2. Основные размеры резьбового соединения и их влияние на взаимозаменяемость

К крепежным резь­бам относят метрическую и дюймовую. Дюймовую резьбу в настоя­щее время в большинстве стран не применяют. Метрическая резь­ба в значительной степени является универсальной и использует­ся не только как крепежная. Метрическую резьбу повышенной точ­ности применяют для точных микрометрических пар измеритель­ных средств, когда необходимо получить малое перемещение в осевом направлении при большом передаточном отношении.

ГОСТ 9150-2002 распространяется на все разновидности мет­рических резьб и устанавливает единый для них номинальный про­филь. Номинальный профиль, общий для наружной и внутренней резьбы, образуется из исходного равностороннего тре­угольного островершинного профиля высотой Н срезом вершин витков по наружному диаметру на Н/8 и по внутреннему на Н/4. Исходная высота профиля Н= 0,5Рctga/2 =0,8660254Р. Форма впадины у внутренних резьб (гаек) не регламентируется.

Впадины наружной резьбы (болтов) выполняют плоскосрезан­ными или закругленными. Радиусная форма впадин у болтов явля­ется предпочтительной, поскольку при этом повышается цикли­ческая долговечность болтов и их статическая прочность. Величина Н} = 5/8 Я определяет максимально возможную рабочую высоту профиля.

Основными параметрами профиля и резьбы в целом, непос­редственно влияющими на прочность и свинчиваемость резьбового соединения и, таким образом, определяющими взаимозаменя­емость деталей резьбового соединения, являются следующие:на­ружный диаметр d (D), внутренний диаметр d₁ (D₁), средний диа­метр d₂ (D₂), шаг резьбы Р, угол профиля резьбы α, длина свинчива­ния I.

Наружный диаметр d (D) -диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы (болта) или по впа­динам внутренней резьбы (гайки). Этот диаметр является номи­нальным диаметром резьбового соединения.

Внутренний диаметр d₁ (D₁) - диаметр воображаемого цилин­дра, вписанного во впадины наружной резьбы (болта) или в вер­шины внутренней резьбы (гайки).

Средний диаметр d₂ (D₂) - диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующая которого пересекает профиль вит­ков в точках, где ширина канавки равна половине номинального шага.

Шаг резьбы Р-расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы. Для многозаходной резьбы ход резьбы Р_h=Р_n, где n- число заходов. Ход резьбы соответствует относительному продоль­ному перемещению за один оборот гайки (болта).

Угол профиля резьбы α- угол между смежными боковыми сто­ронами резьбы в плоскости осевого сечения; для метрической резь­бы α = 60°.

Длина свинчивания I-длина участка взаимного перекрытия наружной и внутренней резьб в осевом направлении. В зависимости от эксплуатационных требований длина свинчивания может быть меньше или больше диаметра резьбы.

Номинальные размеры по наружному, внутреннему и средне­му диаметрам, шаг и угол профиля одинаковы для наружной резьбы (болта) и внутренней резьбы (гайки).

ГОСТ 8724-2002 устанавливает три ряда диаметров в диапазо­не от 0,25 до 600 мм и шаги от 0,075 до 6 мм. При выборе диаметра резьбы следует предпочитать первый ряд второму, а второй - третьему.

Метрическая резьба разделяется на резьбу с крупным шагом диа­метром 1 ...68 мм и резьбу с мелким шагом диаметром 1... 600 мм. Резьба для диаметров от 0,25...0,9 мм не имеет такого разделе­ния, так как каждому диаметру соответствует только один шаг; условно эту резьбу относят к резьбе с крупным шагом. У резьбы с крупным шагом каждому наружному диаметру соответствует шаг, связанный с наружным диаметром зависимостью d (D) = 6Р^1.3. У резьбы с мелким шагом одному наружному диаметру соответ­ствует несколько различных шагов.

При равных наружных диаметрах метрическая резьба с мелким шагом отличается от резьбы с крупным шагом меньшей высотой профиля и меньшим углом подъема резьбы, поэтому метрическую резьбу с мелким шагом рекомендуется применять при малой дли­не свинчивания для тонкостенных деталей, повышения прочно­сти и уменьшения самоотвинчивания при переменных нагрузках, толчках и вибрациях.

Основные размеры метрических резьб для номинальных диамет­ров 0,25...600 мм приведены в ГОСТ 24705-2004. Кроме номиналь­ных значенийР, d (D), d₁ (D₁), d₂ (D₂), в стандарте указана величина d₃ - внутренний диаметр болта по дну впадины. Срез или закругление Rпо внутреннему диаметру болта на расстоянии H/6 являются исходными при проектировании резьбообразующего инструмента. Размер d₃у резьбовых деталей не контролируется.