Глава 2. Разъемные соединения

В технике находят широкое применение детали, сходные по форме, но отличающиеся по размерам. Размеры большинства таких деталей регламентированы стандартами. К таким деталям относятся детали резьбовых соединений (соединения болтом, винтом, шпилькой, шурупом), шпоночные и шлицевые.

2.1. Резьбовые изделия и соединения

В машиностроении, приборостроении, строительстве и других отраслях промышленности широкое распространение получили разъемные соединения деталей машин, осуществляемые при помощи резьбы. Резьбовые соединения характеризуются высокой надежностью, удобством и сравнительно быстрой сборкой и разборкой, наличием большой номенклатуры резьбовых деталей, приспособленных к различным эксплуатационным условиям, и, наконец, относительно небольшой стоимостью деталей. Резьбовые соединения обладают такими достоинствами, как универсальность, высокая надежность, способность воспринимать большие нагрузки, сравнительно малые размеры и малый вес конструктивного элемента, простота изготовления и ряд других факторов.

2.1.1. Резьба

В основе образования резьбы лежит принцип получения винтовой линии. Винтовое движение какой-либо точки представляет в простейшем случае результат ее равномерного поступательного движения с одновременным равномерным вращением около некоторой оси. При таком движении след точки образует винтовую линию (рис. 11).

Рис. 11. Образование винтовой линии

Если на поверхности цилиндра по винтовой линии прорезать канавку, то режущие кромки резца образуют винтовую поверхность, характер которой зависит от формы режущей кромки (рис. 12).

Рис. 12. Образование резьбы

Вид винтовой поверхности зависит от формы резца. Например, на рис. 13, а резьба имеет трапецеидальный профиль, а на рис. 13, б – треугольный.

Резьба – это поверхность, образованная при винтовом движении произвольного плоского контура по цилиндрической или конической поверхности.

Резьбу нарезают резьбовыми резцами на токарно-винторезных станках, можно нарезать ее с помощью специальных инструментов: метчиков – для нарезания резьбы в отверстиях (рис. 14, а), плашек – для нарезания резьбы на стержнях (рис. 14, б).

а) б)

Рис. 13. Образование резьбы различного профиля:

А) трапецеидальный; б) треугольный

В настоящее время основным промышленным способом нарезания резьбы на метизных изделиях (болтах, шпильках, винтах) является накатка с использованием высокопроизводительных резьбонакатных автоматов. Процесс накатывания резьбы осуществляется в результате пластической деформации стержня, без снятия стружки. Прокатывая деталь между двумя плоскими плашками (рис. 15, а) или цилиндрическими роликами (рис. 15, б) с резьбовым профилем, выдавливают резьбу соответствующего профиля за счет перераспределения металла.

а) б)

Рис. 14. Специальные инструменты для нарезания резьбы: