Основные параметры резьбы

Основные параметры резьбы

На рис. 8.5 изображен профиль резьбы (сопряженных, свинченных внутренней и наружной резьб) и обозначены его основные параметры.

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

Профиль резьбы — контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ее ось. В промышленности, как правило, применяют стандартные профили резьбы, некоторые из которых рассмотрены ниже. Детали с наружной резьбой трапецеидального и треугольного профиля — см. рис. 8.1, а, б.

Боковыми сторонами профиля называют прямолинейные участки профиля, принадлежащие винтовым поверхностям.

Участки профиля, соединяющие боковые стороны выступов или канавок, называют соответственно вершиной или впадиной профиля.

Из числа основных количественных параметров резьбы отметим: угол профиля α — угол между боковыми сторонами профиля; углы наклона боковых сторон профиля β; γ — углы между боковыми сторонами профиля и перпендикуляром к оси резьбы; для резьб с симметричным профилем углы наклона равны половине угла профиля α/2; рабочая высота профиля h — высота соприкосновения сторон профиля наружной и внутренней резьбы в направлении, перпендикулярном к оси резьбы: длина свинчивания — длина соприкосновения винтовых поверхностей наружной и внутренней резьбы в осевом направлении.

Параметры, относящиеся только к цилиндрическим резьбам, следующие: высота исходного профиля Н — высота остроугольного профиля, полученного путем продолжения боковых сторон профиля до их пересечения (если профиль построен исходя из треугольника); высота профиля h₁; шаг резьбы р — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы; ход резьбы l — расстояние между ближайшими боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы; ход резьбы есть величина относительного осевого перемещения винта (гайки) за один оборот; в однозаход- ных резьбах ход равен шагу, в многозаходных — произведению числа заходов п на шаг: t = р • n; угол подъема резьбы Ψ — угол, образованный касательной к винтовой линии в точке, лежащей на среднем диаметре резьбы, и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы, угол Ψ определяется зависимостью

наружный диаметр резьбы d — диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы или впадин внутренней резьбы; внутренний диаметр d₁ — диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы или вершины внутренней резьбы; средний диаметр резьбы d₂ — диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующие которого пересекают профиль резьбы в точках, где ширина канавки равна половине номинального шага резьбы.

Конкретные значения таких параметров, как форма профиля, наружный диаметр, шаг, направление винтовой поверхности (правая или левая резьба), число заходов, отражают в условном буквенно-цифровом обозначении резьбы. Соответствующие примеры рассмотрены ниже.

По эксплуатационному назначению резьбы подразделяют на крепежные (метрические, дюймовые), крепежно-уплотнительные (трубные, конические), ходовые (трапецеидальные, упорные), специальные.

Все резьбы, используемые на практике, можно разделить на две группы:

• стандартные (все резьбы с установленными стандартами параметрами: профилем, шагом, диаметром и соотношениями между ними). Стандартные резьбы составляют основную массу применяемых резьб;
• нестандартные, или специальные, например прямоугольная и квадратная резьбы.

Поля допусков

Посадка наружного профиля во внутренний зависит от рабочей высоты – максимальной величины соприкосновения сторон профилей соединительных элементов. Выражают ее через поля допусков резьбы.

Допуски на размеры метрических резьб обозначают через значения двух диаметров: среднего и диметра выступов.

Формируя метрическую резьбу данные берут из соответствующих таблиц (ГОСТ 16093-2004). Выбор полей допусков осуществляют по правилам очередности:

• первая очередь – значения, указанные жирным шрифтом;
• вторая – обычным шрифтом;
• третья – значения, взятые в круглые скобки;
• внеочередные – значения в квадратных скобках (для специальных изделий).

Возможно использовать допуски, не указанные в таблицах, а сформированные из соотношений существующих стандартных диаметров.

Поля допусков наружной резьбы

Поля допусков внутренней резьбы

Важно, чтобы защитные покрытия деталей по своим геометрическим параметрам не превышали значение номинального профиля, потому в таких случаях допуски используют еще до нанесения защитного слоя. Это интересно: Электроды МР-3 – характеристики и особенности использования

Это интересно: Электроды МР-3 – характеристики и особенности использования

Государственные стандарты

ГОСТ 8724-2002

Государственный стандарт, содержащий нормы, определяющие требуемые параметры метрической резьбы, в том числе шаг и диаметр. Принят в 2002 году, с последующими редакциями, как аналог международного стандарта ISO 261-98. Текст ГОСТа практически повторяет текст международного, с одним отличием, диапазон ISO колеблется от 1 до 300 мм, данный стандарт расширен к диапазону от 0,25 до 600 мм. Последняя редакция текста была произведена в 2004 году и является действительной на сегодняшний день.

Норматив содержит отдельные параметры, которые можно также найти в других стандартах. Структура документа схожа с другими нормативами подобного типа. Вся информация структурирована в виде таблиц, содержащих требования к шагу резьбы и диаметру. Такая структура теста максимально удобна для понимания и использования.

Следует отметить, что нормативна информация распростятся на резьбу всех типов, будь она левая или правая. Стандарт устанавливает нормативное значение шагов метрической резь в диапазоне от 0,075 до 8 мм.

Документ состоит из:

• Предисловия. В котором указана общая информация о ГОСТе, кем и когда был принят, когда были внесены правки.
• Сфера применения. Указана информация о диапазоне нормативных требований к размеру и шагу.
• Ссылки на нормативы.
• Определения.
• Таблица диаметров и шага. Раздел сдержит таблицу нормативных показателей.
• Обозначение резьбы. Указаны нормы маркировки.

ГОСТ 24705-2004

Стандарт принят в 2004 году. Его нормы распространяются на все типы резьбы в соответствии ГОСТу 8724. Информация текста также структурирована в виде таблицы. Соответствует международному нормативу ISO 724:1993 с дополнениями в соответствии с эксклюзивными требованиями каждой страны участника Межгосударственного совета по стандартизации.

ГОСТ 9150-2002

Норматив, регулирующий требования к профилю, а именно к геометрическим параметрам. Принят в 2002 году и распространяются все типы резьбы. Текст ГОСТа тесно связан вышеуказанными нормативами.

ГОСТ 16093-2004

Принят в 2004 году. Регулирует нормативный допуск резьбы и маркировки, распространяется на разные типы. Последняя версия содержит положения международного стандарта.

Вышеуказанные нормативы применяются в комплексе, так как дополняют и ссылаются друг на друга.

Принципы обозначения

Обозначение резьбы на чертежах выполняется по следующим правилам.

1. Указывают сплошными тонкими и толстыми линиями. Обозначение внутренней резьбы – тонкая линия по внешнему диаметру и толстая по внутреннему, а наружной резьбы – толстая линия по внешнему диаметру и тонкая по внутреннему.
2. Если деталь спроецирована на плоскость вдоль оси вращения, то показывают сплошными прямыми. Если – поперек, тогда это незамкнутый контур, длиной 0,75 от общей окружности. Концы дуги не должны лежать на осях детали на рисунке.
3. Промежуток между тонкой и жирной линиями должен составлять свыше 0,8 мм, но быть меньше размера шага.
4. При обозначении метрической резьбы на чертежах перпендикулярно оси фаски изображают только имеющие конструкционное значение.

Наружный и внутренний виды резьбы

Нормируется метрическая резьба несколькими документами: ГОСТ 8724-2004, ГОСТ 2470-2004, ГОСТ 9150-2002, ГОСТ 1693-2005. В них указаны требования к размерам, профилю, шагам и допускам.

По маркировке изделия можно определить все необходимые ее параметры и вид. Запись включает в себя:

• заглавную букву, характеризующую вид, или две заглавные буквы – вид и подвид (например, метрическая – М; метрическая коническая – МК);
• число, выражающее номинальный диметр в миллиметрах (М20 – метрическая с номинальным диаметром 20 мм);
• в случае мелкого шага указывают его значение в миллиметрах, через знак умножения – М20х1,5;
• в случае многозаходной добавляют указание хода после «х» и шага в круглых скобках – М20х3(Р1) – метрическая с диаметром 20 мм трехзаходная, где шаг составляет 1 мм;
• при обозначении левой резьбы пишут латинские заглавные буквы «LH» — М20LH или М20х3(Р1)LH – тоже только левая.

В некоторых случаях в маркировку могут входить дополнительные параметры: длина свинчивания, допуски и посадка. Их расшифровка следующая:

• указание допуска для наружной резьбы М12х1,75-6g и для внутренней М12-6Н;
• длину свинчивания выражают заглавными латинскими буквами – S – shot (короткая), N – normal (нормальная), L – long (длинная), иногда в круглых скобках добавляют числовое значение длины в миллиметрах, если величина нестандартная; например, М12-6g-L(30);
• посадку выражают дробью через значения допуска для внутренней (числитель) и наружной (знаменатель) резьб, например, учитывая, как обозначается левая резьба, общий вид будет таким — М12х1-6H/6g-LH.

Читать также: Поисковая катушка для металлоискателя своими руками

Также в маркировке может указываться вид и номер стандарта.

Выбирая правильный вид метрической резьбы и ее геометрические параметры можно обеспечить качественное крепление деталей, длительную эксплуатацию изделия и экономию средств на ремонте и обслуживании.

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

1.

В каких единицах измеряется метрическая резьба: •В мм2.

В каких размерах (единицах) выражается шаг дюймовой резьбы: •Число витков на длине 1 дюйма3.

В комплект, состоящий из 3 метчиков, входят, черновой, средний и чистовой метчики. У которого из них заборная часть имеет 3-4 срезанных нитки: •Черновой4.

Высоколегированные стали имеют суммарное содержание легирующих элементов •Более 10%5.

Для лекальных, граверных работ и для зачистки применяются: •Надфили6.

Для обработки какого материала предназначены рашпили •Очень мягких металлов и неметаллов7.

Для опиливания стали и чугуна применяют напильники •С двойной насечкой8.

Для разметки стальной поверхности нанесения линий (рисок) применяют: •Чертилку9.

Для чего перед шабрением поверхность детали окрашивают: •Для выявления неровностей10.

За один рабочий ход шабером снимается слой металла толщиной •0,005-0,07 мм11.

Зенкерование применяется для: •Обработки отверстий полученных ковкой, штамповкой, литьем и предварительно просверленных12.

Зенкерование применяют для: •Увеличения отверстия под головки болтов и винтов13.

Изменение формы и размеров изделия под действием внешне и внутренней силы называется: •Деформация14.

Инструмент, применяемый при рубке металла •Применяется: слесарная ножовка, труборез, ножницы по металлу15.

Казалось бы что в трубах сложного? Соединяй и крути. Но, если вы не сантехник и не инженер с профильным образованием, то обязательно возникнут вопросы за ответами на которые придется идти куда глаза глядят. А глядят они скорее всего первым делом в интернет )

Ранее мы уже говорили о диаметрах металлических труб в этом материале . Сегодня же попробуем внести ясность в резьбовые соединения труб различного назначения. Мы постарались не загромождать статью определениями. Базовую терминологию содержит ГОСТ 11708-82 с которым каждый может ознакомиться самостоятельно.

Черчение

Резьбовые соединения широко распространены в машиностроении. Они обладают такими достоинствами, как универсаль­ность, высокая надежность, способность воспринимать большие нагрузки, удобство сборки и разборки, простота изготовления.

Основным элементом всех резьбовых соединений является резьба.

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

Резьбы классифицируются по следующим признакам (рис. 117):

Рис. 117

1. В зависимости от формы поверхности, на которой нарезана резьба, они подразделяются на цилиндрические и конические;
2. В зависимости от расположения резьбы на поверхности стержня или отверстия они подразделяются на внешние и внутренние;
3. В зависимости от формы профиля различают резьбы треугольного, прямоугольного, трапецеидального, круглого и других профилей;
4. По эксплуатационному назначению резьбы делятся на крепежные (метрические, дюймовые), крепежно-уплотнительные (трубные, коничес­кие), ходовые (трапецеидальные, упорные, прямоугольные, круглые), спе­циальные и др.;
5. В зависимости от направления винтовой поверхности различают пра­вые и левые резьбы;
6. По числу заходов резьбы подразделяются на однозаходные и многозаходные (двух-, трехзаходные и т. д.).

Все резьбы разделяют на две следующие группы: стандартизиро­ванные — резьбы с установленными стандартами параметрами: профи­лем, шагом и диаметром; нестандартизированные, или специ­альные (резьбы, параметры которых не соответствуют стандартизирован­ным).

Основные элементы и параметры резьбы имеют следующие определения по ГОСТ 11708-82 и приведены ниже.

Левая резьба — образована контуром, вращающимся против часо­вой стрелки и перемещающимся вдоль оси в направлеции от наблюдателя (рис. 118,I).

Правая резьба — образована контуром, вращающимся по часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя (рис. 118, II).

Рис. 118

Профиль резьбы — контур 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 Рh — 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 (рис. 119).

Рис. 119

Наружный диаметр резьбы (d — для болта, D — для гай­ки) — диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин на­ружной резьбы или впадин внутренней резьбы.

Внутренний диаметр резьбы (d1 — для болта, — для гайки) — диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины на­ружной резьбы или в вершины внутренней резьбы.

Средний диаметр резьбы (d2 — для болта, D2 — для гай­ки) — диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, который пере­секает витки резьбы таким образом, что ширина выступа резьбы и ширина владины (канавки) оказываются равными.

Резьба может быть однозаходной и многозаходной (см. рис. 119).

Параметры соединения

Минимальный диаметр трубной резьбы составляет 1/16″ что соответствует 7,72 мм, максимальный — 6″ или 163,8 мм. Всего существует 16 типоразмеров, в зависимости от наружного диаметра соединения который измеряется по верхним гребням. Внутренний диаметр определяется по нижним точкам в противолежащих концах гребня.

Ещё одной ведущей характеристикой является шаг нарезки, который определяется дистанцией между соседними вершинами резьбы или впадинами. Шаг является одинаковым на любом отрезке соединения и измеряется количеством витков на один технический дюйм равный 25,4 мм. Данная характеристика также зависит от высоты профиля и равна половины разницы между внутренним и наружным диаметром.

О методике изготовления самотормозящего резьбового соединения

Известно, что существующая резьба и резьбовые соединения изготавливаются при помощи специально разработанных и стандартизированных инструментов. Часто это требует соответствующего оборудования и осуществляется по существующей методике нарезания. Но известные методики и способы изготовления стандартизированной резьбы не могут быть использованы для специальной, разработанной и внедренной в производство самотормозящей резьбы. Проблема в том, что в этом случае она нарезается конической в конце болта со специальным профилем. Причем витки имеют переменную высоту, но диаметры болта остаются постоянными.

Сечение винтовой нарезки имеет три характерные части, то есть треугольник у вершины и две трапеции в ее середине и основе. Показатели прочности и момент трения в резьбе выгодно отличаются от подобных параметров стандартной резьбы. В мире также разработано специальное прочное резьбовое соединение труб, которое уже получило положительные отзывы. Основным результатом изобретения является удачное решение поставленной задачи изменением профиля.

Самотормозящий фиксатор резьбовых соединений подобного прототипа состоит из стержня и гайки с нарезками. Нарезной конец болта имеет также коническую поверхность, на которой сделана резьба так, что ее диаметры по всей длине нарезки также постоянны. Вершины профиля одной составляющей нарезного соединения выполнены в форме сегментов с одинаковым радиусом дуг. Закругления впадин второго элемента соединения выполнены тем же самым радиусом, что и вершины витков болта. Центры дуг сегментов стержня находятся на линии, которая является параллельной образующей конуса наружной поверхности стержня. Выполнение вершин профиля гайки или стержня болта в соответствии с приведенными параметрами с указанной геометрией впадин стержня или гайки позволяет получить прочный фиксатор резьбовых соединений, обеспечить надежное стопорение гайки без применения дополнительных стопорных деталей, повышать конструктивные и эксплуатационные характеристики соединения и уменьшать его металлоемкость.

Виды метрических резьб

Под метрическими резьбами также понимают все виды с различными профилями, измеряемые миллиметрами. К ним относятся:

• резьба треугольная;
• трапециевидная;
• прямоугольная;
• круглая.

Кроме метрической системы измерения параметров используются:

• дюймовая;
• модульная, где модуль представляет собой отношение длины, выраженной в миллиметрах к числу π;
• питчевая, основная единица – питч – отношение числа π к длине, выраженной в дюймах.

Модульная резьба применятся для червячной передачи в машиностроении, как и питчевая. Дюймовая и метрическая – это крепежные типы резьб, но могут использоваться для передачи.

По месту нахождения различают:

• внутреннюю;
• наружную.

Внутренняя резьба находится в отверстии, ее получают метчиком, специализированным инструментом, представляющим собой стержень с режущими кромками.

Внутренняя метрическая резьба

Наружная резьба выполняется резцом или плашкой на стержне. А также получают накатом на соответствующем оборудовании.

Наружная метрическая резьба

По форме поверхности может быть цилиндрической и конической.

Резьба метрическая коническая используется для монтажа трубопроводов. Ее выполняют на поверхностях, где больший диаметр превышает малый в 16 раз. Диаметры варьируются от 6 до 60 мм.

Также подразделяют по направлению витков на правую и левую. Для определения направление резьбы необходимо деталь расположить так, чтобы ее ось располагалась от наблюдателя. Тогда, правая резьба образуется окружностью, вращающейся слева направо с поступательным движением вдоль оси, а левая резьба, соответственно, против часовой стрелки.

Виды по размеру шага бывают:

• крупная (с основным, крупным шагом);
• мелкая (с малым);
• специальная.

Крупный шаг считается нормальным, подойдет для любых материалов, в том числе и непрочных. Мелкий позволяет выдерживать большие нагрузки, но материалы должны быть определенных прочностных характеристик. Мелкий и специальный используют редко.

Крупный и мелкий шаг резьбы

Место перехода от гладкой поверхности к винтовой называют заходом. По их количеству делят на: одно- и многозаходные. Последние подразделяют также по количеству заходов: двух-, трех- и многозаходные.

Еще одна классификация – по применению. Они бывают:

• крепежные и упорно-крепежные;
• кинематические или ходовые;
• специального назначения.

Ниже представлены основные виды резьб метрических и их буквенные обозначения:

• заглавная буква «М» символизирует метрический вид,
• если она выполнена на поверхности в виде конуса, то «МК»;
• для условий, где необходимы термостойкостью и прочность используют метрическую цилиндрическую «МJ»;
• по ISO – «EG-M»;
• трапецеидальная – «Tr»;
• упорная с углом наклона одной стороны 30º– «S»;
• упорная усиленная — «S45», где число – угол наклона одной из сторон.

Виды

Существуют следующие разновидности трапецеидальной резьбы:

Левая: создается контуром с плоской поверхностью, осуществляющим вращение против часовой стрелки, в направлении от наблюдателя. Она является одним из самых старинных способов соединения узлов в механизмах и используется в машиностроительном секторе для закрепления заготовок к валу токарного станка. Данная конструкция предотвращает вероятность откручивания детали при во время процедуры обработки. Левая резьба применяется для закрепления ниппелей радиаторов отопительных систем, колесах грузовых автомобилей или внедорожников, патронов со сверлами, лопастей от комнатных вентиляторов, редуктора для остановки крутящегося момента мотора машины, велосипедных деталей и составных частей циркулярных пил. Также она нашла применение в качестве механизма защиты от опасных действий. С ее помощью осуществляется контроль рабочих инструментов, обрабатывающих заготовку. Левосторонней резьбой оснащен редуктор баллона с пропаном. Эта разновидность нарезки активно используется производителями машин для предотвращения подделки ее основных комплектующих.Маркируется она латинским символом “L”.
Правая: образована плоским контуром, осуществляющим вращательное движения по часовой стрелке. Она передвигается вдоль оси относительно наблюдателя. Данный вид нарезания чаще всего используется для фиксации заготовок при помощи винтов, гаек, шпилек и болтов. В промышленных масштабах его применяют для вкручивания шурупов и саморезов. Для определения правой резьбы применяется метод расположения крепежных инструментов фаской вверх на ладони

Важно учитывать, чтобы витки спирали были направлена на наблюдателя. Правосторонней резьбой оснащаются редукторы баллонов, наполненных кислородом, предназначенных для снижения риска возникновения ЧС во время обработки

Этот вид нарезания можно легко подделать, поэтому он не нашел применения в брендировании автомобильных деталей. Обозначение этого вида нарезания осуществляется при помощи латинской буквы “R”.
Однозаходная: образована движением 1 профиля. Для ее определения необходимо посмотреть на торец винта или гайке. Если на нем виден только 1 конец витка, то резьба является однозаходной. У этой разновидности нарезания шаг равен величине хода – расстояния между соседними нитками. Настройка станка для однозаходной резьбы осуществляется в зависимости от значений шага. Недостатком данного вида нарезания является низкая прочность обработанных деталей, обусловленная малой длиной внутреннего диаметра. Этот фактор не позволяет ей передавать больших усилий. Маркируется однозаходная резьба латинским символом “H”.
Многозаходная: образована множеством выступов винтовой нарезки. Самым частым представителем этой подгруппы является двухзаходная резьба, обладающей 2 витками и симметричными заходами. В этом случае величина хода равняется произведению количества заходов на шаг. Многозаходная резьба применяется в стягивающих конструкциях. Она выполняет операции по увеличению прочности соединения, изменению передаточных числе (при обработке моторных редукторов) и созданию значительного смещения крепежных механизмов в винтовых стержнях при условии малого числа произведенных оборотов. В международной системе данный вид обозначается латинской буквой “S’.

Размеры и технические характеристики всех разновидностей трапецеидальной резьбы указаны в виде нормативов в ГОСТ 24739-81 и ГОСТ 25347-82. В этих документах представлены стандарты профилей и предельные допуски, требуемые для обработки готовых заготовок.