Нарезание резьбы и ее элементы. Нарезание резьбы. понятие о резьбе. Виды резьб и их характеристика

Резьба и ее элементы

К атегория:

Нарезание резьбы

Резьба и ее элементы

Образование винтовой линии. Если мы вырежем из бумаги прямоугольный треугольник, у которого катет АВ равен длине окружности цилиндра, т. с. АВ (рис. 1,а), и навернем его на поверхность цилиндра, то катет АВ обернется вокруг цилиндра один раз, а гипотенуза АС образует кривую на его поверхности, называемую винтовой линией.

Угол а, под которым поднимается винтовая линия, называется углом подъема винтовой линии.

Рис. 1. Образование винтовой линии

Винтовая линия (резьба) может быть правой и левой, в зависимости от направления подъема витков на цилиндрической поверхности.

Если винтовая линия поднимается слева направо (против часовой стрелки), то соответствующая ей резьба называется правой (рис. 1,а). При образовании винтовой линии в противоположном направлении (рис. 1,б) соответствующая ей резьба называется левой.

Для получения резьбы с определенным углом подъема винтовой линии на цилиндрической поверхности прорезают винтовую канавку определенного профиля.

Основные элементы резьбы. В зависимости от того, где нарезается резьба - на поверхности стержня или внутри отверстия, различают резьбу наружную (на Стержне) и внутреннюю (в отверстии).

Стержень с наружной резьбой называется винтом (болтом), а деталь с внутренней резьбой - гайкой.

Следует, однако, отметить, что в машиностроении не все стержни, имеющие винтовую нарезку, называются винтами. Приняты и другие наименования. Крепёжные детали для соединения деревянных частей независимо от длины нарезки называются винтами по дереву, или шурупами. Детали с наружной резьбой для передачи движения называют обычно винтами; например, ходовой винт станка и др.

Во всякой резьбе различают следующие основные элементы: профиль, шаг, глубину, наружный, средний и внутренний диаметры.

Очертания впадин и выступов в продольном разрезе, проходящем через ось болта или гайки, образуют профиль резьбы. По форме профили резьбы подразделяются на треугольную со срезанными или закругленными вершинами; прямоугольную; трапецеидальную; упорную и круглую.

Ниткой (витком) называется часть резьбы, образуемая при одном полном обороте профиля.

Шагом резьбы называется расстояние между параллельными сторонами двух рядом лежащих витков, измеренное вдоль оси резьбы. В треугольной резьбе шагом является расстояние между вершинами двух рядом лежащих витков.

Углом профиля резьбы ср называется угол, заключенный между боковыми сторонами профиля резьбы, измеренный в плоскости, проходящей через ось болта.

Вершина резьбы - участок профиля резьбы, находящийся на наибольшем расстоянии от оси болта.

Основание резьбы (впадина) - участок профиля резьбы, находящийся на наименьшем расстоянии от оси болта.

Глубиной резьбы h называется расстояние от Еершины резьбы до основания профиля, измеряемое перпендикулярно к оси болта.

Наружным диаметром резьбы d является наибольший диаметр, измеряемый по вершине резьбы в плоскости, перпендикулярной к оси болта.

Средний диаметр d2 - это диаметр воображаемого цилиндра, который делит профиль резьбы так, что ширина витка резьбы равна ширине соответствующего промежутка между витками. Средний диаметр измеряется в плоскости, перпендикулярной к оси болта или гайки.

Внутренний диаметр резьбы dy - это наименьший диаметр резьбы, измеренный по впадинам ее витков в направлении, перпендикулярном к оси болта.

Рис. 2. Профили и элементы резьбы (а):

По числу ниток в резьбовой нарезке резьбы разделяются на однозаходные (одноходовые), когда на торце винта или гайки виден только один конец витка, и многозаходные, в которых на торце винта или гайки видны два (двухзаходные) или несколько концов витка. В этих случаях шагом резьбы называется расстояние вдоль оси шшта между одноименными точками витка одной и той жй нити.

У многозаходных резьб следует различать термины «шаг» и «ход»; последний обозначает то расстояние, на которое переместится вдоль оси винт при одном полном его обороте, т. е. шаг одной и той же винтовой линии резьбы. Ход резьбы равен произведению шага на число заходов. У однозаходной резьбы шаг равен ходу.

Типы и системы резьб. Профили резьбы получаются в зависимости от формы режущей части инструмента, при помощи которого нарезается резьба. Тип или профиль резьбы выбирают согласно ГОСТ у применительно к ее назначению.

По назначению резьбы делятся на крепежные и специальные. К крепежным относятся треугольные резьбы, к специальным - прямоугольные, трапецеидальные, упорные и круглые.

Наибольшее распространение имеет цилиндрическая треугольная резьба, у которой вершины профиля лежат на цилиндрической поверхности. Обычно эту резьбу называют крепежной, так как ее нарезают на болтах, шпильках, гайках и т. п. Для получения особо плотных (обеспечивающих герметичность) соединений треугольную резьбу нарезают на конических пробках, штуцерах масленок, в арматуре и др. У этой резьбы вершины профиля лежат на конической поверхности.

Прямоугольную и трапецеидальную резьбы нарезают на деталях, преобразующих вращательное движение в поступательное, например на ходо-еых винтах токарно-винторезных станков, винтах слесарных тисков и др. Упорную резьбу нарезают на деталях, испытывающих большое давление в одном направлении, например на винтах мощных прессов, домкратах и т. д. Круглая резьба обладает большой выносливостью в загрязненной среде и поэтому применяется в. деталях арматуры, в вагонных сцепках, цоколях и патронах электролампочек и т. д.

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

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

Метрическая резьба характеризуется шагом и диаметром виита, выраженными в миллиметрах. Согласно ГОСТ у 8724-58 метрические резьбы подразделяются на резьбы с крупным шагом и резьбы с мелким шагом. Резьбы с крупным шагом обозначаются буквой «М» и цифрой, характеризующей диаметр, например М5, М20 4 т. д. Резьбы с мелким шагом обозначаются буквой «М» и цифрами, показывающими диаметр и шаг (через &нак умножения), например: М24Х1.5; М12Х1 и т. д.

Дюймовая резьба в машиностроении применяется только при ремонтных работах и при изготовлении запасных частей для старых машин. Эта 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 ее длины. Наружный диаметр резьбы (диаметр болта) измеряется в дюймах.

Рис. 3. Системы резьб: а -метрическая; б - дюймовая; в - трубная

Определение размеров резьбы. В практике слесарной обработки нередко возникает необходимость определить размеры элементов резьбы на готовой детали.

Наружный диаметр измеряют с помощью штангенциркуля или микрометра, шаг резьбы - с помощью миллиметрового или дюймового резьбомера.

При отсутствии резьбомера шаг резьбы измеряют масштабной линейкой или штангенциркулем. Для этого на резьбу вдоль ее оси накладывают линейку так, чтобы ее нулевое деление совпало с вершиной одного из витков, и отсчитывают число уложившихся на длине 25,4 мм витков резьбы. Разделив 1” на полученное число витков, определяют шаг резьбы в дюймах; определенное число витков соответствует числу ниток на Аналогично определяют и шаг метрической резьбы. Если в 1” не укладывается целое число витков, то подсчет производят на длине двух-трех дюймов.

Шаг резьбы можно также измерить по ее оттиску на бумаге или дереве. К такому приему часто приходится прибегать при измерении шага внутренней резьбы малого диаметра. Для этого в отверстие резьбы вводят тоненькую деревянную палочку, прижимают ее к резьбе и получают оттиск, по которому измеряют шаг резьбы. Шаг специальной резьбы (прямоугольной, трапецеидальной) измеряют штангенциркулем или по оттиску резьбы на бумаге.

4.1 ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ РЕЗЬБЫ

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

Профиль резьбы (рис. 257) рассматривается в сечении, про­ходящем через ось болта или гайки. Ниткой (витком) назы­вается часть резьбы, образуемой при одном полном обороте профиля.

Угол α профиля - угол между боковыми сторонами (граня­ми) 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, из­меряемое перпендикулярно оси болта.

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

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

Наружный диаметр d резьбы – диаметр цилиндра, описанного около резьбовой поверхности. Наружный диаметр измеря­ется 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 резь­бой цилиндра, образующие которого делятся боковыми сторонами профиля на равные отрезки.

4.2 ПРОФИЛИ РЕЗЬБ

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

Чаще всего применяется цилиндрическая треуголь­ная резьба (рис. 258,а); обычно ее называют крепежной, так как нарезают на крепежных деталях, например на шпильках, болтах и гайках.

Конические треугольные резьбы дают возмож­ность получить плотное соединение. Такие резьбы встречаются на кони­ческих пробках, иногда – в масленках.

Прямоугольная резьба (рис. 258,б) имеет прямоуголь­ный (квадратный) профиль. Она не стандартизована, трудна в изготовле­нии, непрочная и применяется редко.

Трапецеидальная ленточная резьба (рис. 258,в) имеет сечение в виде трапеции с углом профиля, равным 30 °. Коэффици­ент трения у нее мал, поэтому она применяется для передачи движений или больших усилий в металлорежущих станках (ходовые винты), дом­кратах, прессах и т. п. Витки этой резьбы имеют большое сечение у осно­вания, что обеспечивает ее высокую прочность и удобство при нарезании. Основные элементы трапецеидальной резьбы стандартизованы.

Упорная резьба (рис. 258, г) имеет профиль в виде неравнобокой трапеции с рабочим углом при вершине, равным 30°. Основания витков закруглены, что обеспечивает в опасном сечении прочный про­филь. Поэтому данная резьба применяется в тех случаях, когда винт дол­жен передавать большое одностороннее усилие (в винтовых прессах, домкратах и т. п.).

Круглая резьба (рис. 258, д) имеет профиль, образованный двумя дугами, сопряженными с небольшими прямолинейными участка­ми, и углом, равным 30°. В машиностроении эта резьба используется редко. Применяется она в основном в соединениях, подвергающихся сильному износу, в загрязненной среде (арматура пожарных трубопро­водов, вагонные стяжки, крюки грузоподъемных машин и т. п.). Эта резьба не стандартизована.

По числу ниток резьбы разделяют на одноходовые (однозаходные) 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 многозаходные - произведению шага на число заходов.

Последнее можно определить, если посмотреть на торец винта (гайки); обычно ясно видно, сколько ниток берет свое начало с торца (рис. 259,а, б). У однозаходной резьбы на торце винта или гайки виден только один конец витка, а у многозаходные – два, три и больше.

Рисунок. 259. Виды резьб в зависимости от числа заходов: а - трехзаходная,

б – восьмизаходная

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 переда­чи движения.

4.3 Основные типы резьбы и их обозначение

В машиностроении, как правило, применяют три системы резьбы – метрическую, дюймовую и трубную.

Метрическая резьба (рис. 260,а) имеет треугольный про­филь с плоскосрезанными вершинами; угол профиля равен 60°, диамет­ры и шаг выражаются в миллиметрах.

Метрические резьбы делят на резьбы с нормальным шагом (для наружных диаметров 1....68 мм) и с мелкими шагами (для наружных диаметров 1...600мм).

Метрические резьбы с нормальным шагом обозначают М20 (число -наружный диаметр резьбы), с мелкими шагами – М20Х1,5 (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. 260, б, г) имеет треугольный плоскосрезанный профиль с утлом 55 ° (резьба Витворта) или 60° (резьба Селлерса). 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 3/16 до 4" и чис­лом 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 дюймо­вой резьбы не разрешается. Ее используют при изготовлении запасных частей для машин и оборудования, полученных из стран, где применяет­ся дюймовая резьба.

Трубная цилиндрическая резьба (рис. 260,в) стан­дартизована, 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 номи­нального диаметра на удвоенную толщину стенок трубы.

Трубная цилиндрическая резьба применяется для наружных диамет­ров 1/8 ...6" с числом ниток на одном дюйме от 28 до 11; угол профиля равен 55° . Ее используют на трубах для их соединения, а также на арма­туре трубопроводов и других тонкостенных деталей.

Трубную цилиндрическую резьбу обозначают гак: Труб 3/4 " (циф­ры – номинальный диаметр резьбы в дюймах). Стандартизованы трубные резьбы диаметрами от 1/8 до 6" с чис­лом ниток на одном дюйме от 28 до 11

Заключение

В данном реферате было рассмотрено: устройство вертикально-фрезерного станка, принцип его работы; некоторые типы резцов для обработки фасонных поверхностей, классификация слесарных тисков; один из видов обработки металлов - опиливание.

Использованная литература

1. Н.И. Макиенко. Общий курс слесарного дела. М. 1984

2. П.М. Денежный, Г.М. Стискин, И.Е. Тхор. Токарное дело. М. 1976

3. Б.Г. Зайцев, С.Б. Рыцев. Справочник молодого токаря. М. 1988

4. В.А. Слепинин. Руководство по обучению токарей по металлу. М. 1974

5. Фрезерное дело: Учеб.пособие для средн.проф.-техн.училищ.- 3-е изд.,перераб. и доп.- М.:Высш.школа, 1980.-208 с., ил. (Профтехобразование. Обраб. резанием).

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.

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

Крепежная резьба применяется в соединительных деталях машин, механизмов и приборов, т.е. болтах, винтах, шпильках, гайках. Ходовая и грузовая резьбы применяются в подъемных винтах винтовых прессов, домкратов, станков для преобразования вращательного движения в поступательное.

Специальная резьба используется в инструментах для нарезания резьбы в отверстии -метчиках и на стержне – плашках, а также в инструментах для выполнения отверстий – сверлах и обработки плоскостей, канавок и пазов – фрезах.

В настоящее время основным промышленным способом нарезания резьбы на метизных изделиях (болтах, шпильках, винтах) является накатка с использованием высокопроизводительных резьбонакатных автоматов. Процесс накатывания резьбы осуществляется в результате пластической деформации стержня, без снятия стружки. Прокатывая деталь между двумя плоскими плашками или цилиндрическими роликами с резьбовым профилем, выдавливают резьбу соответствующего профиля за счет перераспределения металла.

Цилиндрической называется резьба, образованная на цилиндрической поверхности, а конической является резьба, образованная на конической поверхности.

Наружная резьба, образованная на цилиндрической или конической поверхности стержня, является охватываемой поверхностью (болт, винт и т.д.). Внутренняя резьба, образованная на цилиндрической или конической поверхности отверстия, является охватывающей поверхностью (гайка).

По числу заходов резьба подразделяются на однозаходную и многозаходную (двух-, трехзаходную и т.д.)

Правая резьба образуется контуром, вращающимся по часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси от наблюдателя, а левая – контуром, вращающимся против часовой стрелки.

Резьба может быть стандартной и нестандартной. У стандартной резьбы все основные параметры определяет ГОСТ 11708-82.

Резьбу характеризуют три диаметра рис. 2: наружный, внутренний и средний. При этом диаметры наружной резьбы обозначаются d, d 1 , d 2 , а внутренней – D, D 1 , D 2 .

Наружный диаметр резьбы d (D) – диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней резьбы. Этот диаметр является определяющим, расчетным и входит в условное обозначение резьб.

Внутренний диаметр резьбы d 1 (D 1) – диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, вписанного во впадины наружной или вершин внутренней резьбы.

Средний диаметр резьбы d 2 (D 2) – диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, образующие которого пересекают профиль резьбы таким образом, что ее отрезки, образованные при пересечении с канавкой, равны половине ее номинального шага.

Профиль резьбы – профиль выступа и канавки и резьбы в плоскости ее осевого сечения.

Угол профиля резьбы - угол между смежными боковыми сторонами резьбы в плоскости ее осевого сечения.

Высота исходного треугольника резьбы H – расстояние между вершиной и основанием исходного треугольника резьбы в направлении, перпендикулярном к ее оси.

Рабочая высота профиля H 1 - длина участка взаимного перекрытия профилей сопрягаемых наружной и внутренней резьб на перпендикуляре к оси резьбы.

Высота профиля Н 3 – расстояние между вершиной и впадиной резьбы в плоскости осевого сечения в направлении, перпендикулярном к оси резьбы.

Шаг резьбы Р – расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между средними точками ближайших одноименных боковых сторон ее профиля, лежащими в одной осевой плоскости.

Ход резьбы Р h – расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между любой исходной средней точкой на боковой стороне резьбы и средней точкой, полученной при перемещение исходной точки по винтовой линии на угол 360º.

Режущая часть инструмента (на метчиках и плашках) для резания резьбы имеет два участка: заборный – с резьбой, ограниченной конической поверхностью, и цилиндрический, - формирующий резьбу необходимого профиля, шага и размера.

Изображение резьб на чертеже

Вычерчивание резьбы в виде винтовой поверхности – трудоемкая работа, поэтому на чертежах ее, независимо от профиля и назначения, изображают условно по ГОСТ 2.311 – 68 * .

Наружная резьба изображается сплошными толстыми основными линиями по наружному диаметру d, и сплошными тонкими линиями по внутреннему диаметру d 1 . на плоскости, параллельной оси резьбы, сплошную тонкую линию проводят на всю длину ее полного профиля, включая фаску (рис. 3). Линию, определяющую границу резьбы, обозначают в конце ее полного профиля сплошной толстой основной линией, если резьба видима, или штриховой, если она невидима.

Внутреннюю резьбу в разрезах показывают сплошными толстыми основными линиями по внутреннему диаметру D 1 и сплошными тонкими линиями по наружному диаметру D (рис. 4). На плоскости, перпендикулярной к оси резьбы, сплошную тонкую линию проводят в виде дуги, равной ¾ окружности. Причем начало и конец этой дуги не должны совпадать с осевыми линиями.

При изображении резьбы (как наружной, так и внутренней) на плоскости, перпендикулярной к оси стержня или отверстия, фаски, не имеющие специального конструктивного назначения, не показывают.

Штриховку в разрезах и сечениях резьбовых изделий наносят до сплошной основной линии, т.е. до линии наружного диаметра резьбы на стержне и линии внутреннего диаметра резьбы в отверстии.

В резьбовых соединениях резьба условно вычерчивается на стержне, а в отверстии показывается только та ее часть, которая на закрыта резьбой стержня (рис. 5).

Условнее обозначение конической резьбы на стержне и в отверстии соответственно приведено на рис. 6

Обозначение резьбы

Название, стандарт	Вид	Обозначение	Пример
Метрическая, ГОСТ 8724-81 *	С крупным шагом С мелким шагом Многозаходная левая	М, d (мм) М, d, P (мм) М, d, P h (мм) LH	М20 М20×1,5 М20×3(Р1) М20LH, М20×1,5LH, М20×3(Р1)LH
Дюймовая, ОСТ НКТП 1260	Наружная внутренняя	- -	½’ ½’’
Трубная цилиндрическая, ГОСТ 6357-81	Класса А (повышенного) Класса В (нормального) Левая	G, D y (дюймы), Класса А G, D y (дюймы), Класса В LH	G 1½ - A G 1½ - B G 1½ LH – A G 1½ LH - B
Трубная коническая, ГОСТ 6211-81	Наружная Внутренняя Внутренняя цилиндрическая Левая	R, D y (дюймы) R c , D y (дюймы) R p , D y (дюймы) LH	R 1½ R c 1½ - B R p 1½ R 1½LH R c 1½ LH
Коническая дюймовая, ГОСТ 6111-52 *	Наружная Внутренняя	K, D y (дюймы) K, D y (дюймы)	К 1½’’ К 1½’’
Метрическая коническая, ГОСТ 25229-82	Коническая Внутренняя цилиндрическая Левая	МК, d, P (мм) M, d, P (мм) LH ГОСТ …	МК 20×1,5 М20×1,5 ГОСТ 25229-82 МК20×1,5 LH ГОСТ 25229-82
Трапецеидальная, ГОСТ 24738-81	Однозаходная Левая	Tr, d, P (мм) LH	Tr40×6 Nr40×6 LH
Трапецеидальная, ГОСТ 24739-81 *	Многозаходная Левая	Tr, d, P h , P (мм) LH	Tr20×8(P4) Tr20×8(P4) LH
Упорная, ГОСТ 10177-82	Однозаходная Многозаходная Левая	S, d, P (мм) S, d, P h , P (мм) LH	S80×10 S80×20(P10) S80×20 LH; S80×20(P10) LH
Круглая, ГОСТ 13536-68	Правая	Kp, d, P (мм) ГОСТ…	Kp12×2,54 ГОСТ 13536-68

Например, надпись М20×1,5 – 6g (рис.) означает, что резьба метрическая, наружный диаметр резьбы 12 мм, резьба с мелким шагом 1,5 мм и полем допуска 6g (6 – класс точности, g – основное отклонение резьбы болтов).

Шпилечные соединения

Шпилечное соединение состоит из шпильки, гайки, шайбы и соединяемых деталей и применяется, когда одна из этих деталей имеет значительную толщину, т.е. когда нецелесообразно сверлить сквозное отверстие для болта большой длины. Выполняется оно следующим образом (рис.7). В детали 1 сверлят гнездо диаметром D 1 и нарезают резьбу. Размеры резьбы ввинчиваемого конца шпильки.

На чертеже шпилечного соединения (рис. 8) линия раздела соединяемых деталей должна совпадать с границей резьбы ввинчиваемого конца шпильки. Нарезать резьбу до конца гнезда технологически невозможно, но на сборочных чертежах допускается изображать её на всей его глубине. Штриховку в разрезе доводят до основной линии резьбы на шпильке и в гнезде. На чертеже шпилечного соединения указывают три размера: диаметр резьбы, длину шпильки и диаметр отверстия в присоединяемой детали. На упрощенном изображении шпилечного соединения (рис.9) резьбу условно показывают на всей длине шпильки. при этом на крепежных деталях конец отверстия, включая запас и недорез резьбы, а также зазор между отверстием присоединяемой детали и шпилькой, не изображают. размеры крепежных деталей определяются в зависимости от диаметра резьбы болта d.

Если номинальный диаметр резьбы равен или меньше 2 мм, допускается условное изображение шпилечного соединения (рис.10).

Рис. 8 Рис. 9 Рис. 10

Болтовые соединения

На чертеже болтового соединения (рис.11) выполняют не менее двух изображений: на плоскости проекций параллельной к оси болта и на плоскости проекций перпендикулярной к его оси (со стороны гайки). При изображении болтового соединения в разрезе стандартные детали (болт, гайку, шайбу) показывают неразрезанными. Головку болта и гайки на главном виде принято изображать тремя гранями. Штриховка смежных деталей выполняется под углом 45 0 к горизонтальным линиям чертежа в разные стороны, при этом для каждой детали на всех изображениях сохраняют одинаковые направление и частоту штриховки.

На чертеже болтового соединения указывают три размера: диаметр резьбы, длину болта и диаметр отверстия под болт в соединяемых деталях.

Рис. 11 Рис. 12

При упрощенном изображении болтового соединения размеры элементов крепежных деталей определяют по условным соотношениям в зависимости от диаметра резьбы болта d (рис. 12) Резьбу в этом случае условно показывают по всей длине стержня болта, а фаски на крепежных деталях и зазор между отверстием и стержнем болта не изображают.