовом перемещении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. Резьба,

образованная на цилиндрической поверхно­сти, называется цилиндрической резьбой, на коничес­кой поверхности - конической резьбой.

При резьбовом соединении двух деталей одна из них имеет наружную резьбу, выполненную на наружной поверхности, а другая - внутреннюю, выполненную в отверстии (рис.1).

В машиностроении применяются стандартные цилиндрические и конические резьбы разных типов, отличающихся друг от друга назначением и параметра­ми: метрическая, трубная цилиндрическая, трубная коническая, трапецеидальная, упорная и др. Стандарты, устанавливающие параметры той или иной резьбы, предусматривают также ее условное обо­значение на чертежах. Обозначение резьбы обычно включает в себя буквенное обозначение, определя­ющее тип резьбы, а также размер резьбы (примеры рассмотрены ниже).

Основным элементом резьбы является ее профиль, установленный соответствующим стандартом.

Профиль резьбы – контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ее ось. На рис. 2 показаны профили резьб общего назначения. Резьба метрическая (рис. 2 а ), резьба трубная (рис. 2 б ), резьба трапецеидальная (рис. 2 в ), резьба упорная (рис. 2 г ). Прямолинейные участки профиля, принадлежащие винтовым поверхностям называются боковыми сторонами профиля. Участки профиля, соединяющие боковые стороны выступов, называются вершинами профиля, участки профиля, соединяющие боковые стороны канавок - впадиной профиля. Угол между боковыми сторонами профиля – ß – угол профиля.


Ось резьбы – прямая, относительно которой происходит винтовое движение плоского контура, образующего резьбу.

Наружный диаметр резьбы d – диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы или вписанной во впадины внутренней резьбы. Под размером резьбы понимается значение ее наружного диаметра, который называют номиналь­ным диаметром резьбы.

Внутренний диаметр резьбы d 1 – диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы или описанной вокруг вершин внутренней резьбы. d 2 - диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, где ширина канавки равна половине номинального шага резьбы.

Шаг резьбы - Р рас­стояние между соседними одноимен­ными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы.

Часть резьбы, образо­ванная при одном повороте профиля вокруг оси, называется витком . При этом все точки производящего профиля пере­мещаются параллельно оси на одну и ту же величину, которая называется ходом резьбы (P h) . Резьба, образованная движением од­ного профиля, называется однозаходной, образованная движением двух, трех одинаковых профилей и более - многозаходной. У однозаходной резьбы ход равен шагу P h =Р (рис. 3 а ), у многозаходной ход равен шагу, умноженному на число ходов P h =Р х n , где n – число ходов (рис. 3, б ).


Резьба может быть правой или левой. Если ось резьбы расположить вертикально перед наблюдателем, то у правой резьбы видимые витки подни­маются слева направо (рис. 3, а ), а у левой - справа налево (рис. 3, б). Так как применяется преимущественно правая резьба, то на чертеже оговаривают только левую, добавляя к обозначению резьбы «LH» согласно ГОСТ 8724-81 «Резьба метрическая, диаметры и шаги».

Виды резьб.

По назначению резьбы разделяют на крепежные (к ним относятся метрическая и трубная) и кинематические или ходовые (к ним относятся трапецеидальная и упорная).

Метрическая резьба наиболее часто применяется в крепежных изделиях (винты, болты, шпильки, гайки). Основные размеры метрической резьбы устанавли­вает ГОСТ 24705-81. Номинальный профиль и размеры его элементов устанавливает ГОСТ 9150-81. На рис. 4 изоб­ражен профиль метрической резьбы: d - наружный диаметр наружной резьбы (болта); d 1 - внутренний диаметр наружной резьбы (болта); Р - шаг резьбы.

ГОСТ 8724-81 устанавливает диаметры и шаги метри­ческой резьбы. В зависимости от назначения детали метрическую резьбу нарезают с крупным или мелким шагом. При одинаковых номинальных диаметрах шаг мелкой резьбы может быть различным (табл. 1).

Таблица 1

Диаметры и шаги метрической резьбы, мм

(выдержка из ГОСТ 8724-81)

Трубная цилиндрическая резьба применяется для соединения труб и фитингов, где требуется герметич­ность. Профиль резьбы - равнобедренный треуголь­ник с углом при вершине 55° (рис. 5).

Трубная резьба разработана в дюймовой системе и имеет мелкие шаги.

1 дюйм (1"") = 25,4 мм. Шаг трубной резьбы задают косвенным способом – указывают число ниток резьбы, укладывающихся на 1"". Для трубной цилиндрической резьбы установлено два класса точности А и В.

Основные размеры трубной цилиндрической резьбы устанавливает ГОСТ 6357-81 (табл. 2).

Таблица 2

Основные размеры трубной цилиндрической резьбы, мм

(выдержка из ГОСТ 6357-81)

Трубная коническая резьба (рис. 6) применяется в случаях, когда требуется повышенная герметичность соединения труб при больших давлениях жидкости или газа.

ГОСТ 6211-81 распространяется на трубную коническую резьбу с конусностью 1:16, применяемую в конических резьбовых соединениях (рис. 7),а также в соединениях наружной трубной конической резьбы с внутренней трубной цилиндри­ческой резьбой (рис. 8).

Профиль конической резьбы (рис. 6) - равно­бедренный треугольник с углом 55° при вершине, бис­сектриса которого перпендикулярна к оси конуса. При конусности 1:16 образующая конуса наклонена к оси под углом 1°47"24". Размеры трубной конической резьбы (таблица 4.3) измеряются в основной плоскости.Под основной плоскостью подразуме­вается плоскость, перпендикулярная оси трубы, совпа­дающая с торцом детали (муфты), имеющей внутрен­нюю резьбу. Если деталь с наружной конической резьбой ввинтить в деталь (муфту) без натяга, то эта деталь войдет туда на длину /, определя­ющую положение основной плоскости относительно конца (торца) детали (рис.7).

Условный размер и параметры трубной конической резьбы в основной плоскости (таблица 3) полностью соответствуют параметрам трубной цилиндрической резьбы с тем же условным размером, шагом и числом витков на длине одного дюйма (рис.8).

Таблица 3

Основные размеры трубной конической резьбы, мм

(выдержка из ГОСТ 6211-81)

Трапецеидальная резьба относится к кинематичес­ким резьбам и предназначена для передачи движения. ГОСТ 9484-81 устанавливает про­филь и размеры его элементов. Профиль трапеце­идальной резьбы - равнобочная трапеция с углом между ее боковыми сторонами, равным 30° (рис. 9).

Эта резьба применяется главным образом в деталях механизмов для преобразования вращательного движения в поступательное при значительных нагрузках. Например, в ходовых винтах станков, винтах суппор­тов, грузовых винтах прессов.

Основные размеры для однозаходной трапецеидаль­ной резьбы устанавливает ГОСТ 24737-81, а ГОСТ 24738-81 - диа­метры и шаги (таблица 4).

Таблица 4

Диаметры и шаги трапецеидальных однозаходных резьб, мм

(выдержка из ГОСТ 24738-81)

Основные размеры для многозаходной резьбы уста­навливает ГОСТ 24739-81.

Упорная резьба применяется при больших односто­ронних усилиях, действующих в осевом направлении. ГОСТ 10177-82 предусматривает форму профиля и основные размеры для однозаходной упорной резьбы (таблица 5).

Таблица 5

Диаметры и шаги упорной резьбы, мм

(выдержка из ГОСТ 10177-82)

Профиль резьбы (рис. 10)представляет собой трапецию, одна сторона кото­рой является рабочей стороной профиля, и ее положе­ние определяется углом наклона 3° к прямой, перпен­дикулярной оси. Другая сторона трапеции (нерабочая сторона профиля) имеет угол наклона 30°. Упорная резьба может выполняться с разными шагами при одном и том же диаметре.

Рис. 10

Резьбу изготовляют или режущим инструментом с удалением слоя материала, или накаткой путем выдавливания. При выводе инструмента из металла резьба как бы сходит на нет, образуя сбег резьбы. Длиной резьбы называют длину участка поверхности, на которой образована резьба, включая сбег резьбы и фаску. Фаска это коническая поверхность, служит для облегчения наворачивания гайки на болт, ввинчивания шпильки в резьбовое отверстие и т.д. Как правило, на чертежах указывают только длину резьбы с полным профилем (рис. 11, а ).Если резьбу вы­полняют до некоторой поверхности, не позволяющей перемещать резьбообрзующий инструмент до упора к ней, то образуется так называемый недовод резьбы (рис. 11, б ).Сбег плюс недовод образуют так называемый недорез резьбы. Если требуется изготовить резьбу пол­ного профиля, без сбега, то для вывода резьбообразуюшего инструмента делается проточка, диаметр которой для наружной должен быть немного меньше внутреннего диаметра резьбы, а для внутренней резьбы - немного больше на­ружного диаметра резьбы (рис. 11, в ).


1.3 Изображение резьбы .

Построение точного изображения витков резьбы требует большой затраты времени, поэтому на чертежах резьбу изображают условно, независимо от профиля резьбы. Согласно ГОСТ 2.311-68, резьбу на стержне изображают сплошными основными ли­ниями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими - по внутреннему на всю длину резьбы, включая фаску (рис. 12,а ). На видах, полученных про­ецированием на плоскость, перпендику­лярную оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу сплошной тонкой линией, приблизительно равную 3 / 4 окружности и разомкнутую в любом месте.

На изображениях резьбы в отвер­стии сплошные основные и сплошные тонкие линии как бы меняются местами (рис. 12, б ).

Фаски на стержне с резьбой и в отвер­стии с резьбой, не имеющие специального конструктивного назначения, в проекции на плоскость, перпендикулярную оси стержня или отверстия, не изображают. Границу резьбы на стержне и в отверстии проводят в конце полного профиля резьбы, до сбега, основной ли­нией (или штриховой, если резьба изо­бражена как невидимая), которую про­водят до линий наружного диаметра резьбы. Расстояние между ли­ниями, изображающими наружный и внутренний диаметры резьбы, согласно ГОСТ 2.303-68, не должно быть менее 0,8 мм и не больше шага резьбы. Сбег резьбы изображается тонкой линией, проводимой примерно под углом 30° к оси резьбы (рис. 12). Сбег резьбы на производственных черте­жах показывают редко. Невидимую резьбу изображают штриховыми линиями одинаковой толщины по наружному и внутреннему диаметрам.

На чертежах, по которым резьбу не выполняют, резьбу в глухом резьбовом отверстии (гнезде) допускается условно изображать, как показано на рис. 13.

В резьбовых соединениях, изображенных в разрезе, резьба стержня закрывает резьбу отверстия (рис. 14, а, б), на разрезах штри­ховка доводится до сплошных основных линий. Более подробные сведения об изображении резьбы изложены в ГОСТ 2.311-68.

Наиболее распространенными соединениями деталей машин являют-ся резьбовые. Широкое применение резьбовых соединений в машинах и механизмах объясняется их простотой и надежностью, удобством регу-лирования затяжки, а также возможностью их разборки и повторной сборки без замены детали.

Нарезанием резьбы называется ее образование снятием стружки (а также пластическим деформированием) на наружных или внутренних поверхностях заготовок деталей.

Резьба бывает наружной и внутренней. Деталь (стер-жень) с наружной резьбой называется винтом (рис. 253, а) , а с внут-ренней - гайкой (рис. 253, б). Эти резьбы изготовляют на станках и вручную. Ниже рассматривается изготовление резьб вторым способом.

Винтовую линию можно представить себе следующим обра-зом. Возьмем цилиндрический стержень диаметром D и вырезанный из бумаги или фольги прямоугольный треугольник ABC, сторона которого АВ равна длине окружности цилиндра пD, т.е. 3,14 D (рис. 254). Обер-нем треугольник АBC вокруг цилиндра так, чтобы сторона АВ совмести-лась с окружностью нижнего основания цилиндра. Тогда другая сторона треугольника ВС расположится по образующей, а гипотенуза.4С образу-ет на поверхности цилиндра винтовую линию. При этом сторона тре-угольника ВС составит шаг винтовой линии, сторона АС - длину одного витка, а угол CAB - угол подъема винтовой линии (о).

В зависимости от направления подъема витков на цилиндрической поверхности винтовая линия (резьба) может быть правой и левой. Если винтовая линия при навивании треугольника на цилиндр, удаляясь от основания, постепенно поднимается слева направо, т.е. против часовой стрелки (рис. 254,а, б), то она называется правой, соответственно и резьба называется правой. Если винтовая линия при навивании тре-угольника на цилиндр, удаляясь, постепенно поднимается справа налево, т.е. по часовой стрелке (рис. 254, в, г) , то она называется левой, соответ-ственно и резьба называется левой.

Правыми винтовая линия и соответствующая ей резьба называются потому, что для завинчивания винта с этой резьбой винт (или гайку) надо вращать вправо, т.е. по часовой стрелке (рис. 255,а). При левой резьбе винт (или гайку) для завинчивания надо вращать влево, т.е. про-тив часовой стрелки (рис. 255, б). В машиностроении чаще применяют правые резьбы.

Оставшееся нетронутым после нарезания резьбы круглое поперечное сечение материала (ряс. 256) является внутренним поперечным сечением резьбы, а диаметр этого сечения - внут-ренним диаметром резьбы. Наружный диаметр стержня является номинальным диаметром резьбы (d) , или диаметром резьбы.

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ РЕЗЬБЫ

У всякой резьбы различают следующие основные элементы: про-филь; угол и высоту профиля; шаг; наружный, средний и внутренний диаметры резьбы.

Профиль резьбы (рис. 257) рассматривается в сечении, про-ходящем через ось болта или гайки. Ниткой (витком) назы-вается часть резьбы, образуемой при одном полном обороте профиля.

Угол б профиля - угол между боковыми сторонами (граня-ми) профиля резьбы, измеряемый в плоскости, проходящей через ось болта. В метрической резьбе этот угол равен 60°, в дюймовой - 55 °.

Высота (глубина, резьбы) H Профиля-расстояние от вершины резьбы до основания профиля, из-меряемое перпендикулярно оси болта.

Шаг Р резьбы - расстояние между параллельны-ми сторонами или вершинами двух рядом лежащих витков, измеренное вдоль ОСИ резьбы. Рис. 257. Основные элементы резьбы

В метрической резьбе шаг вы-ражается в миллиметрах; дюймовая резьба характеризуется числом ниток (витков) на одном дюйме.

Наружный диаметр d резьбы - диаметр цилиндра, описанного около резьбовой поверхности. Наружный диаметр измеря-ется у болтов по вершинам профиля резьбы, у гаек - по впадинам.

Внутренний диаметр d р е з ь б ы - диаметр цилиндра, вписанного в резьбовую поверхность. Внутренний диаметр измеряется у болтов по впадинам, у гаек - по вершинам профиля резьбы.

Средний диаметр d резьбы - диаметр соосного c резь-бой цилиндра, образующие которого делятся боковыми сторонами профиля на равные отрезки.

2024 logonames.ru. Финансовые советы - Портал полезных знаний.