Что такое резьба в черчении
Черчение
Что такое резьба?
Резьбовые соединения широко распространены в машиностроении. Они обладают такими достоинствами, как универсальность, высокая надежность, способность воспринимать большие нагрузки, удобство сборки и разборки, простота изготовления.
Основным элементом всех резьбовых соединений является резьба.
Резьба — поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности.
Резьбы классифицируются по следующим признакам (рис. 117):
Все резьбы разделяют на две следующие группы: стандартизированные — резьбы с установленными стандартами параметрами: профилем, шагом и диаметром; нестандартизированные, или специальные (резьбы, параметры которых не соответствуют стандартизированным).
Основные элементы и параметры резьбы имеют следующие определения по ГОСТ 11708-82 и приведены ниже.
Левая резьба — образована контуром, вращающимся против часовой стрелки и перемещающимся вдоль оси в направлеции от наблюдателя (рис. 118,I).
Правая резьба — образована контуром, вращающимся по часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя (рис. 118, II).
Профиль резьбы — контур резьбы в плоскости, проходящей через ее ось.
Угол профиля — угол между боковыми сторонами профиля.
Шаг резьбы Р — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы.
Ход резьбы Рh — расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы. Ход резьбы — величина относительного осевого перемещения винта (гайки) за один оборот (рис. 119).
Наружный диаметр резьбы (d — для болта, D — для гайки) — диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы или впадин внутренней резьбы.
Внутренний диаметр резьбы (d1 — для болта, — для гайки) — диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы или в вершины внутренней резьбы.
Средний диаметр резьбы (d2 — для болта, D2 — для гайки) — диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, который пересекает витки резьбы таким образом, что ширина выступа резьбы и ширина владины (канавки) оказываются равными.
Резьба может быть однозаходной и многозаходной (см. рис. 119).
Что такое резьба в черчении
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 Ph — расстояние между соответствующими точками на поверхности винтовой нитки за один оборот контура, измеренное параллельно оси резьбы. Для однозаходной резьбы величина хода винта Ph 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 (Dy — 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;
• Rc — коническая внутренняя;
• Rp — 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).
Обозначение и изображение резьбы на чертеже согласно ГОСТ
Чертеж — это графический документ, применяемый для изображения инженерного объекта. Для удобства его использования разработаны различные межгосударственные стандарты (ГОСТ), в которых указаны правила представления всех элементов, принимающих участие в создании того или иного изделия.
Мы проконсультируем вас по любым вопросам!
Назначение резьбы и ее элементы
Резь является главным элементом винтовой передачи и резьбового соединения. Она состоит из череды выпуклостей и углублений на телах кручения, что обеспечивает крепление, способное выдерживать высокие нагрузки. Нарезку применяют в качестве метода объединения или уплотнения звеньев конструкции.
Резьба обеспечивает крепление, способное выдерживать высокие нагрузки.
Главными ее элементами являются:
Классификация резьбы
Принято разделять резьбовые поверхности по следующим критериям:
Что такое изображение и обозначение резьбы
Обозначение позволяет на основании комбинации букв и цифр понять, какой вид нарезки представлен для анализа. Оно включает в себя: тип, шаг и ход рези, класс точности и номер соответствующего стандарта. Для лучшего понимания функционирования служит изображение — это чертеж, на котором в соответствии с ГОСТ представлен элемент конструкции с резьбовой поверхностью.
Схема помогает создать визуальное представление о форме и геометрических особенностях резьбы.
Обозначение на чертежах
Во время перемещения контура плоской фигуры (круга, треугольника, трапеции и т.д.) по спиральной линии, на поверхности заданной формы появляется нарезка. Способы ее представления на чертежах регламентированы в специально разработанной международной документации (ГОСТ), которая была создана для однозначной интерпретации обозначения рези.
Изображение наружной резьбы на валах
Внешний калибр нарезки всюду представляется цельной основной линией. На изображении, полученном при проецировании на плоскость, параллельно расположенную к стержневой оси, внутренняя резь указывается тонкой перманентной линией по всей ее длине. На чертеже с проекцией ортогональной направляющей стержня внутренний поперечник резьбы должен изображаться тонкой непрерывной дугой, составляющей 3⁄4 основной окружности. Если необходимо показать резь как непросматриваемую, то она представляется одинаковыми прерывистыми линиями по внутреннему и внешнему поперечнику.
Наружная резьба на валах.
Изображение внутренней резьбы в отверстиях деталей
В отверстиях все обстоит иначе. Внутренний поперечник резьбы обозначается непрерывной основной линией. На изображении, полученном при проецировании на плоскость ортогональной оси стержня, наружная резь показывается тонкой перманентной линией На чертеже с проекцией ортогональной направляющей стержня внешний поперечник нарезки представляют тонкой непрерывной дугой, которая составляет 3⁄4 окружности.
Внутренняя резьба в отверстиях деталей.
Условное обозначение метрической резьбы (ГОСТ 8724-2002)
Определение резьбы включает литеру М (от англ. metric system), размер калибра и шаг рези, разграниченных знаком «х». Пример: M8х1.25. Допускается не указывать большой шаг. Пример: М8. Если резь является левой, то добавляются буквы LH. Пример: М8х1-LH. Определение многозаходной рези состоит из символа М, поперечника, знака «х», сочетания Ph, хода, символа P и шага. Для определенности можно указать число заходов.
Метрическая резьба (ГОСТ 8724-2002).
Обозначения метрической конической резьбы (ГОСТ 25229-82)
В определении конической метрической нарезки фигурируют сокращение МК, калибр и шаг нарезки. Пример: МК20х1,5. Для левого направления дополнительно указывается сочетание LH.
Метрическая коническая резьба (ГОСТ 25229-82).
Условное обозначение трубной цилиндрической резьбы (ГОСТ 6357-81)
Определение цилиндрической трубной нарезки содержит символ G, обозначение, класс точности среднего поперечника. Пример: G31/2-A. Дополнительно, если резь не правая, добавляют сочетание LH.
Трубная цилиндрическая резьба (ГОСТ 6357-81).
Обозначение трубной конической резьбы (ГОСТ 6211-81)
Определение трубной конической нарезки включает символы R (в случае конической наружной) или Rc (для конической внутренней рези) и ее значение. Для левого направления дополнительно указывается сочетание LH. Пример: R 11⁄2.
Трубная коническая резьба (ГОСТ 6211-81).
Условное обозначение трапецеидальной резьбы (ГОСТ 9484-81)
Определение однозаходной трапециевидной нарезки содержит сокращение Tr, значение наружного калибра и шаг. Пример: Tr16x4. Для многозаходной трапециевидной рези в определении фигурируют: сочетание Tr, внешний поперечник, а также шаг и ход. Пример: Tr16x8(P4)LH.
Трапецеидальная резьба (ГОСТ 9484-81).
Обозначение упорной резьбы (ГОСТ 10177-82)
Определение упорной нарезки должно содержать литеру S, шаг и значение поперечника. Пример: S90-10. Для левосторонней рези указывается дополнительно LH. Если рассматривается многозаходная нарезка, то ее определение составляется из символа S, поперечника, хода и в скобках буквы P, значения шага. Пример: S80-20(P20).
Упорная резьба (ГОСТ 10177-82).
Условное обозначение круглой резьбы (ГОСТ 6042-83)
Применительно к внешней и внутренней круглой нарезке Эдисона, используемой в металлических и неметаллических элементах в электротехнических изделиях, обозначение содержит литеру Е и величину наружного поперечника. Пример: Е28.
Круглая резьба (ГОСТ 6042-83).
Обозначение упорной усиленной резьбы (ГОСТ 13535-87)
Определение упорной усиленной нарезки содержит литеры S, а также угол 45, калибр и шаг. Пример: S45200-13. В случае если резьба левосторонняя, дополнительно указываются буквы LH. Если необходимо определить многозаходную резь, то указывают букву S, величину угла 45, поперечник, ход и символ Р вместе со значением шага, выделенные скобками. Пример: S4520024(P12) — двузаходная, значение хода 24 мм, шаг — 12 мм. Для левосторонней рези указывается дополнительно LH.
Упорная усиленная резьба (ГОСТ 13535-87).
Условное обозначение конической резьбы вентилей и баллонов для газов (ГОСТ 9909-81)
Определение конической нарезки вентилей и болтов для газа определяют литерой W и числом, указывающим поперечник. Пример: W19.2.
Коническая резьба вентилей и баллонов для газов (ГОСТ 9909-81).
Необходимые инструменты для нарезания
Нарезки широко используются в быту и на производстве, поэтому инструменты для изготовления рези широко распространены. Существует несколько видов приспособлений для нарезания:
Дополнительная информация
Нарезанные изделия необходимы как в быту, так и на производстве. Без них невозможно было бы представить работу многих машин и механизмов.
С помощью обозначения и изображения резьбы на чертежах инженеры могут определить ее основные характеристики и использовать как часть более сложной конструкции.
В быту нарезка используется для крепления и соединения элементов.