Резьбовые, заклепочные, сварные

И КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Глава 13

РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

 

Соединения деталей машин делят на разъемные и неразъемные.

К разъемным относят резьбовые соединения, а к неразъемным — за­клепочные, сварные, клеевые. К разъемным также относятся шлицевые, шпоночные и клиновые соединения, но они изучаются в гл. 9, так как это элементы валов.

§ 1. Виды резьбовых соединений

13.1. Основные типы резьб, их сравнительная характеристика и область применения.

Резьбовые (разъемные) соединения выполняют с помощью резьбовых крепежных деталей — болтов (рис. 13.1), винтов, шпилек, резьбовых муфт, стяжек и т. п.

Основным элементом резьбового соединения является резьба.

Резьба — чередующиеся выступы и впадины на поверхности тел враще­ния, расположенные по винтовой линии; применяется как средство соеди­нения, уплотнения или обеспечения заданных перемещений деталей ма­шин, механизмов, приборов и т. п.

Различают резьбу цилиндрическую и коническую, наружную (болт, винт, шпилька и т. п.) и внутреннюю (гайка).

На рис. 13.1 деталь / — резьба цилиндри­ческая, наружная; деталь 2 — резьба цилинд­рическая внутренняя.

Запишите в конспект характеристику резьбы деталей 1 и 2 (рис. 13.1) по признакам, изложенным в шаге 13.1.

Рис. 13.1. Болт и гайка

 

Основными параметрами резьбы являются: форма и размер профиля; наружный диаметр d; внутренний диаметр d₁, средний диаметр d₂; угол подъема резьбы Ψ.

Форма и размеры профиля резьбы характеризуются шагом резьбы р; высотой теоретического профиля H; рабочей высотой профиля h, углом профиля a (рис. 13.2).

Рис. 13.2. Профили резьб: а — метрическая; б — дюймовая; в — трубная цилиндрическая; г — метрическая коническая; д — трубная коническая; е — круглая; ж — прямоугольная; з — тра­пецеидальная; и — упорная

 

13.2. По назначению резьбы делятся на крепежные, крепежно-уплотняю-щие и резьбы для передачи движения.

К крепежным резьбам относят метрическую (рис. 13.2, а), дюймовую (рис. 13.2, б) и специальную (часовую).

Крепежно-уплотняющие резьбы используют в резьбовых изделиях, предназначенных как для скрепления деталей, так и для создания герме­тичности. К ним относятся резьбы: трубная цилиндрическая (см. рис. 13.2, в), трубная коническая (см. рис. 13.2, д), коническая дюймовая, круглая (см. рис. 13.2, е).

Резьбы для передачи движения, применяемые в передачах винт-гайка: прямоугольная, трапецеидальная, упорная (см. рис. 13.2, ж—и).

Основные типы профилей резьбы, показанных на рис. 13.2: а — тре­угольный; з — трапецеидальный; и — упорный; е — круглый; ж — прямо­угольный.

Перечислите резьбы для крепления деталей и для передачи движения.

 

13.3. Метрическая резьба является основной крепежной резьбой. Она име­ет треугольный профиль с углом α = 60°; диаметр и шаг измеряются в мил­лиметрах. Метрические резьбы бывают с крупным и мелким шагом (табл. 13.1). Метрическую резьбу с крупным шагом (р = 1 ÷ 6 мм) применя­ют при диаметрах d = 1 ÷ 68 мм. При обозначении на чертежах наружный диаметр указывают в миллиметрах. Резьбы с малым шагом применяют, в частности, при изготовлении резьбовых тонкостенных деталей.

 

Таблица 13.1. Метрическая резьба (размеры, мм)

 

 

d*	Резьба с крупным шагом	С мелким шагом
Р		d2	Р	d\	<h
		4,918	5,350	0,75	5,188	5,513
	1,25	6,647	7,188		6,918	7,350
	1,5	8,376	9,026	1,25	8,647	9,188
	1,75	10,106	10,863	10,647	11,188
(14)		11,835	12,701	1,5	12,376	13,026
		13,835	14,701	1,5	14,376	17,026
(18)	2,5	15,294	16,376	1,5	16,376	1-7,026
	2,5	17,294	18,376	1,5	18,376	19,026
(22)	2,5	19,294	20,376	1,5	20,376	21,026
		20,752	22,051		21,835	22,701
(27)		23,752	25,051		27,835	28,701

Примечание. В таблице приняты следующие обозначения: d — наружный диаметр резьбы (болта); р — шаг резьбы; d_i — внутренний диаметр наружной резьбы; d₂ — сред­ний диаметр наружной резьбы.

 

По рис. 13.2, а дайте дополнительную характеристику метрической резьбе. Запишите обозначение правой резьбы с крупным (р = 3 мм) и мелким шагом (р = 2 мм), если диаметр винта (болта) d =24 мм.

13.4. Дюймовая резьба (см. рис. 13.2, б) относится к крепежной резьбе.

В СНГ ее применяют только для резьбовых деталей старых, а также им­портных машин (США и др.). Дюймовая резьба характеризуется тем, что имеет треугольный профиль с углом а = 55°, а диаметр измеряется в дюй­мах, шаг — числом ниток резьбы на длине в 1".

Эта резьба была стандартизована для наружных диаметров d= 3/16" — 4" и числом ниток на 1" от 28 до 3. В настоящее время этот стандарт отме­нен. При обозначении дюймовой резьбы наружный диаметр указывают в дюймах.

Можно ли применять дюймовую резьбу при проектировании новых ма­шин? Почему? Запишите обозначение этой резьбы на чертеже, если диаметр нарезаемой части винта равен одному дюйму.

13.5. Трубную цилиндрическую (рис. 13.2, в) и трубную коническую (рис. 13.2, д) резьбы используют как крепежно-уплотняющие. Они представ­ляют собой мелкие дюймовые резьбы (число ниток резьбы на 1" — от 28 до 11), нарезаемые в основном на трубах и арматуре трубопроводов с,внутрен­ним диаметром d_тp = '/₈" ÷ 6". Для лучшего уплотнения резьбу выполняют с закругленным треугольным профилем без зазоров по выступам и впадинам. Условное обозначение резьбы дается по внутреннему диаметру (в дюймах) трубы, на которой она нарезана.

Коническая дюймовая резьба является разновидностью дюймовой резь­бы, нарезаемой на конических поверхностях резьбовых изделий, с наруж­ным диаметром d=^l/_i6" ÷ 2", используется как крепежно-уплотняющая резьба. Конические резьбы обеспечивают герметичность соединения резь­бовых деталей без специальных уплотнений. Применение конической резьбы позволяет резко уменьшить время (угол относительного поворота винта и гайки) завинчивания и отвинчивания, что часто имеет решающее значение для быстроразборных соединений.

13.6. Прямоугольная резьба (см. рис. 13.2, ж) относится к резьбам для пе­редачи движений под нагрузкой; имеет прямоугольный или квадратный про­филь; диаметр и шаг измеряют в миллиметрах. Прямоугольная резьба не стандартизована и применяется сравнительно редко. Ее заменяют трапе­цеидальной — более удобной в изготовлении.

13.7. Трапецеидальную резьбу (см. рис. 13.2, з) широко применяют в пере­дачах винт-гайка. Она имеет симметричный трапецеидальный профиль с углом профиля а = 30°. Для червяков червячных передач угол профиля α = 40°. По сравнению с прямоугольной трапецеидальная резьба при одних и тех же габаритах имеет большую прочность, более технологична в изго­товлении. Трапецеидальная резьба при использовании гайки, разъемной по осевой плоскости (например, у ходовых винтов станков), позволяет выби­рать зазоры путем радиального сближения половин гайки при ее изнаши­вании.

Размеры некоторых трапецеидальных резьб приведены в табл. 13.2. При обозначении указывают тип, наружный диаметр и шаг резьбы в мил­лиметрах.

 

Таблица 13.2. Трапецеидальная резьба (размеры, мм)
d	Р	d2	d\	d	Р	di	d\
	2 4		13,5 11,5			48,5	46,5
	2 4		17,5 15,5	(55)		53,5	51,5
			23,5			58,3	56,5
		23,5
		30,5	28,5				65,5
				(70)

Примечание. Обозначения параметров резьбы см. табл. 13.1.