Геометрические параметры резьбы

Основными геометрическими параметрами цилиндрической резьбы чкляются (рис. 6.6):

d — номинальный диаметр резьбы (наружный диаметр винта);

d ₃ — внутренний диаметр резьбы винта по дну впадины;

d₂ — средний диаметр резьбы, т. е. диаметр воображаемого цилинд-pа, на котором толщина витка равна ширине впадины;

р—шаг резьбы, т. е. расстояние между одноименными сторонами соседних профилей, измеренное параллельно оси резьбы;

р_h, —ход резьбы, т. е. расстояние между одноименными сторонами одного и того же витка в осевом направлении (см. рис. 6.5): для одно-

заходной резьбы Рh=р; для многозаходной p,, = zp, где z —число заходов. Ход равен пути перемещения винта вдоль своей оси при повороте на один оборот в неподвижной гайке;

α — угол профиля резьбы;

γ —угол наклона боковой стороны профиля резьбы;

а=60°

Рис. 6.6. Резьба метрическая

 

Ψ- угол подъема резьбы (см. рис. 6.1), т. е. угол, образованный раз­верткой винтовой линии по среднему диаметру резьбы и плоскостью, перпендикулярной оси винта:

(6.1)

 

Из формулы (6.1) следует, что угол у возрастает с увеличением заходности резьбы.

Основные типы резьб

Метрическая резьба (рис. 6.6) — наиболее распространенная из кре­пежных резьб. Имеет профиль в виде равностороннего треугольника: α = 60°, γ = 30°. Вершины витков и впадин притупляются по прямой или дуге, что предохраняет резьбу от повреждений, уменьшает концентрацию напряжений, удовлетворяет нормам техники безопасности. Радиальный и осевой зазоры в резьбе делают ее негерметичной. В соединениях, требующих герметичности, резьбу выполняют без зазора. Метрическую резьбу изготовляют по стандарту с крупным и мелким шагом (табл. 6.1). Наклон боковой стороны профиля обеспечивает возможность создания больших осевых сил, а также возможность самоторможения.

Таблица 6.1. Резьба метрическая (выборка) (размеры, мм)

 

Номинальный диаметр резьбы d	Резьба с крупным шагом
шаг р	средний диаметр tl2	внутренний диаметр dy пинта по дну нпадины
10 12 16 20	1,50 1,75 2,00 2,50 3,00	9,026 10,863 14,701 18,376 22,051	8,160 9,853 13,546 16,933 20,319

Рис. 6.7. Изменение среднего диаметра метрической резьбы в зависимости от коэффициента измельчения шага

В качестве основной крепежной применяют резьбу с крупным шагом, так как она прочнее, менее чувствительна к изнашиванию и неточно­стям изготовления. Резьбы с мелким шагом различаются между собой коэффициентом измельчения, т. е. отношением крупного шага к соот­ветствующему мелкому шагу (рис. 6.7). Резьбы с мелким шагом меньше

 

ослабляют деталь и отличаются повышенным самоторможением, так как при малом шаге угол подъема винтовой линии мал [см. форму­лу (6.1)]. Мелкие резьбы применяют в резьбовых соединениях, подвер-женных действию переменных нагрузок (крепление колеса автомобиля и др.), а также в тонкостенных и мелких деталях, регулировочных устройствах (точная механика, приборы).

Дюймовая резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольни­ка с углом при вершине α = 55°. Вместо шага задают число витков на дюйм (1 дюйм = 25,4 мм). Применяют только при ремонте деталей импортных машин.

Трубная резьба (рис. 6.8). Профиль — равнобедренный треугольник. Резь ба имеет закругленные выступы и впадины. Отсутствие радиальных и осевых зазоров делает резьбовое соединение герметичным. Она явля-

ется крепежно-уплотняющей. Применяют для соединения труб. Изго-товляют по стандарту. Еще более высокую плотность соединения дает трубная коническая резьба.

Трапецеидальная резьба (рис. 6.9). Это основная резьба в передаче винт —гайка (см. ниже). Ее профиль — равнобочная трапеция, угол про­филя α = 30°, угол наклона боковой стороны профиля у=15°. Шаг может быть крупным, средним и мелким. Характеризуется малыми потерями на трение, технологичностью. КПД выше, чем у резьб с трсугольным профилем. Применяют для передачи реверсивного движе­ния под нагрузкой (ходовые винты станков, прессов, домкратов и т. п.).

Стандартные размеры резьбы, мм приведены в табл. 6.2.

Упорная резьба (рис. 6.10). Профиль — неравнобочная трапеция. Рабо-чая сторона профиля имеет угол наклона γ=3°, что обеспечивает возможность изготовления резьбы фрезерованием. КПД выше, чем у Трапецеидальной резьбы. Закругление впадин повышает сопротивление устаалости винта. Применяют в передаче винт —гайка при больших односторонних осевых нагрузках (грузовые винты прессов, домкратов,

 

Таблица 6.2. Резьба трапецеидальная (выборка)

 

Номинальный (наружный) диаметр резьбы d	Шаг резьбы р	Средний диаметр d1	Внутренний диаметр резьбы винта d3
	6* 7**	38,5 37,0 36,5 35,0	36,5 33,0 32,0 29,0
	8** 12	50,5 48,0 46,0	48,5 43,0 39,0

* Шаги не следует применять при разработке новых конструкций. ^;

^** Шаги, предпочтительные при разработке новых конструкций.

 

толкателей и т. п.). Изготовляют по стандарту, шаг может быть круп­ным, средним и мелким.

Прямоугольная резьба (рис. 6.11). Профиль резьбы — квадрат, γ = 0°. Обеспечивает наивысший КПД, но неудобна в изготовлении (невоз­можно нарезать объемным инструментом — фрезой). Впадины без за­круглений понижают сопротивление усталости винта. При изнашива­нии появляются осевые зазоры, которые трудно устранить. Не стандар­тизована. Применяют ограниченно в малонагруженных передачах винт — гайка.

Круглая резьба (рис. 6.12). Профиль резьбы состоит из дуг, сопряжен­ных короткими отрезками прямых линий. Угол профиля α = 30°. Винты с круглой резьбой характеризуются высоким сопротивлением устало­сти. Изготовляют по стандарту. Применяют ограниченно при тяжелых условиях эксплуатации в загрязненной среде, а также при частых за-

Рис. 6.11. Резьба прямоугольная

 

вичиваниях и отвинчиваниях. Техноло-гична при изготовлении отливкой, на-каткой и выдавливанием на тонкостен­ных изделиях.

 

Рис. 6.12. Резьба круглая

 

 

Конические резьбы (см. рис. 6.3) обеспечивают непроницаемость без специальных уплотнений, позволяют затяжкой компенсировать износ, обеспечивают более равномерное распределение нагрузки по виткам. Стандартизованы резьбы с конусностью 1:16 (угол наклона образующей конуса к оси резьбы — 1⁰ 17'24"). Применяют для соединения труб, установки пробок, масле­ник, штуцеров и т. п.

Способы изготовления резьб.