Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Омский государственный технический университет"

РезьБовые изделия

Методические указания к лабораторной работе

«Детали резьбовые»

для студентов очной и дистанционной форм обучения

Омск - 2008

Составители: Л.М. Леонова, О.А. Бондарев

Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ и домашних заданий по курсу “Инженерная графика” для студентов очной и дистанционной форм обучения по специальностям 280102 – Безопасность производственных процессов и производств; 261202 −Технология полиграфического производства. Могут быть полезны студентам механических и электромеханических специальностей.

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Омского государственного технического университета.

1 Предварительные сведения о резьбе

1. Определение, виды и назначение резьбы

Резьба – общее название винтовых или спиральных поверхностей различного профиля (треугольного, прямоугольного, трапецеидального, полукруглого …), которые образованы на телах вращения движением плоского контура (профиля) по винтовой линии вокруг тела вращения. Резьбы широко применяют в технике как средство соединения, уплотнения или перемещения с определенными динамическими и кинематическими целями.

Собственно резьба – это чередующиеся одинаковые по форме и размерам винтовые выступы и канавки.

На рис. 1.1 показана резьба на круговом цилиндрическом стержне с витками треугольной формы.

Рис. 1.1 Внешний вид треугольной цилиндрической резьбы

По назначению (служебным функциям) различают резьбы:

• крепежные метрические;

• крепежно-уплотнительные (трубные, конические);

• кинематические (трапецеидальные или упорные);

• специальные (все нестандартные);

В зависимости от количества винтовых заходов различают

• резьбы однозаходные (на цилиндрической поверхности нарезана одна винтовая поверхность), и

• резьбы многозаходные (двух-, трех-, четырех- и т.д. заходные) – когда резьба образована несколькими чередующимися параллельными винтовыми поверхностями. Эти поверхности не пересекаются и они одинаковы по форме и размерам.

В соответствии с формой профиля витка резьбу называют – треугольной, трапецеидальной, круглой и т.п. (рис. 1.2, 1.3, 1.4, 1.5).

По направлению витков различают резьбы правые и левые. Обычно на деталях применяют правую резьбу.

Рис. 1.4 Нарезание трапецеидальной резьбы

Резьбу, образованную на поверхности цилиндра вращения называют цилиндрической, а на поверхности конуса вращения соответственно конической резьбой. Если резьба выполнена на внешней поверхности (например, стержня), то такую резьбу называют наружной, а если на внутренней (в отверстии) – то внутренней.

а) б) в)

г) д)

Рис. 1.5 Виды резьбы на стержне: а– треугольная,б– трапецеидальная,в– упорная,г– круглая,д – прямоугольная (квадратная)

В зависимости от закономерности образования винтовой линии резьба может быть с постоянным равномерным шагом (применяется наиболее часто) или с прогрессивным (увеличивающимся или уменьшающимся) шагом.

В зависимости от системы мер, применяемой для измерения геометрических элементов резьбы, различают резьбы дюймовые и метрические.

Резьбу, нанесенную на плоскую поверхность, называют плоской резьбой или спиралью. Пример такой резьбы - резьба на планшайбе патрона токарного станка. Она обеспечивает перемещение кулачков патрона в радиальном направлении для зажима детали в нем. На хвостовике кулачка нарезается также плоская, но трехзаходная резьба.

Дальше приводятся сведения главным образом о метрической крепежной стандартной резьбе.

2. Геометрические параметры резьбы

Для большинства резьб, применяемых в машиностроении, стандарты устанавливают форму и размеры профиля, диаметры и шаги резьбы.

Номинальные размеры параметров резьбы являются общими как для наружной (резьбы на стержне), так и для внутренней резьбы (резьбы в отверстиях).

К параметрам резьбы относят:

• d₂ (D₂) – средний диаметр резьбы, под которым понимают диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы в точках, где ширина канавки равна половине номинального шага резьбы для однозаходной резьбы или половине номинального хода, поделенной на число заходов для многозаходной резьбы;

• d (D) – наружный диаметр резьбы, под которым понимают диаметр воображаемого цилиндра, описанного касательно к вершинам наружной резьбы или впадинам внутренней. Этот диаметр для большинства резьб принимают за номинальный;

• d₁ (D₁) – внутренний диаметр резьбы, под которым понимают диаметр воображаемого цилиндра, вписанного касательно к впадинам наружной резьбы или вершинам внутренней;

• P – шаг резьбы, определяемый расстоянием между соседними одноименными боковыми сторонами профиля, измеренным в направлении, параллельном оси резьбы, на расстоянии, равном половине среднего диаметра от этой оси;

• P_h – ход резьбы, определяемый величиной относительного осевого перемещения винта (гайки) за один оборот. Эта величина оценивается расстоянием между ближайшими одноименными сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности в направлении, параллельном оси резьбы;

• α – угол профиля резьбы, определяемый между боковыми сторонами профиля в осевой плоскости;

• α /2 – половина угла профиля, определяется между боковой стороной профиля и перпендикуляром, опущенным из вершины исходного профиля симметричной резьбы на ось резьбы;

• H – высота исходного профиля, под которым понимают высоту остроугольного профиля, полученного при продолжении боковых сторон профиля до их пересечения (это относится к резьбам с треугольным профилем);

• H₁ – рабочая высота профиля, под которым понимают высоту соприкосновения сторон профиля наружной и внутренней резьбы в направлении, перпендикулярном к оси резьбы;

• H₂ – высота профиля, определяемая расстоянием между вешиной и впадиной профиля в направлении, перпендикулярном к оси резьбы;

• Ψ – угол подъема резьбы, под которым понимают угол, образованный касательной к винтовой линии в точке, лежащей на среднем диаметре, и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы Угол подъема определяется формулой: tgΨ = P/πd₂;

• l – длина свинчивания резьбы (высота гайки), под которой понимают длину соприкосновения винтовых поверхностей наружной и внутренней резьбы в осевом направлении.

Эти параметры у стандартной резьбы регламентируют соответствующими нормативными документами, например, профиль и параметры метрической резьбы регламентированы ГОСТ 8724 – 81 и ГОСТ 24705 – 81 (рис. 1.6).

Основные размеры стандартной метрической резьбы приведены в таблице 1.1

Наружная резьба всегда охватываемая, а внутренняя резьба по отношению к наружной – всегда охватывающая.