Что называется шагом резьбы

Широко применяемые резьбовые соединения осуществляются с помощью болтов, винтов, шпилек, стяжек, резьбовых муфт и т. п. Основным элементом резьбового соединения является винтовая пара. рис. 1

Винтовая пара образуется соединением винта 1 и гайки 2 (рис. 1), которые соприкасаются друг с другом по винтовым поверхностям.

Рассмотрим образование винтовых поверхностей. Возьмем прямой круговой цилиндр (рис. 2). рис. 2

Навернем на него прямоугольный треугольник с основанием AA1, равным по длине окружности основания цилиндра πd2 и высотой . Тогда гипотенуза AB1, образует на поверхности цилиндра линию, которая называется винтовой. Расстояние А1В1 между двумя соседними точками одной и той же винтовой линии, измеренное по образующей цилиндра, называется шагом винтовой линии . Угол ψ между основанием треугольника и гипотенузой называется углом подъема винтовой линии.

Из рис. 2 следует, что:

Винтовая линия, поднимающаяся на видимой части цилиндра при вертикальном расположении его оси слева направо, называется правой (рис. 3). На рис. 2 показана левая винтовая линия. рис. 3

Если к образующей цилиндра приставить плоскую фигуру (треугольник, прямоугольник, трапецию), как показано на рис. 3, затем перемещать ее так, чтобы вершины двигались по винтовым линиям, а сама она прилегала к поверхности цилиндра, оставаясь в плоскости его осевого сечения, то стороны фигуры опишут в пространстве винтовые поверхности.

Цилиндрическое тело (стержень), на котором образованы винтовые поверхности, называется винтом.

Часть тела, ограниченная винтовыми поверхностями, называется резьбой. В соответствии с формой плоской фигуры, образующей ее профиль, различают винты с треугольной (рис. 4, а), прямоугольной (рис. 4, б), трапецеидальной резьбой и т. д. Профиль резьбы выбирается в зависимости от назначения резьбового соединения. рис. 4

Один оборот резьбы на теле цилиндра называется витком (ниткой). Если между витками одной винтовой линии нарезать витки еще одной или двух винтовых линий, получится винт с двухзаходной (рис. 4, в) или трeхзаходной (рис. 4, г) резьбой и т. д. Все винты более чем с одним заходом называются мнoгозаходными.

Охватывающее винт тело, отверстие которого имеет резьбу, входящую выступами во впадины резьбы винта, называется гайкой.

Винтовая резьба может быть правой или левой. Винты с правой резьбой завинчиваются при вращении по часовой стрелке, а вывинчиваются против часовой стрелки.

Шагом резьбы Р называется измеренное вдоль образующей цилиндра расстояние между одноименными точками двух соседних витков.

Для многозаходных резьб вводят дополнительное понятие — ход, обозначая им продольное перемещение гайки вдоль оси неподвижного винта за один ее оборот.

Между ходом , и шагом Р существует соотношение: где n — число заходов.

Очевидно, что для однозаходной резьбы величины шага и хода совпадают.

У резьб различают диаметры: наружный d, внутренний d1 и средний .

Под углом подъема резьбы принято понимать угол подъема винтовой линии на цилиндре с диаметром, равным среднему диаметру d2.

Угол подъема резьбы многозаходных винтов (гаек):

Вce применяемые в машиностроении резьбы разделяются на крепежные (предназначенные для скрепления деталей), ходовые (для передачи движения) и специальные.

Самой распространенной крепежной резьбой в Советском Союзе является метрическая резьба СТ СЭВ 180–75 и СТ СЭВ 182—75. Профиль метрической резьбы — равносторонний треугольник с углом профиля α = 60°, с основанием, равным шагу, и с притупленной вершиной.

Метрические резьбы делятся на резьбы с крупными и мелкими шагами. Так, на стержне диаметром 24 мм можно нарезать метрическую резьбу с крупным шагом Р = 3 мм, которая обозначается М24, и несколько метрических резьб с мелкими шагами: 2; 1,5; 1 и 0,75 мм, — которым соответствуют обозначения М24×2; M24x1,5; M24x1 и М24×0,75. Резьбы с мелкими шагами по сравнению с резьбой с крупным шагом более надежны в отношении самоторможения. Поэтому их следует применять там, где действуют знакопеременные нагрузки или возникают вибрации, а также для тонкостенных деталей.

Из других крепежных резьб встречается дюймовая резьба,

у которой угол профиля α = 55°. Дюймовая резьба применяется только при замене изношенных частей имеющегося оборудования. Использовать ее во вновь изготовляемых машинах не разрешается. Коническая дюймовая резьба (ГОСТ 6211—69) создает большую плотность соединения.

Читайте также:  Нс 3м ножницы кабельные секторные

К специальным резьбам относится трубная резьба треугольного профиля (ГОСТ 6357—73); применяется для соединения труб, арматуры трубопроводов и фитингов.

Пример обозначения трубной резьбы: Труб. 3", что означает трубную резьбу на трубе с внутренним диаметром 3 дюйма (около 76 мм).

Для осуществления передачи движения применяется трапецеидальная резьба. Профиль резьбы — равнобочная трапеция с углом профиля α = 30° (ГОСТ 9484—73); применяется для cиловых винтов, передающих движение вдоль оси в обе стороны. Пример обозначения трапецеидальной резьбы: Трап. 40×8 ГОСТ 9484—73:

Упорная резьба (ГОСТ 10177—62) предназначена для винтов с большим односторонним усилием (домкраты, тиски).

Для грузовых винтов (домкратов, прессов и т. п.) применяется также прямоугольная резьба (см. рис. 1).

Человек начал использовать винт в античности. Изобретение винта приписывают Архиту Тарентскому, (VI –V век до новой эры). Другой известный изобретатель, Архимед, усовершенствовал винт и применил его для подачи воды и сыпучих материалов.

В Древнем Египте винт широко применяли для подъема воды в трубах для орошения полей. Первые резьбовые соединения были применены древнеримскими механиками на рубеже новой эры. Однако ввиду большой стоимости и трудоемкости изготовления область их применения ограничивалась ювелирным делом, медицинскими инструментами и предметами роскоши. Массовое использование резьбовых соединений началось в Средние века. Болты уже походили на современные, хотя и могли иметь переменный шаг, а вот гайка представляла собой втулку с несколькими выступающими внутрь штифтами, отстоящими друг от друга на размер шага, поскольку инструментов для нарезания внутренней резьбы еще не изобрели. Этот шаг был сделан в эпоху Возрождения, в XV- XVI столетиях. Однако каждое резьбовое соединение делалось и подгонялось индивидуально, вручную, и каждому болту требовалась своя гайка. Другая, даже сделанная тем же мастером, не подходила.

В 1800 году англичанин Генри Модсли изобрел токарно — винторезный станок, сделавший доступной нарезку точной резьбы. Еще через 40 лет его соотечественник Джозеф Уитворт сделал следующий шаг к стандартизации и предложил первую в мире систему типоразмеров резьбовых соединений. Эта система была взята на вооружение большинством британских железных дорог и стала национальным стандартом. На Британском Стандарте Уитворта (BSW)основаны большинство современных национальных стандартов, а также международные стандарты. ISO и EN.

В России стандартизация резьбовых соединений началась в 20-е годы XX века решительными шагами правительства по введению норм резьбы для железных дорог и завершилась принятием серии ГОСТов.

Основные виды резьбы

Существует несколько классификаций видов резьбы.

По единице измерения диаметра и шага различают:

  • Метрические.
  • Дюймовые.
  • Модульные (шаг кратен числу Пи).
  • Питчевые (шаг выражается в долях от числа Пи).

По направлению вращения:

  • левые;
  • правые.

По числу заходов:

Для однозаходной основной шаг, или расстояние между соседними витками, равен ходу, или расстоянию, за которое продвинется гайка за один оборот. Для многозаходной ход резьбы будет равен шагу резьбы, умноженному на число заходов.

По профилю зубца:

  • Треугольный.
  • Трапециевидный.
  • Прямоугольный.
  • Круглый.

По виду поверхности тела вращения, на которую нанесена резьба

И, наконец, по назначению:

  • крепежная — для крепления двух или более деталей друг к другу;
  • для передачи движения в различных механизмах (ходовая);
  • для уплотнения.

Самой распространенной резьбой является метрическая, ее обозначение начинается с буквы М, если резьба имеет сокращенный шаг, перед М ставится цифра 1, 2 или 3. Стандартизованы диаметры от 1 миллиметра до 60 см с шагом от 0,25 до 6 миллиметров соответственно. Резьба М5 и резьба М6 наиболее распространена в качестве крепежа для радиоаппаратуры и бытовой техники.

Стандартные параметры резьбы

Главным параметром резьбы является ее диаметр D. Он выражается в миллиметрах или дюймах.

Стандартные параметры резьбы

Полностью характеризуют резьбу следующий набор основных параметров резьбы:

  • Шаг (P) — расстояние между соседними витками. Измеряется в миллиметрах для метрической и в линиях для дюймовой. Для дюймовой шаг также выражают в числе ниток на дюйм.
  • Наружный диаметр (D) равен диаметру заготовки болта до начала операции по нарезке.
  • Внутренний диаметр равен диаметру отверстия до начала операции по нарезке.
  • Ход резьбы(P) продольное перемещение гайки относительно болта за один полный оборот. Для однозаходной ход равен шагу, а для многозаходной — шагу, умноженному на число заходов.
  • Высота резьбы H.
  • Высота исходного треугольника (H).
  • Срез (с).
  • Угол подъема — если линию резьбы развернуть на плоскость, то это будет угол в получившемся прямоугольном треугольнике .
Читайте также:  Кнопка регулятор для шуруповерта

Примеры обозначения резьб на чертеже

Для конических резьбовых соединений резьбы применяют еще один параметр — угол конуса.

Маркировка

Маркировка резьбового соединения состоит из комбинации букв и цифр.

Пример расшифровки маркировки резьбы

  1. Цифра для обозначения уменьшенного по сравнению со стандартным шага. В случае использования стандартного шага не ставится.
  2. Буква для обозначения типа резьбы :
    • М для метрической.
    • BSW для дюймовой.
    • MK для метрической конической.
    • MJ Цилиндрическая для аэрокосмической промышленности: надежных соединений, работающих при высоких температурах.
    • G- трубная цилиндрическая.
    • R трубная коническая.
    • Кр круглая для сантехнических изделий.
    • Tr Трапециевидная – для передачи вращающего момента и поступательного движения в червячных передачах.
    • S Упорная, с разными углами наклона боковых сторон, для высоконагруженных соединений.
    • E Эдисона круглая- для цоколей электролампочек.
    • Номинальный диаметр в мм или в дюймах с долями, выраженными простыми дробями.
    • Шаг в миллиметрах или долях дюйма.
    • Ход для многозаходных соединений.
    • LH в случае левой резьбы.
    • Обозначение поля допуска, состоит из букв и цифр

    Соединение тонкостенных деталей

    Если необходимо соединить тонкостенные детали, то напрямую применить резьбовое соединение не удастся: слишком малое для надежного удержания крепежа число витков может поместиться на толщине детали. В таких случаях применяют фланцевое соединение. В этом случае кромка детали, прилегающая к месту соединения, усиливается путем специальной штамповки или наварки фланца — утолщения, в котором делаются отверстия, и нарезается резьба. Если конфигурация изделия позволяет, то иногда вместо полноценного фланца приваривают лишь гайки в местах крепления.

    Если же соединяемые детали представляют собой цилиндры одинакового диаметра и толщины, существует еще один способ: на одной цилиндрической поверхности нарезается внутренняя, а на другой — внешняя резьба одного номинального диаметра. Далее детали навинчиваются друг на друга. Такой способ соединения не предполагает приложения больших усилий к месту крепления и используется для малонагруженных конструкций, таких, например, как цилиндрические кожухи приборов.

    Особенности некоторых монтажных операций

    Резьбовые соединения являются одними из самых популярных в машиностроении. В ходе монтажа любого устройства или установки они встречаются многократно.

    Резьбовые соединения деталей

    Некоторые монтажные операции обладают своими особенностями, которые нужно обязательно учитывать при подготовке той части технологического процесса, которая отвечает за сборку. Так, например, при затяжке резьбовых соединений, крепящих фланец, требуется строго соблюдать очередность затяжки болтов. Для каждого количества болтов существуют свои схемы первичной затяжки и окончательной протяжки. Это позволяет избежать перекосов фланца и обеспечивает надежное и герметичное соединений.

    При креплении колеса на автомобиль или других вращающихся деталей чрезвычайно важно соблюдать точную центровку отверстий. Если ее нарушить, то возникает дисбаланс масс, приводящий к повышенной вибрации, биению оси и даже к разрушению конструкции. Для точной центровки применяю специальные гайки с одной конической стороной, центрирующие каждую шпильку по мере ее затяжки.

    Важные нюансы

    Для слесаря монтажника на промышленном предприятии и для домашнего мастера одинаково важно выбирать для каждого болта гайку не только с одинаковым номинальным диаметром, но и с одинаковым основным шагом резьбы.

    Кроме того, не лишним будет убедиться в том, что оба элемента резьбового соединения имеют одинаковое направление вращения и равное число заходов.

    Попытка навернуть неподходящую гайку, даже если вначале и покажется удачной, приведет к повреждению витков или полному срыву резьбы

    Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

    Практически любая отрасль современной человеческой деятельности активно сопряжена с применением самого различного оборудования. Само собой разумеется, что абсолютно все механизмы и машины имеют большое количество крепежных элементов, в числе которых резьбовые соединения занимают доминирующую позицию. Существует несколько параметров, по которым рассчитываются и выбираются данные виды соединений. Мы же будем говорить о таком важнейшем с технической точки зрения критерии, как шаг резьбы.

    Читайте также:  Чем почистить медь в домашних условиях

    Технический термин

    Шаг резьбы – расстояние, которое измеряется между парой верхних точек двух соседних витков. Эта дистанция измеряется параллельно оси самой резьбы. С этой целью используются такие инструменты, как резьбомер, метчик с аналогичным шагом, штангенциркуль. Помните, что их применение требует наличия определенных специфических знаний и навыков, но полученные с их помощью результаты замеров будут высокоточными и наиболее правильными.

    Резьба. Разновидности. Особенности

    Самой редкой резьбой является дюймовая. Ее профиль – треугольник с углом при вершине 55 градусов. На сегодняшний день она не применяется при проектировании нового оборудования, а используется лишь в качестве запасных частей к старым механизмам.

    Трубная цилиндрическая – резьба дюймовая, только шаг у нее мелкий. Нарезается исключительно на трубах диаметром не более шести дюймов.

    Упорная резьба применяется с целью передачи значительных усилий, которые действуют в одном направлении (например, прессы, домкраты и т.д.).

    Резьба трапецеидальная имеет профиль в виде трапеции с углом тридцать градусов. Ее симметричный профиль дает возможность эксплуатировать ее в реверсивных винтовых механизмах.

    Круглая резьба также стандартизирована. Применение ее довольно ограничено. Основными направлениями ее эксплуатации являются: крюки подъемных кранов, водопроводная арматура, механизмы, работающие в агрессивной среде.

    Применяются также трубная коническая и трубная цилиндрическая резьбы.

    Некоторые сведения о метрической резьбе

    Именно этот вид резьбы является основным. Ее профиль представляет собой треугольник с равными сторонами с углом профиля равным 60 градусам. Шаг метрической резьбы может быть как крупным, так и мелким, который в свою очередь разделяется на три категории: резьба мелкая, резьба мелкая 2, супермелкая. Следует помнить, что если было принято решение приобрести крепёжное изделие, то необходимо обратить внимание на обозначение резьбы. В случаях когда указан лишь диаметр, подразумевается, что шаг метрической резьбы является основным. Данная резьба характеризуется также еще и тем, что при соединении с ее помощью будет обеспечен зазор между вершиной резьбового профиля болта и впадиной профиля гайки.

    Соединение тонкостенных деталей

    Для того чтобы обеспечить надёжное и прочное скрепление узлов, имеющих достаточно малую толщину стенок, а также для компенсации действия различных динамических нагрузок (вибрации, ударов и прочего) применяют мелкий шаг резьбы. Объясняется это тем, что такие резьбы обладают несколько меньшей собственной высотой профиля и углом подъема. Кроме того, имеет место повышенное самоторможение.

    Особенности некоторых монтажных операций

    Закрепление различных деталей, узлов и механизмов с помощью болтов и шпилек – это, пожалуй, самый распространённый вид соединений в современной технике. Но перед тем как выполнять подобные работы, необходимо обратить пристальное внимание на все комплектующие и их размеры, а в особенности на шаг резьбы болта. Необходимо помнить, что эта величина направлена на то, чтобы обеспечить надёжную фиксацию монтируемого оборудования. В некоторых случаях применяют даже дополнительные герметики. Целью их эксплуатации является дополнительное обеспечение крепости соединения, а также исключение вероятности протекания транспортируемой жидкости или газа на устанавливаемых фланцах.

    Например, достаточно часто применяемый шаг резьбы 1, он является обычным для болтов диаметром 8 миллиметров. Крепежные элементы такого размера в быту и на производстве применяются сплошь и рядом. Их незначительные габариты и вес делают их удобным как для транспортировки, так и для установки.

    Важные нюансы

    Шаг резьбы по принятым международным нормам и стандартам в машиностроении измеряется в миллиметрах. Хотя и здесь есть свои особенности, которые заключаются в том, что у некоторых видов резьбы шаг может выражаться количеством витков на один дюйм ее длины.

    В заключение хотелось бы отметить – расчет и подбор резьбовых соединений, вопреки общественному мнению, должен все же осуществляться исключительно профильными специалистами, поскольку от правильности полученных данных будет зависеть работоспособность и надёжность механизмов и конструкций и, соответственно, безопасная работа людей, их эксплуатирующих и обслуживающих.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock detector