2. Резьбы для винтовых механизмов (ходо­вые резьбы):

а) прямоугольная (рис. 1.9);

б) трапецеидальная симметричная (рис. 1.4 б);

в) трапецеидальная несимметричная или упорная (рис. 1.4. в).

Рис.1.9. Прямоугольная резьба

Приведенная классификация не является строгой, так как в прак­тике встречаются случаи применения мелкой метрической резьбы в точных измерительных винтовых механизмах, и, наоборот, трапе­цеидальных резьб — как крепежных.

Выбор профиля резьбы в зависимости от ее назначения определяется многими факторами. Важнейшими из них являют­ся прочность, технологичность и вели­чина трения в резьбе (величина потерь). Так, например, крепежная резьба должна обладать высокой прочностью и боль­шим моментом трения, предохраняю­щим крепежные детали от самоотвинчи­вания.

Резьбы винтовых механизмов должны обеспечивать высокие значения к. п. д. и износостойкости, т. е. иметь малые потери на трение. Прочность во многих случаях не является здесь основным фактором, определяющим размеры вин­товой пары.

Трапецеидальные и упорные резьбы, обладающие меньшим моментом трения и более высоким коэффициентом полезного действия, применяют преимущественно в механизмах винт— гайка.

1.3. Материалы, классы прочности резьбовых деталей, допускаемые напряжения

Основной материал резьбовых деталей — конструкционные и легированные стали. При выборе материала учитывают харак­тер нагрузки (статическая или переменная), способ изготовле­ния и объем производства. Например, крепежные детали общего назначения изготовляют из низко- и среднеуглеродистых сталей типа сталь 10 - сталь 35. Такие стали обладают высокой пла­стичностью и применяются в серийном производстве при хо­лодной высадке или штамповке заготовок для резьбовых изде­лий с последующей накаткой резьбы. Легированные стали (например, 35Х, 30ХГСА) применяют для изготовления высоконагруженных деталей, работающих при переменных и ударных нагрузках.

Холодное деформирование материала существенно меняет его механические характеристики (повышает прочность и снижа­ет пластичность). При этом в зависимости от степени наклепа резьбовые детали, выполненные из разных материалов, могут иметь близкие механические характеристики. Это позволило при разработке стандарта на резьбовые детали (ГОСТ 1759-82) сгруппировать их с учетом механических характеристик по клас­сам прочности. В качестве примера в табл. 1.1 приведены некото­рые классы прочности винтов и гаек и соответствующие им ме­ханические характеристики и марки стали.

Таблица 1.1

Механические характеристики материалов резьбовых деталей

Класс прочности		в, МПа	т, МПа	Марка стали
Винт	Гайка
3.6	4	300-400	200	СтЗ; 10
4.6	5	400-550	240	20
5.6	6	500-700	300	30; 35
6.6	8	600-800	360	35; 45;40Г
8.8	10	800-1000	640	35Х; 38ХА; 45Г
10.9	12	1000-1200	900	40Г2; 40Х; ЗОХГСА

Стальные винты и шпильки в соответствии с ГОСТ 1759-82 изготовляют 11 классов прочности. Класс прочности обозначают двумя числами, например 5.8. Первое число, умноженное на 100, указывает минимальное значение временного сопротивления (МПа), а их произведение, умноженное на 10, приближенно соот­ветствует пределу текучести. В данном случае _в = 500 МПа, _т = 400 МПа.

Допускаемые напряжения [ ]_р при действии на резьбовое

соединение постоянной нагрузки выбирают в зависимости от предела текучести _т материала винта (болта):

[ ]_р = _т / S

где S — коэффициент запаса, принимаемый равным 1,5...2,5. Меньшие значения S применяют при контроле силы затяжки с

помощью динамометрических ключей или ключей предельного момента и повышенной точности расчета. Для винтов малых диа­метров (d < 16 мм) при отсутствии контроля силы затяжки верх­ний предел запаса прочности увеличивают до 5, поскольку сила затяжки в этом случае определяется квалификацией рабочего и может быть существенно повышена по сравнению с расчетной.

14