4 Классификация резьб. Геометрические параметры резьбы

Одним из самых распространенных видов разъемных соединений являются резьбовые соединения.

Резьба это выступы, образованные на основной поверхности винтов или гаек и расположенные по винтовой линии.

Резьбы классифицируются по различным признакам:

1) по форме профиля резьбы:

-треугольные;

-прямоугольные;

-трапецеидальные;

-упорные;

-круглые;

2) по форме основной поверхности:

- цилиндрические;

- конические

3) по направлению винтовой линии:

- правые;

- левые;

4) по числу заходов:

- однозаходные;

- многозаходные (Р-шаг резьбы, Р_n-ход резьбы; z-число заходов; Р_n= Р^.z);

5)по назначению:

-крепежные;

-ходовые;

6) по форме профиля:

- метрические с треугольным профилем (основные крепежные резьбы);

- трубные (треугольные со скругленными вершинами и впадинами);

- круглые;

- прямоугольные (основные ходовые резьбы);

- трапецеидальные симметричные;

- упорные.

Геометрические параметры резьбы

Все геометрические параметры резьб и допуски на их размеры стандартизованы. Метрическая резьба свое название получила из-за того, что все ее размеры измеряются в мм (в отличие от дюймовой резьбы).

d -наружный диаметр;

d₁ -внутренний диаметр

d₂ -средний диаметр ( диаметр воображаемого цилиндра, образующая которого пересекает резьбу в таком месте, где ширина выступа равна ширине канавки);

h -рабочая высота профиля;

Р -шаг ( расстояние между одноименными сторонами соседних профилей, измеренное в направлении оси резьбы)

P_n -ход ( относительное осевое перемещение гайки за один оборот );

φ -угол подъема (угол подъема развертки винтовой линии по среднему диаметру)

tqφ = P₁/π∙d₂ = P∙z/π∙d₂

Угол профиля метрической резьбы - α=60°

Стандарт предусматривает метрические резьбы с крупным шагом и мелким шагом.

5 Соотношение между окружными и осевыми усилиями в винтовой паре.

Момент завинчивания гаек и винтов

Прямоугольную резьбу болта развернем по среднему диаметру в наклонную плоскость, а гайку заменим ползуном.

С ила взаимодействия наклонной плоскости c ползуном при относительном движении представляет собой равнодействующую нормальной силы и силы трения. Следовательно, эта сила наклонена к нормали под углом трения . В результате разложения силы получим F_t= F_x∙tg(+φ),где F_t —движ. окружная сила.

Окружная сила трения для витка треугольного профиля: F_tf= N∙f = F_x∙f/cos (/2)= F_x∙f¹_прив,

где f¹_прив -приведенный коэффициент трения, а приведенный угол трения

ρ ¹ = arсtgf¹

Определим момент трения в резьбе:

Т_р = F_x∙d₂/2∙tg (φ+ρ¹)

При завинчивании гайки к ключу прикладывают момент завинчивания

Т_зав⁼ Т_р+ Т_оп = F_pa6∙L,

где L-расчетная длина ключа; Т_р -момент в резьбе; Т_оп -момент трения на опорном торце гайки.

Т_оп = (F_x∙f/3)∙(D_o³-d_o³)/(D₀²-d₀²) ≈ F_x∙f (D₀+d₀)/2

Полезная работа W_полезн = F_x∙p∙z = F_x∙π∙d₂∙tg φ .

Затраченная работа равна произведению момента в резьбе на угол поворота в радианах W_затрач = F_x∙π∙d₂∙tg (φ+ρ¹) .