Лекция 3. Резьбы и резьбовые изделия

3.1. Геометрическая форма и основные параметры резьбы

Резьбой называется поверхность, образованная при винтовом движении некоторой плоской фигуры по цилиндрической или конической поверхности так, что плоскость фигуры всегда проходит через ось (рис. 1).

                                                                               Рис. 1

Контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ось, называется профилем резьбы. Угол между боковыми сторонами профиля называется углом профиля (рис. 1). C геометрической точки зрения при винтовом движении плоской фигуры (треугольника, трапеции, квадрата, полукруга) по цилиндрической или конической поверхности вращения и образуется на каждой из них бесконечный винтовой выступ. Часть винтового выступа, которая образуется производящим контуром за один оборот, называется витком. Практически при нарезании резьбы режущий инструмент (резец, фреза, гребенка, плашка, метчик и др.) выбирает на цилиндре или конусе вращения винтовую канавку, профиль которой идентичен профилю образующегося при этом винтового выступа.

По форме профиля резьбы подразделяются на треугольные, трапецеидальные, прямоугольные и круглые. В зависимости от формы профиля и вида поверхности, на которой нарезана резьба, винтовой выступ ограничен совокупностью цилиндрической или конической поверхности с поверхностями прямого или наклонного геликоидов, а для круглой резьбы - поверхностью геликоидального цилиндра. В зависимости от направления подъема витка резьбы разделяются на правые и левые. По числу параллельных витков резьбы подразделяются на однозаходные и многозаходные; число заходов можно сосчитать на торце стержня или отверстия. Резьба, образованная на наружной поверхности детали, называется наружной, на внутренней - внутренней. Расстояние Р между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы, называется шагом резьбы (рис. 1). Расстояние Рh между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы, называется ходом резьбы (рис. 1). Ход резьбы есть величина относительного осевого перемещения гайки (винта) за один оборот. В однозаходной резьбе ход равен шагу (Рh = Р), в многозаходной - произведению шага на число Z заходов (Рh = РZ). Резьба имеет три диаметра: d - наружный диаметр наружной резьбы (болта); D - наружный диаметр внутренней резьбы (гайки); d₂ - средний диаметр резьбы болта; D₂ - средний диаметр резьбы гайки; d₁- внутренний диаметр резьбы болта; D₁ - внутренний диаметр резьбы гайки (рис. 1).

 

                                                                        Рис. 2

 

Участок конечных витков резьбы, имеющих неполный профиль, называется сбегом резьбы (рис. 2). Сбег резьбы образуется при отводе режущего инструмента или от его заборной части. Для того чтобы избежать образования сбега, на детали выполняется специальная проточка, служащая для выхода резьбонарезного инструмента (рис. 2). В таблице 1 (рис. 3) приведены основные параметры резьбовых проточек.

 

                                                                 Рис. 3

Геометрическими параметрами, определяющими какую-либо конкретную цилиндрическую резьбу, являются: 1) профиль (его форма и размеры); 2) направление резьбы (правая или левая); 3) число заходов; 4) наружный диаметр резьбы. Под наружным диаметром резьбы понимают диаметр цилиндра, описанного около вершин наружной резьбы или впадин внутренней резьбы. Все резьбы, применяемые в технике, за исключением прямоугольной, стандартизованы. В таблице 2 (рис. 4) приведены основные параметры метрической резьбы.

                                                       Рис. 4

 

Рассмотрим приемы замера резьбы, которые обычно вызывают затруднения. Для определения типа и шага резьбы пользуются резьбомерами и стандартами резьб. Существует два вида резьбомеров: для метрических резьб с углом профиля 60 градусов и для дюймовой и трубной резьб с углом профиля 55 градусов. На каждой гребенке резьбомера для метрических резьб выбита цифра, указывающая шаг резьбы в мм, для дюймовых и трубных резьб - число шагов на длине 25,4 мм (1" = 25,4 мм).

 

                                                               Рис. 5

Подбором гребенки к резьбе (рис. 5) определяется шаг метрической резьбы или число шагов на один дюйм для дюймовой или трубной резьб. Затем штангециркулем измеряется наружный (внутренний) диаметр резьбы. Полученные результаты сверяются по таблице соответствующего стандарта, и устанавливаются окончательные параметры резьбы. При отсутствии резьбомера шаг резьбы или число шагов на один дюйм можно определить при помощи оттиска на бумаге. Для этого следует на край стола положить лист писчей бумаги, приложить к нему резьбовую часть детали и нажатием руки получить оттиск нескольких витков (рис. 36.3) На оттиске измеряется расстояние l между крайними отчетливо видными рисками и подсчитывается число n шагов на длине l (n) на единицу меньше числа рисок). Величина шага определяется по формуле: Р = l / n Число шагов на один дюйм находим по формуле: X = 25,4 n / l.

Если l = 25,4, то X = n. Для определения шага резьбы или числа шагов на один дюйм в резьбовом отверстии бумагу наворачивают на металлический или деревянный цилиндрический стержень и нажатием руки на стержень получают оттиск нескольких витков. Дальнейший просчет производится так, как указано выше. Угол профиля резьбы можно определить при помощи шаблона, вырезанного из плотной бумаги. Удобнее всего измерять резьбу в отверстии по той детали, которая ввинчивается в него и, следовательно, имеет ту же резьбу.