7 что такое профиль резьбы
Резьба. Виды, геометрия и профили резьбы
1. Геометрия винтовой линии резьбы
Резьбовые соединения деталей являются наиболее распространенными в машиностроении.
В результате сочетания вращательного движения заготовки и поступательного перемещения резца (рис. 1, а) на поверхности заготовки наносится след в виде винтовой линии. При углублении резца на поверхности заготовки образуется винтовая поверхность (рис. 1, б), называемая резьбой.
Рис. 1. Схема нарезания наружной резьбы: а – схема движения инструмента и заготовки; б – нарезание резьбы резцом
Метод получения винтовой поверхности используется для получения различных типов резьбы при заданных сочетаниях параметров движений заготовки и резца.
Среди резьбовых соединений наиболее распространены крепежные соединения – болт, винт, гайка и др. В резьбовом соединении (болта с гайкой) при вращении одной детали относительно другой, происходит взаимное перемещение деталей вдоль оси вращения. Если развернуть винтовую линию на плоскость, то наклон винтовой линии к плоскости, перпендикулярной к оси вращения детали, называют углом подъема винтовой линии – Ψ (рис. 2).
Расстояние между соседними винтовыми линиями, измеренное вдоль оси заготовки, называется шагом Р винтовой линии. Если часть поверхности детали, равную шагу винтовой линии, развернуть на плоскость, то из прямоугольного треугольника АБВ (рис. 2) можно определить tgΨ=Р/πd, где d – диаметр детали с винтовой линией.
При этом углубление или выступ на поверхности детали, расположенные по винтовой линии, образуют винтовую поверхность – резьбу.
Резьбу применяют для соединения, уплотнения или обеспечения заданных взаимных перемещений деталей машин и механизмов.
Рис. 2. Геометрия винтовой линии
2. Профили резьбы и определения основных элементов
В зависимости от назначения резьбового соединения применяют резьбы различного профиля. Профилем принято называть контур выступа и канавки резьбы в плоскости ее осевого сечения. Широко применяют резьбы с остроугольным, трапецеидальным и прямоугольным профилем.
К основным элементам резьбы относят (рис. 3, а-е):
Для многозаходной резьбы вместо р следует подставлять рn, где n – число заходов.
Элементы наружной резьбы (болта) обозначают d, d1 и d2, а внутренней резьбы (гайки) – D, D1 и D2:
Рис. 3. Резьбы различного профиля: а – остроугольная; б – прямоугольная; в – трапецеидальная; г – упорная; д – круглая; е – двух- и трехзаходная
Резьбы бывают левые и правые. Винт с правой резьбой завертывается при вращении по часовой стрелке – слева направо, винт с левой резьбой при вращении против часовой стрелки – справа налево.
Различают резьбы однозаходные и многозаходные (рис. 3, е). Однозаходная резьба образована одной непрерывной ниткой резьбы и ее шаг р=d2πtgΨ, а многозаходная – несколькими нитками резьбы, эквидистантно расположенными на поверхности детали и ее шаг рn=p. Число заходов n, ниток резьбы, легко определить на торце детали, где начинается резьбовая поверхность (рис. 3, е).
В многозаходной резьбе различают ход и шаг. Ходом многозаходной резьбы называют расстояние между одноименными точками одного витка или нитки, измеренное параллельно оси детали. Ход многозаходной резьбы равен шагу резьбы, умноженному на число заходов – рn=pn, где n – число заходов.
Резьбы в зависимости от выполняемой работы бывают передающие движение и крепежные. Первые предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное, которое часто применяют в механизмах перемещения, в зажимных устройствах и т. д. Обычно такие резьбы имеют прямоугольный или трапецеидальный профиль. Когда направление действия осевого усилия не зависит от направления вращения гайки или винта, применяют упорную резьбу. Резьбы треугольного профиля используют на крепежных деталях.
Применяют три системы резьбы: метрическую, дюймовую и трубную; кроме того, имеются также резьбы: прямоугольная, трапецеидальная, упорная, круглая и коническая резьба Бриггса по ГОСТ 6111-52.
Профиль метрической резьбы (рис. 3, а) имеет вид треугольника с углом при вершине α=60°. Существует шесть видов метрической резьбы с различными величинами шага — основная (М10, М20 и т. д.) и мелкие от 1-й до 5-й включительно (М24х1,5; М30х2 и т.д.). Метрические резьбы в основном применяют для крепежных деталей: шпилек, винтов, болтов, гаек и др.
Профиль прямоугольной и трапецеидальной резьбы (рис. 3; б, в) по ГОСТ 9484-81 применяют для передачи движения, например, в ходовых винтах и винтах суппортов металлорежущих станков, домкратах и т.п.
Профиль упорной резьбы (рис. 3, г) используют для механизмов, работающих под большим давлением, действующим в одном направлении, например, в гидравлических и механических прессах. Профиль упорной резьбы регламентирован стандартами: профиль резьбы упорной с углом профиля α=30° по ГОСТ 10177-82 и профиль резьбы упорной с углом профиля α=45° по ГОСТ 13535-87. Рабочий угол профиля, совпадающий с диаметром резьбы, принят равным 3° из технологических соображений для нарезания резьбы.
Профиль трубной цилиндрической резьбы имеет вид треугольника с углом α=55°, который при вершине имеет закругление. Каждому размеру резьбы в дюймах соответствует определенное число ниток резьбы на 1″ (не менее 11). За диаметр трубной резьбы условно принимают условный диаметр отверстия трубы. Трубная резьба, с зазором в пределах допуска под уплотнитель, предназначена для различных трубных соединений, арматуры трубопроводов и фитингов.
Профиль резьбы трубной конической с углом профиля 55° по ГОСТ 6211-81 соответствует закругленному профилю трубной цилиндрической резьбы.
Профиль резьбы трубной конической с углом профиля 60° по ГОСТ 6111-52 имеет остроконечный профиль.
Сбеги, недорезы, проточки и фаски. При нарезании резьбы на детали образуются участки с резьбой неполного профиля (с неполной глубиной резьбы), которые необходимо учитывать при определении рабочей длины резьбы (рис. 4).
Рис. 4. Элементы резьбы: x – сбег; а – недорез; с – фаска; f1 – проточка
Если необходимо дать выход инструменту при нарезании резьбы, то предусматривают на нарезаемой поверхности канавку (проточку).
Сбег резьбы – длина поверхности вдоль оси стержня или отверстия с неполным профилем резьбы, образуемой заходной режущей кромкой инструмента.
Недорез резьбы – длина поверхности вдоль оси стержня или отверстия с учетом неполного профиля резьбы, образуемого заходной режущей кромкой инструмента, когда инструмент упирается в торцовую поверхность.
Проточка – углубление на поверхности стержня или отверстия, которое исключает сбег или недорез резьбы.
Фаска – переходная поверхность от торцовой поверхности к цилиндрической, которая служит для захода инструмента при нарезании резьбы и защитой заходных витков резьбы.
Длина свинчивания – сопрягаемая длина вдоль оси контакта резьбы болта и гайки. Для стандартной резьбы нормальной длиной свинчивания является высота стандартной гайки – 0,8d.
Величину сбегов, недорезов, проточек и фасок для соединений с наружной и внутренней метрической резьбой определяют по табл. 1 и 2.
Таблица 1. Сбеги, недорезы, проточки и фаски для наружной метрической резьбы, мм (зависимости эмпирические)
 | |||||||||||
| Сбег | Проточки | Фаска | |||||||||
| Шаг резьбы, Р | b | d2 | R | r | с | ||||||
| при α | тип I и II | тип III | при сопряжении с внутренней резьбой с проточкой типа | ||||||||
| 25° | 45° | проточка | |||||||||
| не более | Н | У | |||||||||
| I и II | III | ||||||||||
| 0,2 | 0,5 | 0,2 | — | — | — | — | — | — | — | 0,2 | — |
| 0,25 | |||||||||||
| 0,3 | |||||||||||
| 0,35 | 0,3 | 1 | d-0.5 | 0,3 | 0,3 | ||||||
| 0.4 | d-0,6 | ||||||||||
| 0,45 | 1 | d-0,7 | |||||||||
| 0,5 | 0.4 | 0,8 | d-0.8 | 0.5 | |||||||
| 0,6 | d-0,9 | ||||||||||
| 0,7 | 0,5 | 1,5 | 1 | d-1 | 0,5 | ||||||
| 0,75 | 1,5 | d-1,2 | |||||||||
| 0,8 | 0,6 | 0.7 | |||||||||
| 1 | 0,7 | 2 | 1,5 | 2,1 | d-1,5 | 1 | 1 | ||||
| 1,25 | 2 | 0,9 | 1,8 | 2.3 | d-1,8 | I | |||||
| 1,5 | 2.5 | 1,2 | 3 | 2,5 | 3,7 | d-2,2 | 1 | 2 | 0,5 | 2 | |
| 1,75 | 1,5 | 4 | 4,5 | d-2,5 | 2,5 | 1,5 | 2.5 | ||||
| 2 | 3,0 | 3,5 | 4,8 | d-3 | |||||||
| 2.5 | 4 | 5 | 6,8 | d-3,6 | 1,5 | 4 | 2 | 4 | |||
| 3 | 4,5 | 2 | 6 | 4,5 | 7,5 | d-4,5 | 1 | ||||
| 3,5 | 5,5 | 2,5 | 8 | 9,6 | d-5,2 | 2 | 5,5 | 2.5 | 5,5 | ||
| 4 | 6 | 5.5 | 10,3 | d-6 | 3 | ||||||
| 4,5 | 7 | 3 | 10 | 6 | 12.3 | d-6,8 | 3 | 7 | 7 | ||
| 5 | 7,5 | 3,5 | 6,5 | 12.9 | d-7,5 | 3,5 | |||||
| 5,5 | 8,5 | 7,5 | 13,9 | d-8,2 | 7,5 | 4 | 7,5 | ||||
| 6 | 9 | 4 | 8 | 15,5 | d-9 | 8,5 | 8,5 | ||||
| Примечание. Н – нормальная; У – узкая. | |||||||||||
Таблица 2. Сбеги, проточки, недорезы и фаски для внутренней метрической резьбы (зависимости эмпирические)
Резьбовые соединения
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Детали в машинах, механизмах, приборах, а также аппаратах и сооружениях каким-либо образом соединены друг с другом. Данные соединения выполняют различные функции, и разделяются, в первую очередь, на два типа: подвижные и неподвижные.
Соединение неподвижное — соединение деталей, обеспечивающее неизменность их взаимного положения при работе. Например, сварные, соединения с помощью крепежных изделий и др. Соединение подвижное — соединение, при котором детали имеют возможность относительного перемещения в рабочем состоянии. Например, зубчатое соединение.
Неподвижные и подвижные соединения, в свою очередь, подразделяются на разъемные и неразъемные в зависимости от возможности демонтажа соединения.
Соединение неразъемное — соединение, которое нельзя разъединить без нарушения формы деталей или их соединяющего элемента. Например, соединение сварное, паяное, заклепочное и др.
Соединение разъемное — соединение, которое можно многократно разъединять и соединять, не деформируя при этом ни соединяемые, ни крепежные детали. Например, резьбовое соединение болтом, винтом, клиновое, шпоночное, зубчатое, и др.
Данная статья посвящена обзору резьбовых соединений, с разнообразием которых приходится довольно часто сталкиваться в повседневной жизни.
Резьбовое соединение — соединение деталей при помощи резьбы. Все знают, что такое резьба, все ее видели. Многим так же известно, что резьбы отличаются между собой, так как они имеют разные размеры, шаг и так далее. Однако не многие представляют, чем это регламентировано, а также что существует не только привычная для нас метрическая резьба цилиндрической формы, но и многие другие ее виды.
1. Понятие резьбы
Резьбой называется поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности, другими словами, спираль с постоянным шагом, образованная на этой поверхности.
2. Классификация резьб
По назначению резьбы делятся на крепежные (в неподвижном соединении) и ходовые или кинематические (в подвижном соединении). Часто крепежные резьбы несут в себе вторую функцию — уплотнения резьбового соединения, обеспечения его герметичности, такие резьбы называются крепежно-уплотнительными. Еще существуют специальные резьбы, которые имеют специальное назначение.
В зависимости от формы поверхности, по которой нарезается резьба, она может быть цилиндрической или конической.
В зависимости от расположения поверхности резьба может быть наружной (нарезанная на стержне) или внутренней (нарезанная в отверстии).
В зависимости от формы профиля различают резьбу треугольную, трапециевидную, прямоугольную, круглую, специальную.
Треугольная резьба подразделяется на метрическую, трубную, коническую дюймовую, трапециевидная резьба — на трапецеидальную, упорную, упорную усиленную.
По величине шага различают резьбу крупную, мелкую и специальную.
По числу заходов резьбы делятся на однозаходные и многозаходные.
По направлению винтовой линии различают резьбу правую (нитка резьбы нарезается по часовой стрелке) и левую (нитка резьбы нарезается против часовой стрелки).
На Рисунке 2 вся классификация резьб представлена в виде диаграммы:
Рисунок 2 — Классификация резьб
Помимо вышеуказанной классификации все резьбы делятся на две группы: стандартные и нестандартные; у стандартных резьб все их параметры определяются ГОСТами. Основные параметры резьбы определены ГОСТ 11708-82. Это так называемые стандартные резьбы общего назначения. Помимо них, существует понятие специальной резьбы. Специальные резьбы — это резьбы со стандартным профилем, но отличающиеся от стандартных размеров диаметра или шага резьбы, и резьбы с нестандартным профилем. Нестандартные резьбы — квадратная и прямоугольная — изготовляются по индивидуальным чертежам, на которых заданы все параметры резьбы. (Подробнее в разделе 5. Эксплуатационное назначение резьбы и ее применение).
3. Профили и параметры резьбы
Профили резьбы характеризуются следующими особенностями:
• метрическая резьба имеет профиль в виде равностороннего треугольника с углом при вершине 60°. Выступы и впадины резьбы притуплены (ГОСТ 9150-2002).
Метрическая резьба бывает цилиндрической и конической.
Резьба метрическая (треугольная)
• трубная резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55°. Трубная резьба также может быть цилиндрической и конической.
Резьба трубная цилиндрическая
Резьба трубная коническая
• коническая дюймовая резьба имеет профиль в виде равностороннего треугольника.
Резьба дюймовая коническая
• круглая резьба имеет профиль в виде полуокружности.
Резьба круглая
• трапецеидальная резьба имеет профиль в виде равнобочной трапеции с углом 30° между боковыми сторонами.
Резьба трапецеидальная
• упорная резьба имеет профиль не равнобочной трапеции с углом наклона рабочей стороны 3° и нерабочей — 30°.
Резьба упорная
• прямоугольная резьба имеет профиль в виде прямоугольника. Резьба не стандартизована.
Резьба прямоугольная нестандартная
Основными параметрами резьбы считаются:
Диаметр резьбы (d) — диаметр поверхности, на которой будет образована резьба.
Рисунок 3 — Наружный диаметр
Шаг резьбы (Р) — расстояние по линии, параллельной оси резьбы между средними точками ближайших одноименных боковых сторон профиля резьбы, лежащими в одной осевой плоскости по одну сторону от оси вращения (ГОСТ 11708-82).
Рисунок 4 — Шаг резьбы и ход резьбы
Резьбу характеризуют три диаметра: наружный d (D), внутренний d1(D1) и средний d2(D2). Диаметры наружной резьбы обозначают d, d1 и d2, а внутренней резьбы в отверстии — D, D1 и D2.
Рисунок 5 — Диаметры резьбы
Построение винтовой поверхности на чертеже — длительный и сложный процесс, поэтому на чертежах изделий резьба изображается условно, в соответствии с ГОСТ 2.311-68.На стержне резьбу изображают сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими линиями — по внутреннему диаметру.
Рисунок 6 — Пример изображения резьбы на стержне и в отверстии
4. Обозначение резьбы
М 30 — метрическая резьба с наружным диаметром 30 мм и крупным шагом резьбы;
М 30×1,5 — метрическая резьба с наружным диаметром 30 мм, мелким шагом 1,5 мм.
Хоть метрические резьбы и не нашли широкого применения в уплотняемых соединениях, однако такая возможность заложена в стандарты. Это резьбы метрические коническая и цилиндрическая.
Метрическая коническая резьба выполняется с конусностью 1:16 и номинальным диаметром от 6 до 60 мм по ГОСТ 25229-82 (СТ СЭВ 304-76). Она предназначается для самоуплотняемых конических резьбовых соединений, а также для соединений наружной конической резьбы с внутренней цилиндрической резьбой, имеющей номинальный профиль по ГОСТ 9150-2002. В обозначение метрической конической резьбы входят вид резьбы (буквы МК), номинальный диаметр резьбы, шаг резьбы. В конце условного обозначения левой резьбы ставят буквы LH.
Метрическая цилиндрическая резьба (с профилем) основана на метрической резьбе (М) с номинальным диаметром от 1,6 до 200 мм и углом профиля при вершине 60°. Главное ее отличие в винте, который имеет увеличенный радиус впадины на резьбе (от 0,15011P до 0,180424P), что придает резьбовому соединению на основе цилиндрической метрической резьбы более высокие жаростойкие и усталостные качества. Обозначается метрическая цилиндрическая резьба буквами MJ, далее идет числовое значение номинального диаметра резьбы в миллиметрах, числовое значение шага, поле допуска среднего диаметра и поле допуска диаметра выступов.
Внутренняя резьба MJ совместима с внешней резьбой M при совпадении номинального диаметра и шага, т. е. в гайку с такой резьбой можно закрутить обычный метрический винт.
MJ6×1-4h6h — наружная резьба на поверхности вала с номинальным диаметром 6 мм, шагом 1 мм, полем допуска среднего диаметра 4h и полем допуска диаметра выступов 6h.
Отличия дюймовой резьбы от метрической в том, что угол при вершине резьбы у них составляет 55 градусов для стандартов британцев BSW (Ww) и BSF или 60 градусам (как и в метрической) в американской системе (UNC и UNF), а шаг резьбы вычисляется как соотношение числа витков резьбы на дюйм длины резьбы. Совместить метрические и дюймовые резьбы не представляется возможным, поэтому в странах с метрической системой применение находят только трубные дюймовые резьбы.
У дюймовой резьбы все параметры резьбы выражены в дюймах(чаще всего обозначается двойным штрихом, ставящимся сразу за числовым значением, например, 3» = 3 дюйма), шаг резьбы в долях дюйма (дюйм=2,54 см). Для трубной дюймовой резьбы размер в дюймах обозначает не величину резьбы, а условный просвет в трубе, тогда как наружный диаметр на самом деле существенно больше. Особенностью трубной резьбы является как раз тот факт, что она учитывает толщину стенок трубы, которые могут быть толще или тоньше в зависимости от материала изготовления и рабочего давления, на которое рассчитаны трубы. Поэтому дюймовый стандарт трубных резьб понятен и принят во всем мире как исключение из метрических правил.
Диаметры дюймовых резьб — это не единственный параметр, который важен при выборе труб. Необходимо учитывать: глубину резьбы, шаг резьбы, наружный и внутренний диаметр, угол профиля резьбы. Стоит обратить внимание, что шаг резьбы в этом случае рассчитывается не в дюймах и даже не в миллиметрах, а в нитках. Под ниткой понимается нарезанная канавка. Поэтому расчет ведется исходя из того, сколько канавок нарезано на одном дюймовом мерном отрезке трубы. Скажем, обычные водопроводы имеют только две разновидности шага резьбы: на 14 ниток, что соответствует метрическому шагу на 1,8 мм, и на 11 ниток — метрический шагу в 2,31 мм.
В Таблице 2 приведены основные отличия « дюймовой» и «трубной» цилиндрических резьб по отношению к «метрической» резьбе для наиболее распространенных размеров вышеобозначенных резьб.
Резьбы, обозначенные *по возможности не применять.
Естественно, такие своеобразные стандарты расчета диаметра и шага только лишь вносят сумятицу в определение нужных величин. Поэтому были разработаны таблицы для определения числа ниток и диаметра труб при наличии дюймовой резьбы. Кроме того, на любой упаковке всегда указано ее значение и стандарт. Но все равно данные носят приблизительный характер, и никогда не стоит исключать возможную погрешность.
*При определении размера предпочтение необходимо давать значениям ряда 1.
Резьба трубная цилиндрическая имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55°, вершины и впадины скруглены (ГОСТ 6357-81).
Условное обозначение резьбы состоит из буквы G, обозначения номинального диаметра резьбы в дюймах, и класса точности среднего диаметра. Для левой резьбы обозначение дополняется буквами LH.
Условное обозначение резьбы состоит из букв R, размера номинального диаметра в дюймах. Обозначение Rc используют для трубной конической внутренней резьбы. Условное обозначение левой резьбы дополняется буквами LH.
Rс 1/2 — резьба трубная коническая внутренняя;
Резьба коническая дюймовая с углом профиля 60° ГОСТ 6111-52 нарезается на конической поверхности с конусностью 1:16.
Обозначение состоит из буквы К и размера резьбы в дюймах с указанием размерности, наносится на полке линии-выноски, как и у трубных резьб. Пример обозначения:
К 3/4″ по ГОСТ 6111-52. 3/8-18 NPT обозначение по ANSI/ASME B 1.20.1 (США).
Резьба трапецеидальная служит для передачи движения и усилий. Профиль трапецеидальной резьбы — равнобокая трапеция с углом между боковыми сторонами 30°. Для каждого диаметра резьба может быть однозаходной и многозаходной, правой и левой ГОСТ 9484-81.
Основные размеры, диаметры, шаги, допуски однозаходной резьбы стандартизованы соответственно ГОСТ 24737-81, 24738-81, 9562-81. Для многозаходной резьбы эти параметры находятся в ГОСТ 24739-81.
Условное обозначение однозаходной резьбы состоит из букв Тr, значения номинального диаметра резьбы, шага, поля допуска.
Тr 40×6-8е — трапецеидальная однозаходная наружная резьба диаметром 40 мм с шагом 6 мм; Тr 40×6-8е-85 — то же длина свинчивания 85 мм;
В условное обозначение многозаходной резьбы добавляется числовое значение хода:
Тr 20×8(Р4)-8е — трапецеидальная многозаходная наружная резьба диаметром 20 мм с ходом 8 мм и шагом 4 мм.
Резьба упорная имеет профиль неравнобокой трапеции. Впадины профиля закруглены, для каждого диаметра имеется три различных шага. Служит для передачи движения с большими осевыми нагрузками ГОСТ 10177-82.
Упорные резьбы обозначаются буквами S, затем указывают номинальный диаметр резьбы в миллиметрах, шаг резьбы (ход и шаг, если эта резьба многозаходная), направление резьбы (для правой резьбы не указывают, для левой буквами LH), и класс точности резьбы.
S 80×10 — упорная резьба однозаходная с наружным диаметром 80 мм и шагом 10 мм;
S 80×20(Р10) — упорная резьба двухзаходная с наружным диаметром 80 мм, ходом 20 мм и шагом 10 мм.
Специальную резьбу со стандартным профилем, но нестандартным шагом или диаметром, обозначают: Сп М40×1,5 — 6g.
Резьба прямоугольная (квадратная). Резьба с прямоугольным (или квадратным) нестандартным профилем, поэтому все ее размеры указываются на чертеже. Применяется для передачи движения тяжело нагруженных подвижных резьбовых соединений. Обычно выполняется на грузовых и ходовых винтах.
Резьба круглая имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса. ГОСТ 13536- 68 определяет профиль, основные размеры и допуски круглой резьбы. Эту резьбу применяют для шпинделей вентилей смесителей и туалетных кранов ГОСТ 19681-94 и водопроводных кранов. Предусмотрен только один диаметр d = 7 мм и шаг Р = 2,54 мм.
Кр 7×2,54 ГОСТ 13536-68, где 2,54 — шаг резьбы в мм, 12 — номинальный диаметр резьбы в мм.
Аналогичный профиль имеет резьба круглая(но для диаметров 8…200 мм) по СТ СЭВ 3293-81, введенному в действие непосредственно в качестве Государственного стандарта. Резьба применяется для крюков подъемных кранов, а также в условиях воздействия агрессивной среды.
5. Эксплуатационное назначение резьбы и ее применение
Трубную цилиндрическую резьбу по ГОСТ 6357-81 применяют на водогазопроводных трубах, частях для их соединения (муфтах, угольниках, крестовинах и т. д.), трубопроводной арматуре (задвижках, клапанах и т. д.).
Трубную коническую резьбу по ГОСТ 6211-81 применяют в соединениях труб при больших давлениях и температуре(в вентилях и газовых баллонах), когда требуется повышенная герметичность соединения.
4.1) дюймовая — диаметр 4/5»(20,270 мм) и шаг 0,705 мм (36 ниток на 1»);
4.2) метрическая — диаметр 27 мм, шаг 0,75 мм;
Эксплуатационные требования к резьбам зависят от назначения резьбового соединения. Общими для всех резьб являются требования долговечности и свинчиваемости без подгонки независимо изготовленных резьбовых деталей при сохранении эксплуатационных качеств соединений. Резюмируя вкратце основные применяемые резьбы по эксплуатационному назначению можно вывести в виде следующей таблицы:
6.Определение размера резьбы
Как правило резьба на разных фитингах выглядит похоже что затрудняет визуальное определение типа резьбы. Резьба на фитингах определяется путем замера основных параметров резьбомером и штангенциркулем и сравнением полученных результатов с таблицей резьбы.
Рисунок 7 — Измерение параметров резьбы
Существует два вида резьбомеров: с клеймом М 60о — для метрических резьб с углом профиля 60о и с клеймом Д 55о — для дюймовой и трубной резьб с углом профиля 55о. На каждой гребенке резьбомера для метрических резьб выбита цифра указывающая шаг резьбы в мм для дюймовых и трубных резьб — число шагов на длине 25,4 мм (1» = 25,4 мм).
7.Способы нарезания резьбы
Основными методами изготовления резьб являются:
Выбор метода получения резьбы зависит от типа производства размеров резьбы ее точности материала заготовки и т. д.
Рисунок 8 — Резьбонарезной инструмент
1.Нарезание резьбы резцами. С помощью резьбовых резцов и гребенок на токарно-винторезных станках нарезают резьбу как наружную так и внутреннюю (внутренняя резьба начиная с диаметра 12 мм и выше). Способ нарезания резьбы резцами характеризуется относительно невысокой производительностью поэтому в настоящее время он применяется в основном в мелкосерийном и индивидуальном производстве а также при создании точных винтов калибров ходовых винтов и т. д. Достоинством этого способа является простота режущего инструмента и сравнительно высокая точность получаемой резьбы.
2.Нарезание резьбы плашками и метчиками. Плашки по своим конструктивным особенностям делятся на круглые и раздвижные. Круглые плашки применяемые на монтажных заготовительных и других работах предназначены для нарезания наружной резьбы диаметром до 52 мм в один проход. Для более крупной резьбы применяют плашки особой конструкции которые фактически служат лишь для зачистки резьбы после предварительной нарезки ее другими инструментами. Раздвижные плашки состоят из двух половин постепенно сближающихся в процессе резания. Метчик представляет собой стальной стержень с резьбой разделенный продольными прямыми или винтовыми канавками образующими режущие кромки. Эти же канавки служат для выхода стружки. По способу применения метчики разделяются на ручные и машинные.
3.Накатывание резьбы. Основной промышленный метод изготовления резьбы в настоящее время — накатка на специальных резьбонакатных станках. Деталь зажимается в тисках. В этом случае при большой производительности обеспечивается получение высокого качества изделия (формы размеров и шероховатости поверхности). Процесс накатывания резьбы заключается в создании резьбы на поверхности детали без снятия стружки за счет пластической деформации поверхности обрабатываемой детали. Схематически это выглядит так. Деталь прокатывают между двумя плоскими плашками или цилиндрическими роликами имеющими резьбовой профиль и на стержне выдавливается резьба такого же профиля. Наибольший диаметр накатываемой резьбы 25 мм наименьший 1 мм; длина накатываемой резьбы 60…80 мм.
4.Фрезерование резьбы. Фрезерование наружной и внутренней резьбы производится на специальных резьбофрезерных станках. В этом случае вращающаяся гребенчатая фреза при радиальной подаче врезается в тело детали и фрезерует резьбу на ее поверхности. Периодически происходит осевое перемещение детали или фрезы от специального копира на величину равную шагу резьбы за время одного оборота детали.
5. Шлифование точной резьбы. Шлифование как способ создания резьбы применяется главным образом для получения точной резьбы на сравнительно коротких резьбовых деталях например резьбовых пробках — калибрах резьбовых роликах и т. д. Суть процесса заключается в том что шлифовальный круг расположенный к детали под углом подъема резьбы при быстром вращении и при одновременном медленном вращении детали с подачей вдоль оси на величину шага резьбы за один оборот вырезает (вышлифовывает) часть поверхности детали. В зависимости от конструкции станка и ряда других факторов резьба шлифуется за два-четыре и более прохода.
8.Типы иностранных резьб
К наиболее распространенным типам иностранных резьб относятся:
Приведенная сводная таблица описывает соответствие более чем двадцати видов резьб (общемашиностроительного нефтяного и газового сортаментов), и отсылает к нормативно-техническим документам отечественным и зарубежным регламентирующим эту сферу.
Поскольку вышеуказанная Таблица 8 дает только общее представление об изобилии разного вида резьб и регламентирующих их документов а большой объем данных не позволяет в полной мере сопоставить и сравнить резьбы отечественных и зарубежных стандартов рассмотрим для примера соответствие различных типов треугольной резьбы которая чаще других встречается в общем машиностроении.
Список литературы