4. Геометрические, технологические и конструктивные параметры резьбы.

Геометрические параметры резьбы

Геометрические параметры резьбы - это параметры, которые оп­ределяют эксплуатационные характеристики. Классификация основ­ных геометрических параметров резьбы представлена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Основные геометрические параметры резьбы

К геометрическим параметрам резьбы относятся характеристики ее геометрии, которые регламентируют ее форму и размеры. Основ­ными параметрами являются диаметры, профиль исходного контура, шаг, ход, направление резьбы.

Среди диаметров резьбы различают наружный или номинальный диаметр, средний и внутренний (рисунок 4.2, а, б):

а) d (для болта) и D (для гайки) - наружный диаметр резьбы - диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней резьбы. Обычно он равняется номинальному диаметру и используется при обозначе­нии резьбы;

б) d₂ (D₂) - средний диаметр резьбы - диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, пересекающего витки резьбы таким образом, что ширина выступов резьбы и ширина впадин оказы­ваются равными;

в) d₁ (D₁) - внутренний диаметр резьбы - диаметр воображаемо­го прямого кругового цилиндра, вписанного во впадины наружной или вершины внутренней цилиндрической резьбы.

Рисунок 4.2 - Диаметры резьбы на стержне и в отверстии

Профиль резьбы - профиль выступа и канавки резьбы в плоско­сти ее осевого сечения. Профиль исходного контура характеризуется формой, высотой, рабочей высотой, углом, углом наклона боковых сторон, формой вершины и впадины (рисунок 4.3, а, б).

Форма профиля зависит от профиля резьбонарезного инструмента и может быть треугольной, трапецеидальной, квадратной, круглой, эвольвентной (см. рисунок 3.2 ).

Высота профиля Н₄ - расстояние между вершиной и впадиной

резьбы в плоскости осевого сечения в направлении, перпендикулярном к оси резьбы.

Рисунок 4.3 - Параметры профиля резьбы

Рабочая высота профиля резьбы Н₁ - длина проекции участка взаимного перекрытия профилей сопрягаемых наружной и внутренней резьб на перпендикуляр к оси резьбы.

Угол профиля резьбы α - угол между смежными боковыми сторонами профиля резьбы в плоскости осевого сечения.

Угол наклона боковой стороны β, γ - угол между боковой стороной резьбы и перпендикуляром к оси резьбы в плоскости осевого сечения.

Ось резьбы - ось, относительно которой образована винтовая поверхность резьбы.

Боковая сторона - часть винтовой поверхности резьбы, расположенная между вершиной и впадиной резьбы и имеющая в плоскости осевого сечения прямолинейный профиль (рисунок 4.3 , б).

Вершина резьбы - часть винтовой поверхности резьбы, соединяющая смежные боковые стороны резьбы по верху ее выступа (см. рисунок 1).

Впадина резьбы - часть винтовой поверхности резьбы, соединяющая смежные боковые стороны резьбы по дну ее канавки (см. рисунок 1).

Вершины выступов и впадин профиля могут быть срезаны по прямой или дуге окружности (см. рисунок 3.2). Это облегчает изготовление резьбы, уменьшает концентрацию напряжений и предохраняет резьбу от повреждений при эксплуатации.

К основным геометрическим параметрам резьбы относят также шаг резьбы, ход резьбы, число заходов винтовой линии, направление: винтовой линии.

Согласно ГОСТ 11708-82 определения указанных параметров формулируются следующим образом.

Шаг резьбы (Р) - расстояние по линии, параллельной оси резьбы между средними точками ближайших одноименных боковых сторон профиля резьбы, лежащими в одной осевой плоскости по одну сторону от оси резьбы (рисунок 4.4 ).

Рисунок 4.4 - Шаг и ход одно- и двухзаходной резьбы

Ход резьбы (Pk) - расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности в направлении, параллельном оси резьбы. Можно сказать, что ход резьбы - это расстояние, на которое перемещается резьбовая деталь за один оборот. При однозаходной резьбе деталь переместится за один оборот на величину шага.

Заходом резьбы называют начало выступа резьбы.

Резьбу, образованную движением одного профиля, называют однозаходной (рисунок 4.4, а), образованную движением двух, трех и более одинаковых профилей - многозаходной. На рисунке 4.4, б показан винт с двухзаходной резьбой, на рисунке 4.5 - винт с трехзаходной резьбой.

Рисунок 4.5 - Винт с трехзаходной резьбой

В однозаходной резьбе ход равен шагу (P_h = Р), а в многозаходной - произведению шага Р на число п заходов (Р_h = Р n).

Различают правое или левое направление винтовой линии в зависимости от того, какая винтовая линия лежит в основе резьбы, правая или левая.

Технологические параметры резьбы

Технологические элементы резьбы обусловливаются особенностями ее изготовления, без которых нельзя обойтись при производстве. На рисунке 4.6 дана классификация технологических конструктивных элементов резьбы.

Рисунок 4.6 – Классификация технологических и конструктивных параметров резьбы

Длина резьбы - это длина участка детали, на котором образована резьба, включая сбег резьбы и фаску (рисунок 4.7 , а, б).

Длина резьбы с полным профилем - длина участка резьбы, на котором вершины и впадины резьбы соответствуют номинальному профилю резьбы. Сбег и фаска в длину резьбы с полным профилем не входят.

Сбег резьбы – это неизбежный элемент резьбы, обусловленный конструкцией резьбонарезного инструмента. В любом резьбонарезном инструменте есть конструктивный элемент (фаска) для лучшего захода его на нарезаемую деталь. В техническом черчении это называют сбегом резьбы. Сбег резьбы – это участок резьбы с неполным профилем. Его иногда включают в длину резьбы. Но по современным понятиям длиной резьбы называют участок резьбы с полным профилем резьбы.

Фаска - часть конической поверхности, служащая направляющей при соединении резьбовых деталей и предохраняющая крайние витки от повреждений. Её выполняют для обеспечения плавного захода резьбонарезного инструмента до нарезания резьбы.

Недорез резьбы - это участок резьбы, включающий в себя сбег резьбы и недовод.

Недовод резьбы - участок, на котором невозможно нарезать резьбу без поломки режущего инструмента из-за наличия опорных поверхностей детали, препятствующих свободному ходу инструмента.

Проточка резьбы выполняется при нарезании резьбы без сбега (на коротком участке поверхности) и предназначена для выхода инструмента. Диаметр проточки для наружной резьбы должен быть немного меньше внутреннего диаметра резьбы (рисунок 4.7, б). Размеры фасок, сбегов, недорезов и проточек стандартизованы.

Рисунок 4.7 - Технологические элементы

Для предотвращения самоотвинчивания резьбовых соединений при вибрациях резьбовые детали снабжаются конструктивными элементами, которые противодействуют самоотвинчиванию (например, отверстия, пазы, канавки для расположения стопорных устройств).