10.1. Резьбовые соединения. Достоинства и недостатки.

Достоинства: надежны, удобны в эксплуатации, разнообразны и взаимозаменяемы в связи со стандартизацией резьбовых деталей, дешевы при специализированном производстве, возможно создание больших осевых сил сжатия при небольшой силе на ключе (выигрыш в силе ≈ 100 раз).

Недостатки: наличие концентратов напряжений, для уменьшения влияния которых в ответственных соединениях требуется дополнительная механическая обработка.

Резьбы могут использоваться и в передачах винт-гайка. Эти передачи компактны, имеют большие передаточные числа, хотя КПД их низкий.

Основа – винтовая линия. В зависимости от направления различают резьбы: правую (слева, вверх, направо) и левую (справа, налево, вверх).

Рис.71

Резьбы классифицируются по:

1. Назначению: крепежные (рис.71а), крепежно-уплотняющие и ходовые.

2. Форме профиля: треугольные, упорные (рис.71a,b), трубные (рис.71с), трапецеидальные (рис.71d), прямоугольные (рис.71е).

3. Числу заходов: одно-, двух- и многозаходные (при огибании цилиндра двумя или несколькими винтовыми линиями).

4. Форме поверхности: цилиндрические и конические.

Предусмотрены резьбы с различными шагами при одинаковом наружном диаметре резьбы. С уменьшением шага увеличивается внутренний диаметр резьбы d_1м, уменьшается угол подъема винтовой линии (рис.72, 72а).

10.2. Типы резьб

Метрическая резьба (рис.72), это основная крепежная резьба. Она может применяться и в передачах винт-гайка, при условии пониженного КПД (стяжки, съемники и другие).

Рис.72

Треугольный профиль резьбы обеспечивает ее прочность, пониженное трение, лёгкость выхода инструмента при изготовлении.

Метрическая резьба может быть с крупным и мелким шагом. Мелкая резьба более вынослива при динамических нагрузках, применяется при тонкостенных деталях, удобна при необходимости регулировки.

Рис.72а

Из рис. 72а:

n – число заходов резьбы.

Самоторможение мелкой резьбы выше, так как , а (рис.72). Изготовление мелких резьб должно быть более точным из-за повышенной чувствительности к погрешностям и износу.

Обозначение метрических резьб: М16, М24, М24x2 и т.д. (ГОСТ 1759-82).

Форма и размер профиля резьбы характеризуются следующими параметрами (рис.72):

шагом (S), высотой теоретического профиля (H), рабочей высотой (h), углом профиля ( ).

Основные типы крепежных деталей показаны на рис.73, где

1 – цементная подливка под фундаментный болт 2.

Рис.73

10.3. Стопорение резьбовых соединений

Все метрические однозаходные резьбы самотормозящиеся, однако при вибрации требуют стопорения от самопроизвольного ослабления затяжки и отвинчивания.

Все многообразие стопорных устройств основано на трех принципах:

- дополнительном трении: контргайки, разрезные гайки, шайбы пружинные, вставки, краски, лаки и др.

- запирающих устройствах: шплинты, шплинтовальная проволока и др.

- жестком соединении: керны, точечная приварка и др.

10.4. Классы прочности, материалы

Механические свойства материалов болтов, винтов и гаек стандартизованы. Введены классы прочности, которые обозначаются двумя цифрами, например, для болтов – 4.6. Это значит, что минимальный предел прочности , а Класс прочности гаек обозначается одной цифрой, например, 4. Это значит, что напряжение от испытательной нагрузки

Конструкции стопорных устройств и классы прочности приведены в ГОСТ на сортамент резьбовых изделий.