Тема 1. Різьби та різьбові з’єднання

Поняття про різьби та їх класифікація

Різьба – поверхня, утворена під час гвинтового руху плоского контуру по циліндричній або конічній поверхні.

Різьби класифікуються за декількома ознаками:

- залежно від форми профілю (трикутного, трапецеїдального, круглого, прямокутного та ін..);

- за видом поверхні, на якій нарізана різьба, - циліндричні та конічні;

§ циліндричну різьбу утворюють на бічній поверхні прямого колового циліндра,

§ конічну – на бічній поверхні прямого колового конуса;

- стосовно розташування на поверхні – зовнішні та внутрішні;

- за експлуатаційним призначенням – кріпильні (метрична), кріпильно-ущільнювальні (трубна), ходові (трапецеїдальна, упорна), спеціальні та ін..;

§ кріпильна різьба забезпечує повне й надійне нерухоме з’єднання деталей при статичних і динамічних навантаженнях та різному температурному режимі;

§ кріпильно-ущільнувальна різьба забезпечує герметичність з’єднання при різких температурних режимах;

§ ходова різьба служить для перетворення обертального руху на прямолінійній та навпаки зі сприйняттям великих зусиль при порівняно малих швидкостях руху;

§ до спеціальних різьб відносять, наприклад, круглу для цоколів і патронів електроламп, круглу для санітарно-технічної арматури, годинникову, окулярну, для об’єктивів мікроскопів, на деталях із пластмас;

- залежно від напрямку гвинтової поверхні – права та ліва;

§ права різьба утворюється виступом, який обертається за годинниковою стрілкою і переміщується вздовж осі в напрямку від спостерігача;

§ ліва - виступом, який обертається проти годинникової стрілки і переміщується вздовж осі в напрямку від спостерігача;

- за кількістю заходів різьби – одно - та багатозахідні;

§ однозахідна різьба утворюється одним виступом;

§ багатозахідна – двома або більше виступами з рівномірно розміщеними заходами.

Параметри різьби

Основні параметри різьби

Розглянемо основні параметри різьби на прикладі стандартної метричної різьби, яка має найчастіше застосування (рис. 1.1, табл. 1.1).

Основні параметри різьби мають такі визначення.

Профіль різьби – трикутний з Ð60º при вершині.

Крок різьби Р – відстань між сусідніми однойменними бічними сторонами профілю в напрямку, паралельному осі різьби [2, c. 97, 6, c. 90-100].

Хід різьби t – відстань між найближчими однойменними бічними сторонами профілю, які належать одній тій самій гвинтовій поверхні, в напрямку, паралельному осі різьби. Хід різьби – величина відносного осьового переміщення гвинта (гайки) за один оберт. Для багатозахідних різьб , де n – число заходів.

Зовнішній діаметр різьби (d - для стрижня, D - для отвору) – діаметр уявного циліндра, описаного навколо вершин зовнішньої різьби або западин внутрішньої різьби.

Внутрішній діаметр різьби (d₁ - для стрижня, D₁ - для отвору) - діаметр уявного циліндра, вписаного у западини зовнішньої різьби або у вершини внутрішньої різьби.

Середній діаметр різьби (d₂ - для стрижня, D₂ - для отвору) – діаметр уявного співвісного з різьбою циліндра, який перетинає витки різьби так, що ширина виступу різьби та ширина западини рівні.

H = 0,86603P; H₁ = 0,54125P; R = H/6 = 0,144P

Рис. 1.1. Параметри метричної різьби

Таблиця 1.1

Параметри профілю метричної різьби згідно ГОСТ 9150-81

Діаметри різьби, мм	Крок різьби, мм, Р	Висота профілю, Н1
зовнішній d	середній d2	внутрішній d1
	0,838	0,730	0,25	0,135
1,1	0,938	0,830	0,25	0,135
1,2	1,038	0,930	0,25	0,135
1,4	1,205	1,075	0,3	0,162
1,6	1,373	1,221	0,35	0,189
1,8	1,573	1,421	0,35	0,189
	1,740	1,567	0,40	0,216
2,2	1,908	1,713	0,45	0,243
2,5	2,208	2,013	0,45	0,243
	2,675	2,459	0,50	0,270
3,5	3,110	2,850	0,60	0,325
	3,546	3,242	0,70	0,379
4,5	4,013	3,688	0,75	0,406
	4,480	4,134	0,80	0,433
	5,350	4,918		0,541
	6,350	5,918		0,541
	7,188	6,647	1,25	0,676
	8,188	7,647	1,25	0,676
	9,026	8,376	1,5	0,812
	10,026	9,376	1,5	0,812
	10,863	10,106	1,75	0,947
	12,701	11,835		1,082
	14,701	13,835		1,082
	16,376	15,294	2,5	1,353
	18,376	17,294	2,5	1,353
	20,376	19,294	2,5	1,353
	22,051	20,752		1,624
	25,051	23,752		1,624
	27,727	26,211	3,5	1,894

 

Вимірювання кроку різьби

Для визначення різьби, що знаходиться на деталі, використовують спеціальні шаблони – різьбоміри (рис. 1.2, а). На корпусі різьбоміра вибито клеймо М60°, а на кожній пластинці – крок різьби в міліметрах.

Для визначення різьби підбирають пластинку із зубами, які можуть бути введені до впадин різьби. Потім читають вказаний на пластинці крок (або число витків на дюйм – для трубної різьби). Зовнішній діаметр різьби d на стрижні вимірюється звичайно – за допомогою штангенциркуля. За цими двома даними знаходять різьби за довідником.

За відсутністю різьбоміра крок різьби або число витків на дюйм може бути визначений за допомогою відбитка на папері. Для цього на край столу кладуть лист паперу, прикладають до нього різьбову деталь та надавлюванням руки отримують відбиток декількох кроків, бажано не менш 10 (рис. 1.2, б).

а) різьбоміром; б) за відбитком

Рис. 1.2. Визначення кроку різьби

На відбитку вимірюють відстань L між крайніми чіткими рисками. Потім рахують число кроків n на довжині L (при цьому слід пам’ятати, що число n на одиницю менш за число рисок). Крок різьби визначається шляхом поділу L на n.

Приклад. Відбиток надав 10 чітких рисок (тобто 9 кроків) загальною довжиною 13,5 мм. Зовнішній діаметр різьби 18 мм.

Визначаємо крок Р = 13,5:9 = 1,5 мм, за табл. 1.2 знаходимо: різьба М18х1,5.

Визначення цим методом різьби в отворах можливо за допомогою металічного або дерев’яного стрижня, що обернений папером.

Примітка: для найбільш поширених діаметрів кроки метричної різьби виражаються або цілим числом міліметрів, або числом, кратним 0,5 або 0,25 мм.

Таблиця 1.2

Діаметри та кроки метричних різьб згідно ГОСТ 16967-81, мм

Діаметри, d	Кроки, s
1-й ряд	2-й ряд	3-й ряд	великий	дрібні
			0,7	0,5
	4,5		(0,75)	0,5
			0,8	0,5
				0,75; 0,5
				0,75; 0,5
			1,25	1; 0,75; 0,5
			(1,25)	1; 0,75; 0,5
			1,5	1,25; 1; 0,75; 0,5
			(1,5)	1; 0,75; 0,5
			1,75	1,5; 1,25; 1; 0,75; 0,5
				1,5; 1,25; 1; 0,75; 0,5
			-	1,5; (1)
				1,5; 1; 0,75; 0,5
			-	1,5; (1)
			2,5	2; 1,5; 1; 0,75; 0,5
			2,5	2; 1,5; 1; 0,75; 0,5
			2,5	2; 1,5; 1; 0,75; 0,5
				2; 1,5; 1; 0,75
			-	2; 1,5; (1)
				2; 1,5; 1; 0,75
			3,5	(3); 2; 1,5; 1; 0,75
			3,5	(3); 2; 1,5; 1; 0,75
			-	1,5
				3; 2; 1,5; 1
				3; 2; 1,5; 1
			-	(3); (2); 1,5; 1
			4,5	(4); 3; 2; 1,5; 1
			4,5	(4); 3; 2; 1,5; 1
				(4); 3; 2; 1,5; 1
			-	(3); (2); 1,5
				(4); 3; 2; 1,5; 1
			-	(4); (3); 2; 1,5
			5,5	4; 3; 2; 1,5; 1
			-	(4); (3); 2; 1,5
			(5,5)	4; 3; 2; 1,5; 1
			-	(4); (3); 2; 1,5
				4; 3; 2; 1,5; 1
			-	(4); (3); 2; 1,5
				4; 3; 2; 1,5; 1