Общие сведения о резьбах кратко

Обновлено: 30.06.2024

Понятие о винтовой линии. Если (рис. 166, а) прямоугольный треугольник ABC, вырезанный из бумаги или из тонкой жести, сторона АВ которого равна длине окружности πD основания цилиндра Е, навернуть на цилиндр так, чтобы сторона АВ совпала с основанием цилиндра, то сторона АС образует на боковой поверхности его линию, называемую винтовой.

Образование винтовой резьбы. Предположим, что плоская фигура, например треугольник abc (рис. 166, б), стороной ab касается образующей цилиндра Е и расположен в плоскости, проходящей через его ось. Предположим далее, что этот треугольник перемещается, оставаясь в плоскости, проходящей через ось цилиндра Е, причем вершина его скользит по винтовой линии, нанесенной на цилиндре. При перемещении треугольника на боковой поверхности цилиндра Е получаются винтовой выступ N и винтовая канавка М, образующие наружную винтовую резьбу.

Если бы треугольник abc перемещался по винтовой линии, нанесенной на внутренней цилиндрической поверхности (на стенках отверстия), на этой поверхности была бы образована внутренняя винтовая резьба.

Винтовой выступ резьбы, получившийся пссле одного полного оборота образующей ее фигуры, называется витком.

Профиль резьбы. Винтовые резьбы, принятые на практике, образованы перемещением по боковой поверхности цилиндра не только треугольника, но и других плоских фигур (трапеций, квадрата и т. д.), выбираемых в зависимости от условий, в которых работает резьба. В соответствии с этим основным признаком, характеризующим резьбу, является ее профиль.

Профилем резьбы называется сечение ее витка плоскостью, проходящей через ось цилиндра (т. е. диаметральной плоскостью), на котором образована резьба.

Рис. 166. Образование винтовой резьбы

Элементы профиля резьбы. Элементами профиля резьбы являются его боковые стороны, угол, вершина и впадина.

Углом профиля называется угол между боковыми сторонами витка, измеренный в диаметральной плоскости. Этот угол (рис. 167, а) обозначается буквой α.

Рис. 167. Элементы профиля (а, б) и шаг резьбы (в)

Вершиной профиля называется линия, соединяющая боковые стороны его по верху витка (Р, рис. 167, а, б).

Впадиной профиля называется линия, образующая дно винтовой канавки (R, рис. 167, а, б).

Очертания вершины и впадины могут быть плоскосрезанными (рис. 167, а) или закругленными (рис. 167, б).

Шаг резьбы. Следующим элементом, характеризующим резьбу, является ее шаг.

Шаг резьбы — это расстояние между двумя одноименными (т. е. правыми или левыми) точками двух соседних витков, измеренное параллельно оси резьбы.

На рис. 167, в такими точками являются точки А и А₁ точки В и В₁, точки С и C₁ и т. д. Расстояние между этими точками, измеренное параллельно линии 00 (т. е. оси резьбы), и есть шаг резьбы, обозначаемый буквой S.

Почти у всех резьб, принятых в машиностроении, шаг измеряется в миллиметрах. Существуют, однако, также резьбы, у которых шаг выражается числом витков резьбы на 1 дюйм ее длины.

Кроме винтов, на токарном станке нарезаются червяки, имеющие модульный или питчевый шаг.

Диаметры резьбы. Различают три диаметра резьбы: наружный, внутренний и средний.

Наружным диаметром резьбы (d) называется диаметр цилиндра, описанного около боковой поверхности резьбы.

Для болта наружный диаметр соответствует диаметру по вершинам профиля (рис. 168, а), измеренному перпендикулярно к оси резьбы, а для гайки — по впадинам профиля (рис. 168, б).

Рис. 168. Диаметры резьбы: наружный и внутренний (а, б) и средний (в)

Внутренним диаметром резьбы (d₁) называется диаметр цилиндра, вписанного в резьбовую поверхность.

Для болта внутренний диаметр соответствует диаметру по впадинам профиля (рис. 168, а), измеренному перпендикулярно к оси резьбы, а для гайки — по вершинам профиля (рис. 168, б).

Средним диаметром резьбы (d₂) называется диаметр цилиндра, соосного с резьбой, образующие которого делятся боковыми сторонами профиля на равные отрезки.

На рис. 168, в этот цилиндр, имеющий общую ось с резьбой, показан штрих-пунктирными линиями. На рисунке АВ = ВС = CD и т. д., а поэтому d₂ — средний диаметр.

Угол подъема резьбы. При нарезании резьбы на токарном станке необходимо учитывать угол ее подъема.

Углом подъема называется угол, образованный направлением резьбового выступа резьбы с плоскостью, перпендикулярной к его оси.

Правая и левая резьбы. По направлению витка различают правые (рис. 169, б) и левые (рис. 169, а) резьбы.

Рис. 169. Левая (а) и правая (б) резьбы

Если подъем резьбы винта, положенного на ладонь правой руки, совпадет с направлением отогнутого большого пальца, эта резьба правая.

Совпадение подъема резьбы с направлением отогнутого большого пальца левой руки указывает, Что данная резьба левая.

На винт с правой резьбой гайка навертывается при вращении вправо (по часовой стрелке), на винт с левой резьбой — при вращении влево (против часовой стрелки).

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Лекция

Резьба применяется в технике для разъемного соединения деталей. Резьбы при-меняемые для неподвижных соединений, называют крепежными резьбами. В зави-симости от применения к ним предъявляют требования на прочность или герметич-ность. Крепежные резьбы имеют обычно треугольный профиль резьбы. Резьбы, при-меняемые в подвижных соединениях, называются кинематическими (ходовыми). В подвижных соединениях одна деталь перемещается относительно другой детали. К такой резьбе предъявляются требования на прочность, точность перемещения, сни-жение трения. Кинематические резьбы имеют преимущественно трапециидальный или прямоугольный профиль.

 по характеру поверхности – цилиндрические или конические;

 по расположению – наружные или внутренние;

 по профилю – треугольные, упорные, прямоугольные, трапециидальные и круглые;

 по направлению винтовой линии – правые и левые;

 по числу заходов – однозаходные и многозаходные;

 по назначению – крепежные, кинетические и специальные.

Резьба – это винтовая нарезка, имеющая определенный профиль, диаметр и шаг. Она нарезается на деталях, имеющих цилиндрическую или коническую поверх-ность. Поверхность резьбы образуется плоским контуром фигуры, лежащей в одной плоскости с осью резьбы, и перемещающимся по винтовой линии цилиндрической или конической поверхности. Осью резьбы называют ось цилиндрической кониче-ской поверхности, на которой образуется резьба.

Нарезание резьбы ручным и механическим способами

Образование резьбы производится тремя методами:

 нарезание резьбы режущим инструментом, изготовленным из инструментальных, быстрорежущих сталей и твердых сплавов; к ним относятся резьбовые резцы и гре-бенки, метчики, резьбонарезные плашки, резьбонарезные самооткрывающиеся го-ловки, резьбовые фрезы и обкаточные резцы;

 шлифование резьбы мелкозернистыми резьбошлифовальными

кругами – однониточными и многониточными;

 накатывание резьбы ( метод пластических деформаций ) накатными роликами, плоскими накатными плашками, а так же головками с узкими накатными роликами (с продольным перемещением головки или заготовки).

Резьбу можно получить путем:

 многопроходного нарезания однониточным инструментом (рисунок 1,а) – резец-стержневой, призматический или круглый, однониточный, шлифовальный круг;

 однопроходного нарезания многониточным инструментом (рисунок 1,б) – гребен-

ка, круглая плашка, метчик, резьбонарезная головка, многониточный шлифоваль-ный круг;

 однопроходного фрезерования вращающимся инструментом (рисунок 1,в) –резьбовая однониточная фреза, вихревая головка с твердосплавными резцами;

 фрезирование вращающейся многониточной фрезой, ширина которой больше длины нарезаемой резьбы (рисунок 1,г);

 накатывание резьбы широкими роликами или плашками (рисунок 1,д);

 однопроходного накатывания резьбы узкими роликами с осевой подачей (рису-нок 1,е);

однопроходного обкатывания обкаточным резцом (рисунок 1,ж).

Рисунок 1 – Схемы получения различными инструментами

Процесс получения резьб часто разделяется на черновые и чистовые переходы или операции. При черновом нарезании с большими сечениями среза происходит ин-тенсивное нагревание заготовки. Поэтому целесообразно производить чистовое на-резание с меньшими сечениями среды для обеспечения точного шага, профиля резьбы. Особенно важно производить разделение нарезания на черновое и чистовое при обработке длинных резьб.

Инструмент для нарезания резьбы ручным методом

Резьбовые резцы и гребенки

Резьбовые резцы служат для нарезания наружной и внутренней резьбы. Они делятся на: стержневые однониточные и гребенчатые;

призматические однониточные и гребенчатые;

круглые (дисковые) также однониточные и гребенчатые.

Призматический резьбовой резец (рисунок 2) при использовании закрепляют в специальную державку, часто пружинную. Призматические резцы можно применять только при небольших углах подъема резьбы, так как у этих резцов нельзя давать разные задние углы на боковых сторонах профиля.

Рисунок 2 – Резьбовый призматический резец

Значительно чаще применяются круглые резьбовые резцы. Изготовление круг-лого резца проще призматического, профиль его может быть прошлифован на резь-бошлифовальном станке. Круглые резцы для наружной резьбы выполняются обычно насадными. Резец устанавливается на державке, для предохранения проворачивания он снабжается зубцами на одном или обоих торцах.

Многониточные резцы называют гребенками. Гребенки бывают:

плоские (стержневые) (рисунок 3, а);

призматические (рисунок 3, б) ;

круглые с кольцевой или винтовой нарезкой (рисунок 3, в).

Стержневые и призматические гребенки из-за трудности изготовления не полу-чили широкого распространения. Распространены круглые гребенки, которые имеют несколько кольцевых или винтовых витков.

При нарезании внутренней резьбы направление резьбы такой гребенки должно совпадать с направлением резьбы детали. При нарезании наружной резьбы направ-ление гребенки должно быть обратным направлению резьбы детали.

Нарезание резьбы метчиками

Метчиком нарезают внутреннюю резьбу. Он представляет собой винт, снаб-женный продольными прямыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки. Работает он при двух одновременных движениях: вращательном (метчики или заготовки) и поступательном (вдоль оси метчика).

а) б) в)

а – плоская ( стержневая ); б – призматическая;

в – круглая

Рисунок 3 – Резьбовые гребенки

Метчики можно подразделить на следующие основные типы: ручные, гаечные, машинные, плашечные, колибровачные, регулируемые и самооткрывающиеся.

На рисунке 4 показан метчик и обозначены его основные части и конструктив-ные элементы.

Рисунок 4 – Части и конструктивные элементы метчика

Рабочая часть, то есть вся нарезанная часть метчика, делится на заборную и ко-либрующую. Заборной, или режущей частью, называется передняя конусная часть метчика, на долю которой приходится черновое нарезание резьбы. Колибрующая часть метчика служит для зачистки резьбы.

Хвостовая часть метчика представляет собой стержень для закрепления метчика в патроне или воротке; квадрат служит для передачи крутящего момента.

К элементам, определяющим конструкцию метчика, относятся канавки для раз-мещения стружки, режущие перья, сердцевина (внутренняя часть тела метчика).

Метчики изготовляют в основном с прямыми, но иногда и с винтовыми канав-ками.

Материалом для изготовления метчиков служит быстрорежущая инструмен-тальная углеродистая сталь У1А.

Метчики по точности изготовления разделяются на:

 машинно-ручные и гаечные с шлифованной резьбой (из стали Р18), С – повышен-

ной и Д - обычной точности;

 ручные с нешлифованной резьбой (из стали У12) двух степеней точности:

Е – обычной и Н – пониженной.

Плашка во внутренней полости имеет нарезку и при навивании на деталь наре-зает наружную резьбу обычно за один проход.

Существует несколько видов плашек:

 цельные и разрезные;

они могут быть круглые, квадратные и шестигранные (рисунок 5, а … в);

трубчатые резьбонарезные плашки (прогонки; рисунок 5, г),

 плашки к слесарным клуппам.

а – круглая; б – квадратная; в – шестигранная; г - трубчатая

Рисунок 5 – Типы резьбонарезных плашек

Работа плашки совершенно аналогична работе метчика, только в отличие от по-следнего плашка нарезает не внутреннюю, а наружную резьбу.

Круглые плашки применяются для нарезания резьбы и для колибрования (за-чистки) предварительно обработанной резьбы.

Нарезание резьбы сопровождается отделением значительного количества струж-ки, и стружечные отверстия должны быть большими, чтобы стружка не забивалась в них.

Трубчатые плашки, вследствие деформации резьбы при термической обработке не могут давать особо точную резьбу.

Для нарезания крупных резьб вручную в несколько проходов потребовались специальные раздвижные плашки, к которым относятся плашки для слесарных клуп-пов, плашки для трубчатых клуппов и регулируемые плашки. Такие плашки позво-ляют в процессе нарезания резьбы путем их регулирования изменять диаметр наре-заемой резьбы и, таким образом, дают возможность производить нарезание в не-сколько проходов.

Оборудование для механического способа нарезания резьбы

Резьбовые соединения, выполняемые с помощью резьбовых крепежных деталей (болтов, винтов, муфт, шпилек), широко применяется в машиностроении. Образо-вание резьбы методами резания или пластического деформирования осуществляется на многих группах и типах станков с применением разнообразных инструментов. Это позволяет получить цилиндрическую и коническую резьбы, внутреннюю и на-ружную резьбы различного профиля, однозаходные и многозаходные. Выпускают также специализированные станки для образования резьбы нарушением или пласти-ческим деформированием – накатыванием.

Резьбонарезные станки выполняются с вертикальной и горизонтальной компо-новкой шпинделя, имеют один – два или более шпинделей, работают как полуавто-маты и автоматы, служат для нарезания внутренних (в гайках) и наружных (на бол-тах и винтах) резьб. Нарезание ведется как метчиками, так и резьбонарезными голов-ками с круглыми или тангенциальными плашками.

При производстве резьбовых деталей массового применения широкое примене-ние получили высокопроизводительные резьбонакатные станки, работающие плос-кими плашками или роликами. Высокоточные резьбы обрабатывают на резьбошли-фовальных станках.

а - Нарезание цилиндрической резьбы резцом на токарно – винторезных станках осуществляется (рисунок 6) путем вращения заготовки и продольной подачи рез-ца на шаг Р за каждый оборот заготовки. Нарезание внутренней резьбы осущест-вляется специальным резьбовым расточным резцом с профилем, соответствую-щим заготовке.

За каждый проход резца по винтовой линии выбирается часть материала канав-ки. Срезание этого материала может быть различным, однако всегда имеет две ста-дии – черновую и чистовую. На черновой стадии стремятся к наибольшему съему материала, а на чистовой – к получению требуемой точности и шероховатости.

При одной схеме выборки материала (рисунок 7, а, б) резец углубляется после каждого прохода, но одновременно несколько смещается и вдоль оси. При другой

Рисунок 6 – Схемы нарезания наружной ( а ) и внутренней ( б ) резьб

Автор видеоурока: к.пед.н., доцент кафедры ИГиСАПР Кайгородцева Н.В.

В машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности широкое распространение получили разъемные соединения деталей машин, осуществляемые с помощью резьбы различных профилей (треугольного, трапецеидального, прямоугольного и др.).

В основе образования резьбы лежит принцип получения винтовой линии. Если на поверхности цилиндра или конуса прорезать канавку по винтовой линии, то режущая кромка резца образует винтовую поверхность, характер которой зависит от формы режущей кромки.

Образование винтового выступа можно представить как движение треугольника, трапеции, квадрата по поверхности цилиндра или конуса так, чтобы все точки фигуры перемещались по винтовой линии (рис. 248).

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

Признаки классификации и виды резьбы

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

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

Виды резьбы классифицируются по следующим признакам:

по форме поверхности:

• цилиндрическая резьба, образованная на поверхности цилиндра,

• коническая резьба, образованная на поверхности конуса;

по характеру поверхности:

• наружная резьба, образованная на наружной поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении наружная резьба является охватываемой поверхностью и наносится на болте (винте идр.),

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

по направлению резьбы:

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

• левая резьба, образованная контуром, вращающимся против часовой стрелки и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя (подъем винтового выступа идет справа налево);

по числу заходов (выступов и канавок):

• однозаходная резьба, образованная одной винтовой ниткой (рис. 249, а),

• многозаходная резьба, образованная двумя, тремя и т.д. винтовыми нитками (рис. 249, б, в).

Винтовая нитка — это выступ винтовой резьбы, образованный одним профилем.

Число заходов резьбы — число ниток, образующих резьбу.

Многозаходные винты образуются, если по поверхности перемещаются одновременно два, три и более плоских профиля, равномерно расположенных по окружности относительно друг друга (рис. 249).

На рисунке 250 представлена обобщенная схема типов резьб.

Параметры резьбы

Основными параметрами резьбы (рис. 251) являются:

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

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

• внутренний диаметр резьбы d₁ (D₁);

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

• ход резьбы P_h — расстояние между соответствующими точками на поверхности винтовой нитки за один оборот контура, измеренное параллельно оси резьбы. Для однозаходной резьбы величина хода винта P_h равна шагу Р (см. рис. 249, а). Для двух и трехзаходных винтов величина хода соответственно равняется 2Р — для двухзаходного винта (см. рис. 249, б) и ЗР — для трехза-ходного (см. рис. 249, в);

• угол профиля а образуется боковыми сторонами профиля;

• высота исходного профиля Н получается при продолжении боковых сторон остроугольного профиля до пересечения;

• высота профиля, равная (5/8)H — расстояние между выступом и впадиной профиля в направлении, перпендикулярном оси резьбы.

Типы резьбы

Основные типы резьбы, обозначения и примеры нанесения обозначений на чертежах приведены в табл. 6.

Резьба метрическая. Профиль метрической резьбы (ГОСТ 9150— 2002) представляет собой равносторонний треугольник с углом профиля, равным 60°. Форма впадины резьбы может быть как плоско-срезанной, так и закругленной. Стандартом установлены размеры метрической резьбы для диаметров от 1 до 600 мм.

Метрическая резьба подразделяется:

• на резьбу с крупным шагом;

• резьбу с мелким шагом.

Шаг и глубина метрической резьбы с мелким шагом меньше, чем резьбы с крупным шагом при одном и том же наружном диаметре. Резьбы с мелким шагом применяются в тонкостенных соединениях для увеличения их герметичности, для осуществления регулировки в приборах точной механики и оптики, в целях увеличения сопротивляемости деталей самоотвинчиванию.

Резьба дюймовая (в табл. 6 не указана). Резьба дюймовая имеет треугольный профиль с углом у вершины в 55°. Применение дюймовой резьбы в новых разработках не допускается. Дюймовая резьба применяется при ремонте оборудования, поскольку в эксплуатации находятся детали с дюймовой резьбой. Изготовляется с наружным диаметром от 3/16" до 4".

Основными параметрами дюймовой резьбы являются наружный диаметр в дюймах и число шагов на дюйм длины нарезанной части детали. На чертеже она обозначается наружным диаметром, выраженным в дюймах, например: 1"; 1 1/3”; 2".

Резьба трубная цилиндрическая. Угол профиля равен 55°. Профиль резьбы выполняется с закруглениями. Изготовляется она диаметром от 1/8 до 6" при числе ниток на 1" от 28 до 11. Номинальный диаметр трубной резьбы условно отнесен к внутреннему диаметру трубы (D_y — условный проход). Трубная цилиндрическая резьба применяется для соединения труб, арматуры, трубопроводов и других тонкостенных деталей (пробки, заглушки и др.).

Резьба трубная коническая. Конусность равна 1:16. Профиль резьбы — равнобедренный треугольник с углом при вершине 55° и закругленной вершиной. Наружный диаметр в среднем сечении по длине резьбы на трубе (в основной плоскости, перпендикулярной к оси резьбы) равен наружному диаметру цилиндрической трубной резьбы того же размера (рис. 252). На эту резьбу ГОСТ устанавливает размеры диаметров от 1/16" до 6".

В трубных соединениях коническая резьба на трубе может применяться в сочетании с цилиндрической трубной резьбой в муфте, т.е. коническая резьба — трубы, цилиндрическая — муфты.

Применяется резьба для резьбовых соединений топливных, масляных, водяных и воздушных трубопроводов машин и станков.

Трубная коническая резьба обозначается буквами:

• R — коническая наружная;

• R_c — коническая внутренняя;

• R_p — цилиндрическая внутренняя.

Резьба коническая дюймовая с углом профиля 60° (ГОСТ 6111—52). Применяется для диаметров от 1/16” до 2" для резьбовых соединений топливных, масляных, водяных и воздушных трубопроводов, машин и станков.

Резьба трапецеидальная. Профиль резьбы — равнобочная трапеция с углом 30° между боковыми сторонами. Трапецеидальная резьба может быть однозаходной и многозаходной, правой и левой. Трапецеидальная резьба (ГОСТ 9484—81) предусмотрена для диаметров от 8 до 640 мм.

Эта резьба служит для преобразования движения (в ходовых винтах станков, винтах суппортов, штурвальных винтах, грузовых винтах и т.п.).

Резьба упорная. Имеет профиль трапеции, одна из сторон которой наклонена на 30°, а вторая — на 3° к нормали, проведенной к оси резьбы (см. табл. 6). Упорная резьба диаметром от 10 до 600 мм выполняется по ГОСТ 10177-82.

Упорная резьба применяется в механизмах с большим осевым усилием (в винтовых прессах, в нажимных винтах прокатных станов и т.п.).

Резьба круглая (ГОСТ 13536—68). Профиль круглой резьбы образован дугами, связанными между собой участками прямой линии. Угол между сторонами профиля 30° (см. табл. 6).

Резьба имеет ограниченное применение — для санитарно-технической арматуры: для шпинделей вентилей смесителей, водопроводных кранов, в отдельных случаях для крюков подъемных кранов, а также в условиях воздействия агрессивной среды.

Прямоугольная резьба не стандартизована, так как наряду с преимуществами, заключающимися в более высоком коэффициенте полезного действия, чем у трапецеидальной резьбы, она менее прочна и сложнее в производстве. Применяется при изготовлении винтов, домкратов и ходовых винтов. При изображении прямоугольной резьбы рекомендуется вычерчивать местный разрез, на котором проставляют необходимые размеры.

Специальные резьбы. Если резьба имеет стандартный профиль, но отличается от соответствующей стандартной резьбы диаметром или шагом, то резьба называется специальной. В этом случае к обозначению резьбы добавляется надпись Сп, а в обозначении резьбы указываются размеры наружного диаметра и шага резьбы, например: Сп. М19 х 1,5.

Определение резьбы при съемке с натуры

Для определения основных параметров резьбы производится ее обмер. Обмер резьбы включает в себя определение:

• шага резьбы — для метрической резьбы и числа шагов на дюйм — для резьбы, имеющей профиль дюймовой резьбы;

• наружного диаметра (для стержня) и внутреннего (для отверстия).

Шаг резьбы и число шагов на дюйм определяют с помощью резьбомеров — набора шаблонов. На каждом шаблоне указано или определенное значение шага резьбы, или значение числа шагов на дюйм. Шаблон подбирается таким образом, чтобы одна из пластин резьбомера полностью входила во впадины резьбы. Шаг резьбы или число шагов на дюйм определяется при совпадении профиля шаблона с профилем резьбы надетали по маркировке на шаблоне (рис. 253).

Наружный диаметр (для стержня) и внутренний (для отверстия) определяют с помощью штангенциркуля (рис. 254).

Сопоставляя данные обмера с табличными в соответствующих стандартах для данного типа резьбы, установив направление витков резьбы (правое или левое) и число заходов, получаем исходные данные для обозначения резьбы.

Изображение резьбы на чертежах

При изображении резьбы на чертежах всех отраслей промышленности и строительства в соответствии с ГОСТ 2.311—68 принята условность, когда винтовую линию заменяют двумя линиями — сплошной основной и сплошной тонкой. При этом изображение наружной и внутренней резьбы имеет следующие особенности.

Наружная резьба. На стержне резьба изображается сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими — по внутреннему.

На изображениях, полученных проецированием на плоскость, параллельную оси стержня, сплошную тонкую линию по внутреннему диаметру резьбы проводят на всю длину резьбы без сбега (рис. 255). Сплошная тонкая линия изображения резьбы на стержне должна пересекать линию границы фаски.

На видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу, приблизительно равную 3/4 окружности, разомкнутую в любом месте (не допускается начинать сплошную линию и заканчивать ее на осевой линии). Расстояние между тонкой линией и сплошной основной не должно быть меньше 0,8 мм и больше шага резьбы. Фаска на этом виде не изображается.

Внутренняя резьба. В отверстии резьбу изображают сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями — по наружному диаметру (рис. 256). Резьба, показываемая как невидимая, должна изображаться штриховыми тонкими линиями одинаковой толщины по наружному и по внутреннему диаметрам.

На разрезах, полученных проецированием на плоскость, параллельную оси отверстия, сплошная тонкая линия по наружному диаметру резьбы проводится на всю длину резьбы без сбега.

На изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси отверстия, по наружному диаметру резьбы проводят дугу, приблизительно равную 3/4 окружности, разомкнутую в любом месте. Фаску на этом виде не изображают.

Линию, определяющую границу резьбы, наносят на стержне и в отверстии с резьбой в конце полного профиля резьбы (до начала сбега). Границу резьбы проводят до линии наружного диаметра резьбы и изображают сплошной основной линией, перпендикулярной к оси резьбы, если она видна (рис. 257, а, б), и штриховой тонкой, если резьба изображена как невидимая (рис. 257, в).

Штриховку в разрезах и сечениях проводят до линии наружного диаметра резьбы на стержне и до линии внутреннего диаметра в отверстии, т.е. в обоих случаях до сплошной толстой основной линии (рис. 256—258).

Сбег резьбы (см. рис. 258) при необходимости изображают сплошной тонкой линией. Из технологических соображений на части стержня может быть осуществлен недовод резьбы. Суммарно недовод резьбы и сбег представляют собой недорез резьбы. Размер длины резьбы указывается, как правило, без сбега. Пример простановки размера длины резьбы без сбега и со сбегом представлен на рис. 259.

Глухое отверстие с резьбой называют гнездом. Конечная часть гнезда, выполненная сверлением, обычно имеет форму конуса с углом при вершине 120° (рис. 260, а, б). Если конец резьбы располагается близко к дну глухого отверстия, то допускается изображать резьбу до конца отверстия (рис. 260, б). Допускается изображать резьбу до конца отверстия на чертежах, по которым резьбу не выполняют. На рисунке 260, в показано изображение резьбы в пластмассовых деталях.

Если на чертеже необходимо показать профиль резьбы (резьба с нестандартным профилем или специальная резьба), то следует применять местный разрез (рис. 261, а), выполнять профиль резьбы на разрезе (рис. 261,6) или изображать участок профиля в увеличенном виде как выносной элемент (рис. 261, в).

На разрезах резьбового соединения в изображении на плоскости, параллельной его оси, в отверстии показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резьбой ввернутого в него стержня (рис. 262—263).

На чертеже резьба с нестандартным профилем изображается с нанесением всех размеров, необходимых для ее изготовления (см. рис. 261, в).

Для всех резьб, кроме конических и трубной цилиндрической, обозначения относятся к наружному диаметру и проставляются над размерной линией, на ее продолжении или на полке линии-выноски (рис. 264). Места нанесения обозначения указанных резьб на стержне показаны на рис. 264—265, отверстии — на рис. 266.

Обозначение конических резьб и трубной цилиндрической наносят только на полке линии-выноски (рис. 267).

Общие сведения о резьбах

Резьбовые детали. В машинах применяются детали, имеющие различные наружные и внутренние резьбовые поверхности. Это крепежные винты и гайки, ходовые винты для преобразования вращательного движения в поступательное, грузовые винты (домкраты). В измерительных инструментах и приборах применяются микрометрические (точные) винты. Резьбовая поверхность образуется одновременными равномерными вращательным и поступательным движениями какого-либо профиля относительно оси. В зависимости ог формы профиля различают резьбы: треугольные, трапецеидальные, прямоугольные, упорные, круглые. По направлению витков резьбы делятся на правые (винт ввинчивается в гайку при вращении по часовой стрелке) и левые. Резьбы бывают однозаходные и многозаходные. Многозаходные имеют несколько параллельно идущих витков; на торце детали с такой резьбой видно несколько равномерно расположенных витков (заходов). Элементы резьбы. Если винтовую линию развернуть на плоскости, то она явится гипотенузой прямоугольника ЛВС , один катет которого равен длине окружности лdop, а другой — шагу резьбы 5 мм. Шагом резьбы называется расстояние между одноименными точками двух соседних витков, измеренное параллельно оси резьбы.

Угол между направлением витка и плоскостью, перпендикулярной к оси цилиндра, называется углом подъема резьбы.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЗЬБ : по форме профиля: а — треугольная, б — трапецеидальная, в — прямоугольная (ленточная), г —упорная, д-круглая; по направлению витков: е — правая, Ж —левая

Чем меньше угол, тем меньше опасность самоотвинчивания резьбового соединения. Кроме среднего диаметра резьбы dcp, шага резьбы S и угла подъема ц резьба характеризуется также наружным диаметром d0, внутренним диаметром du углом профиля е и глубиной профиля Г.

Угол профиля s — это угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевом сечении. Средний диаметр резьбы dcp является средним арифметическим наружного и внутреннего диаметров.

Глубиной профиля Г является полуразность наружного и внутреннего диаметров (мм)

Метрическая резьба ( ГОСТ 16093—70) имеет треугольный профиль с углом £ = 60 . Вершины выступов срезаны, а дно впадин закруглено. Шаг и диаметры измеряются в миллиметрах.

Резьбы с мелким шагом обозначаются буквой М, цифрами (диаметр резьбы) и, кроме того, указывается величина шага.

Примеры обозначения метрических резьб: MI2-6A — метрическая, наружный диаметр 12 мм, степень точности 6/1; М12 х 1-6Н левая — метрическая на гайке, наружный диаметр 12 мм, шаг мелкий 1 мм, степень точности 6Н.

Дюймовая резьба ( ОСТ НКТП 1260). Для ремонта старых машин или машин, поступающих из стран, где принята дюймовая система мер (Англия, США и др.), изготовляют изделия с дюймовой резьбой: Дюймовая резьба имеет треугольный профиль с углом е = 55°, диаметры измеряются в долях дюйма (1” = =25,4 мм), а шаг характеризуется числом ниток, приходящихся на один дюйм. Резьба обозначается на чертежах только диаметром (например, 1”; %”). Каждой резьбе соответствует определенное число ниток на один дюйм (по справочнику). Например, для резьбы 1, у2”, п = 7 ниток на 1”, т. е. S=1/7”. Стандартом предусмотрены дюймовые резьбы от 3/,б” до 4” с числом ниток п от 24 до 3 на 1”. Для дюймовых резьб принято два класса точности: второй (кл. 2) и третий (кл. 3).

5. РЕЗЬБОНАРЕЗНАЯ ПЛАШКА : а — вид в плане, б — элементы резьбы плашки, в —pay решая регулируемая плашка, г — закрепление плащи плишкодержателе; 1 —зажимные винты, 2—регуя рующий винт, 3 — плашкодержатель, 4 — плашка

6. ПЛАШКОДЕРЖАТЕЛИ : а — ручной, б — самоу стачав пинающийся, закрепляемый в задней бабке; 1 — плашка, 2 — плашкодержитель, 3 — штифт, 4 — корпус, 5 — винт

Понятие о винтовой линии. Если прямоугольный треугольник АВС , вырезанный из бумаги или из тонкой жести, сторона АВ которого равна длине окружности основания цилиндра, навернуть на цилиндр так, чтобы сторона АВ совпала с основанием цилиндра, то сторона АС образует на боковой поверхности его линию, называемую винтовой.

Образование винтовой резьбы. Предположим, что плоская фигура, например, треугольник abc, стороной ab касается образующей цилиндра Е и расположен в плоскости, проходящей через его ось. Предположим далее, что этот треугольник перемещается, оставаясь в плоскости, проходящей через ось цилиндра Е, причем вершина его скользит по винтовой линии, нанесенной на цилиндре. При перемещении треугольника на боковой поверхности цилиндра Е получаются винтовой выступ N и винтовая канавка М9 образующие наружную винтовую резьбу.

Винтовой выступ резьбы, получившийся после одного полного оборота образующей ее фигуры, называется витком.

Профиль резьбы. Винтовые резьбы, принятые на практике, образованы перемещением по боковой поверхности цилиндра не только треугольника, но и других плоских фигур (трапеции, квадрата и т. д.), выбираемых в зависимости от условий, в которых работает резьба. В соответствии с этим основным признаком, характеризующим резьбу, является ее профиль.

Элементы профиля резьбы. Элементами профиля резьбы являются его боковые стороны, угол, вершина и впадина.

Углом профиля называется угол между боковыми сторонами витка, измеренный в диаметральной плоскости.

Этот угол обозначается буквой а.

Вершиной профиля называется линия, соединяющая боковые стороны его по верху витка.

Впадиной профиля называется линия, образующая дно винтовой канавки.

Очертания вершины и впадины могут быть плоскосрезанными или закругленными.

Шаг резьбы. Следующим элементом, характеризующим резьбу, является ее шаг.

На рис. 8, в такими точками являются точки А и Alt точки В и точки Си Q ит. д. Расстояние между этими точками, измеренное параллельно линии 00 (т. е. оси резьбы), и есть шаг резьбы, обозначаемый буквой s.

Почти у всех резьб, принятых в машиностроении, шаг измеряется в миллиметрах. Существуют, однако, и другие измерения и выражения шага, а именно:
1) шаг измеряется в дюймах;
2) шаг выражается числом витков резьбы на 1 дюйм ее длины.

Кроме винтов, на токарном станке нарезаются червяки, имеющие модульный или питчевый шаг.

Диаметры резьбы. Различают три диаметра резьбы: наружный, внутренний и средний.

Наружным диаметром резьбы (dQ) называется диаметр цилиндра, описанного около боковой поверхности резьбы.

Для болта наружный диаметр соответствует диаметру по вершинам профиля, измеренному перпендикулярно к оси резьбы, а для гайки — по впадинам профиля.

Внутренним диаметром резьбы (dj называется диаметр цилиндра, вписанного в резьбовую поверхность.

Для болта внутренний диаметр соответствует диаметру по впадинам профиля, измеренному перпендикулярно к оси резьбы, а для гайки — по вершинам профиля.

Средним диаметром резьбы (dc-p) называется диаметр цилиндра, соосного с резьбой, образующие которого делятся боковыми сторонами профиля на равные отрезки.

Правая и левая резьбы. По направлению витка различают правые и левые резьбы.

Если подъем резьбы винта, положенного на ладонь правой руки, совпадает с направлением слегка отогнутого большого пальца, эта резьба правая.

Совпадение подъема резьбы с направлением слегка отогнутого большого пальца левой руки указывает, что данная резьба левая.

Резьбы с зазором и без зазора. В зависимости от характера соединения резьб винта и гайки различают резьбы с зазорами и без зазора. Профили резьб винта и гайки при наличии зазоров соприкасаются лишь боковыми сторонами, а на вершине и впадинах получаются зазоры. Профили резьб без зазора соприкасаются полностью.

Система резьб. В машиностроении приняты следующие системы резьб, различающиеся прежде всего по профилю: треугольные (метрические, дюймовая и трубные), трапецеидальные, прямоугольная, упорные и круглые.

Наиболее распространенными являются метрические резьбы с крупным шагом и с мелким шагом. У всех резьб угол профиля равен 60°, причем вершина и впадина его (в разрезе резьбы диаметральной плоскостью) образованы прямыми линиями, т. е. плоско срезаны. Шаг метрических резьб измеряется в миллиметрах. Между впадиной профиля резьбы болта и вершиной профиля резьбы гайки всегда имеется зазор. Имеется зазор и между вершиной профиля резьбы болта и впадиной профиля резьбы гайки, хотя на рис. 11, а он не показан. В действительности зазор получается при нарезании резьбы. Таким образом, метрические резьбы относятся к группе резьб с зазорами. Метрической резьбой снабжаются детали (болты, гайки, винты, шпильки и т. д.), предназначенные для соединения частей машин. Этой резьбой пользуются также как способом непосредственного соединения частей машин (посадка на резьбе различных рукояток, масленок и т. д.).

Профиль дюймовой резьбы показан на рис. 11, б. Угол профиля этой резьбы равен 55°; вершина и впадина профиля плоско срезана, как и у метрических резьб. Шаг дюймовой резьбы выражается числом витков на 1”. Дюймовая резьба имеет зазоры по вершинам и впадинам. Дюймовую резьбу имеют детали старых машин, станков и т. д., поэтому детали с такой резьбой изготовляются главным образом при ремонте таких машин.

Профиль трапецеидальной резьбы – трапеция с углом, равным 30°. Профиль резьбы образован прямыми линиями, с небольшими закруглениями углов у впадин и вершин. Шаг трапецеидальных резьб измеряется в миллиметрах. Трапецеидальные резьбы имеют зазоры. Существуют крупная, нормальная и мелкая трапецеидальные резьбы.

Трапецеидальную резьбу применяют на винтах, используемых для преобразования вращательного движения одной детали (например, ходового винта токарного станка) в поступательное движение другой (суппорта).

Профиль прямоугольной резьбы — в большинстве случаев квадрат со сторонами, равными половине шага; шаг этой резьбы измеряется в миллиметрах или выражается числом витков на Г. Эта резьба не имеет зазоров. Прямоугольная резьба применяется, так же как трапецеидальная, на различных винтах, передающих движение. Она не стандартизована и постепенно вытесняется трапецеидальной.

Профиль упорной резьбы показан на рис. 12, б. Соприкосновение винта и гайки происходит между сторонами, воспринимающими нагрузку, а также между вершинами витков винта и впадин гайки. По остальным участкам профиля имеется зазор. Упорная резьба делается на муфтах трубопроводов, соединяющих компрессоры с резервуарами со сжатым под сильным давлением воздухом, а также на винтах гидравлических прессов, домкратов и т. п.

Профиль круглой резьбы составлен двумя дугами окружностей, сопрягающихся непосредственно или соединенных небольшими прямолинейными участками, параллельными или расположенными под углом 30°. Круглая резьба применяется значительно реже других резьб и используется для соединения деталей, которые соприкасаются с известковой водой, засоренной песком, или же для деталей, резьба которых быстро изнашивается (соединительные гайки пожарных рукавов, части автомобильных радиаторов, детали вагонных стяжек и т. д.).

Многоходовые резьбы. В многоходовой резьбе различают ход и шаг.

Ходом многоходовой резьбы называется расстояние между одноименными точками одного и того же витка, измеренное параллельно оси резьбы, или то расстояние, на которое переместится по оси болт или гайка за один оборот.

Различие между ходом и шагом этой резьбы отчетливо видно на рис. 13, а, на которой показана двухходовая трапецеидальная резьба.

Ход многоходовой резьбы равен шагу, умноженному на число ходов. Очевидно, что ход и шаг одноходовой резьбы одинаковы.

Число ходов многоходовой резьбы как у винта, так и у гайки определяется посредством подсчета концов витков на торце винта или гайки.

Встречаться с резьбовыми соединениями, вследствие их широкого применения, приходится постоянно. В этой статье рассматриваются основные виды резьбы и инструменты для её выполнения. В качестве практической части приведён пример нарезания трубной резьбы.

Резьбовые соединения являются наиболее распространённым способом монтажа различных конструкций и деталей механизмов. Им свойственны такие достоинства, как надёжность, универсальность, возможность выдерживать большую нагрузку, многократность использования, лёгкость при изготовлении.

Резьба представляет собой спираль, выполненную на цилиндрической поверхности. Основные элементы метрической резьбы показаны на картинке ниже.

Классификация резьбы

При разделении резьб на различные виды учитываются следующие параметры:

Место расположения: внутренняя и внешняя.
Направление вращения: правая и левая.
Форма профиля: прямоугольная, треугольная, круглая, трапециевидная.
Характер поверхности: коническая и цилиндрическая.
Назначение: крепёжная, ходовая, специальная и другие.
Количество заходов: одно- или многозаходная.

Метрическая резьба имеет профиль равностороннего треугольника, соответственно угол её профиля составляет 60°. Данный тип является самым используемым при выполнении крепёжных соединений. Может быть с крупным и мелким шагом при диаметрах 1–68 мм, а более 68 мм — только с мелким шагом. Для её условного обозначения применяются миллиметры:

М12х1 — метрическая резьба с номинальным (внешним) диаметром 12 мм и шагом 1мм.
М16LHх0,5 — резьба метрическая диаметром 16 мм, левая, шаг — 0,5 мм.
М8 — резьба с крупным шагом диаметром 8 мм.

Метрическая резьба

В узлах, требующих фиксации и герметичности без дополнительных элементов, используется коническая метрическая резьба (МК).

Дюймовая резьба тоже обладает треугольным профилем, но с вершиной в 55°. Числовое значение (2") говорит об условном просвете в трубе, а не о действительном диаметре трубы. Под шагом дюймовой резьбы принято считать число витков, расположенных на одном дюйме. Распространена в зарубежных странах, в России применяется для ремонта оборудования, в новых разработках не используется.

Дюймовая резьба

Дюймовый профиль также имеет трубная цилиндрическая резьба, которая применяется для соединения фитингов, муфт, труб и других элементов водопроводов размером до 6 дюймов. Пример условного обозначения:

G¼-B — резьба цилиндрическая трубная, условный проход (внутренний диаметр трубы) ¼ дюйма, B — класс точности.

У трапецеидальной резьбы (Tr) профиль имеет форму трапеции, обрезанной из треугольника с вершиной в 30°. Встречается многозаходные разновидности, применяется в конструкциях возвратно-поступательных механизмов и винтах, подвергающихся тяжёлой нагрузке.

Трапецеидальная резьба

Упорная резьба — профиль в виде трапеции с разными сторонами, используется в прессах, домкратах и других устройствах, испытывающих одностороннюю нагрузку. Обозначение:

Упорная резьба

Квадратная (другими словами — прямоугольная) резьба не стандартизирована, исполняется по размерам, необходимым в конкретном случае, встречается на ходовых винтах.

Прямоугольная резьба

Круглая резьба — хорошо выдерживает нагрузки, имеет значительный срок службы даже в загрязнённых условиях. Поэтому применяется в вентилях или шпинделях — обозначается Rd, а также в различных санитарно-технических устройствах — Кр12х2,54.

Круглая резьба

Инструменты для нарезания резьбы

Внутренняя резьба выполняется метчиком — винтом с продольными режущими кромками. Состоит из хвостовика для закрепления в воротке и рабочей части, осуществляющей нарезание резьбы. Условно подразделяются на два типа: ручные (слесарные) и машинные.

Слесарный набор для выполнения метрической резьбы комплектуется в зависимости от размера резьбы:

одним метчиком (8–18 мм);
двумя (6–24 мм) — черновым и чистовым;
тремя метчиками (2–52 мм) — черновым, средним, чистовым.

Маркировка изделий наносится на хвостовике, где отображается размер резьбы (М10) и одна риска, если это черновой метчик, две — для углубления резьбы, три или без них — чистовой метчик. Иногда встречается обозначение цифрами 1, 2, 3.

Конструкция комбинированных метчиков представляет собой два участка с разной величиной режущих кромок, что позволяет экономить время. Режущая часть метчика может быть исполнена в форме конуса для сквозных или в виде цилиндра для глухих отверстий.

Перед нарезанием внутренней резьбы сверлится отверстие меньшего диаметра, значение которого находится в специальных таблицах. В процессе работы метчик держится строго перпендикулярно, в рабочую зону добавляется смазка. Через каждые 4–5 витков следует выкручивать метчик и удалять стружку, что удобно делать специальным ёршиком.

Наружная резьба выполняется в промышленных масштабах на токарных станках резцами или резьбонакатными устройствами, при разовых потребностях используют плашки:

Цельные круглые — обеспечивают высокое качество, для работы закрепляются в держателе и фиксируются стопорными винтами.
Разрезные — состоят из двух половинок, поэтому имеют меньшую жесткость, применяются для нетребовательных соединений.
Раздвижные — используются в клуппах, позволяющих изготавливать трубную резьбу различного размера.

Внешне плашка напоминает гайку с расположенными внутри режущими гранями и отверстиями для отвода стружки. Существуют плашки для изготовления резьбовых соединений разных систем измерения: дюймовой или метрической, несовместимых друг с другом. Диаметр обрабатываемого стержня должен быть такой же, как и наружный размер плашки. Для большей точности используются парные инструменты, исполняемые ими размеры резьбы отличаются на полмиллиметра.

Для выполнения трубной резьбы выпускаются клуппы разных конструкций. В корпусе этих устройств размещаются подвижные режущие плашки, которые поворотом план-шайб устанавливаются на нужный диаметр резьбы. Инструменты комплектуются двумя наборами плашек для труб диаметром 15, 20 мм и 25, 32, 38, 50 мм. В стеснённых местах используется трещоточный клупп с храповым механизмом.

Практический пример нарезания трубной резьбы

В работе использовались:

Плашка ¾ дюйма.
Трубные тиски.
Болгарка.
Напильник.
Плашкодержатель.
Масло машинное.
Труба из нержавеющей стали.

1. Обрабатываемый конец трубы зажимается в тисках, болгаркой подравнивается срез — он должен быть ровный. Напильником выполняется заход (снимается фаска).

3. Выполняем резьбу нужной длины, в данном случае порядка 18 мм достаточно для наворачивания муфты.

4. Далее скручиваем плашкодержатель и очищаем резьбовую поверхность от опилок, всё — работа закончена в течение получаса.

Разобравшись в том, какие бывают резьбы и как они выполняются, можно будет без особого труда самостоятельно заменить шпильку или болт, отремонтировать мебель, нарезать трубы для дачи и многое другое.

Читайте также: