03 Резьбовые соединения

Основным элементом соединения является резьба, которая получается путем прорезания или накатки на детали канавок по винтовой линии. Винтовую линию образует гипотенуза прямоугольного треугольника при его навертывании на прямой круговой цилиндр (рис. 3.1). Если плоскую фигуру перемещать по винтовой линии так, чтобы ее плоскость при движении всегда проходила через ось цилиндра, то эта фигура образует виток резьбы соответствующего профиля (рис 3.2).

Рис. 3.1.

Рис. 3.2.

Рис. 3.3. Пример конической и цилиндрической резьб

Классификация резьб. В зависимости от формы поверхности детали, на которой нарезается резьба, различают цилиндрические и конические резьбы (рис. 3.3).

В зависимости от формы профиля различают следующие основные типы резьб: треугольные (рис. 3.4, а), упорные (рис. 3.4, б), трапецеидальные (рис. 3.4, в), прямоугольные (рис. 3.4, г) и круглые (рис. 3.4, д).

Рис. 3.4. Профили резьб

В зависимости от направления винтовой линии резьбы бывают правые (рис. 3.5, а) и левые (рис. 3.5, б). В зависимости от числа заходов резьбы делят на однозаходные (рис. 3.5, б) и многозаходные (рис. 3.5, а).

Рис. 3.5. Винты с правой трехзаходной (а) и левой однозаходной (б) резьбой

Основными геометрическими параметрами цилиндрической резьбы являются (рис. 3.6):

d – номинальный диаметр резьбы;

d₃ – внутренний диаметр резьбы винта по дну впадины;

d₂ – средний диаметр резьбы;

p – шаг резьбы;

p_h – ход резьбы: для однозаходной резьбы p_h = p; для многозаходной p_h = z_p, где z – число заходов;

α – угол профиля резьбы;

γ – угол наклона боковой стороны профиля резьбы;

Рис. 3.6. Резьба метрическая

ψ – угол подъема резьбы (см. рис. 3.1), т.е. угол, образованный разверткой винтовой линии по среднему диаметру резьбы и плоскостью, перпендикулярной оси винта:

Из формулы следует, что угол ψ возрастает с увеличением заходности резьбы.

Основные типы резьб

Метрическая резьба (рис. 3.6) – наиболее распространенная из крепежных резьб. Имеет профиль в виде равностороннего треугольника: α = 60º, γ = 30º.

Дюймовая резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине α = 55º.

Трубная резьба (рис. 3.7). Профиль – равнобедренный треугольник. Резьба имеет закругленные выступы и впадины. Отсутствие радиальных и осевых зазоров делает резьбовое соединение герметичным.

Трапецеидальная резьба (рис. 3.8). Это основная резьба в передаче винт – гайка. Ее профиль – равнобочная трапеция, угол профиля α = 30º, угол наклона боковой стороны профиля γ = 15º.

Рис. 3.7. Резьба трубная

Рис. 3.8. Резьба трапецеидальная

Упорная резьба (рис. 3.9). Профиль – неравнобочная трапеция. Рабочая сторона профиля имеет угол наклона γ = 3º, что обеспечивает возможность изготовления резьбы фрезерованием.

Прямоугольная резьба (рис. 3.10). Профиль резьбы – квадрат, γ = 15º.

Рис. 3.9. Резьба упорная

Рис. 3.10. Резьба прямоугольная

Круглая резьба (рис. 3.11). Профиль резьбы состоит из дуг, сопряженных короткими отрезками прямых линий. Угол профиля α = 30º

Рис. 3.11. Резьба круглая