5.1. Загальна характеристика

Різьбовими з’єднаннями називають рознімні з’єднання, які виконуються за допомогою кріпильних деталей - гвинтів, болтів, шпильок, гайок або різьби, нанесеної безпосередньо на деталях, які з’єднуються. Різьба - це розміщені по гвинтовій лінії виступи на основній поверхні гвинтів та гайок.

Різьбові з’єднання поширені в машинобудуванні. Вони використовуються в загальному, автомобільному, гірничому, авіаційному машинобудуванні. У сучасних машинах до 60% деталей мають різьбу: до них відносять кріпильні деталі, корпусні деталі, вали, шківи, зубчаті колеса та ін. Широке використання різьбових з’єднань визначається такими перевагами: можливістю створення великих осьових сил; можливістю фіксування деталей у довільному положенні; зручними формами і малими габаритами різьбових деталей; простотою і можливістю точного виготовлення. Недоліки: наявність значної кількості концентраторів напруги (різьбових западин), що зменшує їх втомну міцність.

За формою основної поверхні, на якій створена різьба, розрізняють циліндричні і конічні різьби; останні використовуються для герметичних з’єднань.

Профіль різьби - це контур перерізу різьби в площині, яка проходить через вісь циліндра. За формою профілю розрізняють трикутні, прямокутні, трапецоїдні, круглі та інші різьби.

За напрямком гвинтової лінії розрізняють праву і ліву різьби.

За кількістю паралельних гвинтових ліній (заходів) розрізняють одно-, дво-, багатозахідні різьби.

За призначенням розрізнюють різьби кріпильні і різьби для гвинтових механізмів.

5.2. Геометричні параметри різьб

Д

Рис. 5.1. Основні геометричні параметри різьби

о основних геометричних параметрів різьб належать (рис. 5.1): зовнішній діаметр d; внутрішній діаметр d₁; середній діаметр d₂ - це діаметр уявного циліндра, поверхня якого перерізує різьбу в такому місці, де ширина витка дорівнює ширині западини; робоча висота профілю h, по якій стикаються витки гвинта і гайки; крок різьби P - відстань між однойменними сторонами сусідніх профілів, яка вимірюється в напрямку осі різьби; хід різьби P₁ - величина поступального переміщення гайки або гвинта за один оберт. Для однозахідної різьби P₁ = P, для багатозахідних різьб Р₁ = пР, де n - кількість заходів; α - кут профілю різьби; ψ - кут підйому різьби (рис. 5.2):

(5.1)

Г

Рис. 5.2. Визначення кута підйому різьби ψ

еометричні параметри різьби стандартизовані.

5.3. Характеристика основних типів різьб

5.3.1. Кріпильні різьби: метрична циліндрична і конічна, трубна, дюймова, кругла, різьба гвинтів для дерева). Різьби стандартизовані.

Метрична різьба (ГОСТ 9150-81) характеризується трикутним профілем, кутом профілю α, притупленням вершин і западин по прямій або по дузі кола (див. рис. 5.1). Висота вихідного контуру різьби ; робоча висота профілю h = 0,541P. Згідно ГОСТ 8724-81 для одного і того ж номінального діаметра d виготовляються метричні різьби з крупним і дрібним кроком Р (див. витяг із ГОСТ 8724-81, табл. 5.1).

Таблиця 5.1

Метричні різьби з крупним і дрібним кроком р (витяг із гост 8724-81)

Номінальний діаметр різьби d, мм	Різьба з крупним кроком Р, мм	Різьба з дрібним кроком Р, мм
8 10 12 16 20 24 30	1,25 1,5 1,75 2,0 2,5 3,0 3,5	1,0; 0,75; 0,5 1,25; 1,0; 0,75; 0,5 1,5; 1,25; 1,0; 0,75; 0,5 1,5; 1,0; 0,75; 0,5 2,0; 1,5; 1,0; 0,75; 0,5 2,0; 1,5; 1,0; 0,75 2,0; 1,5; 1,0; 0,75

Дрібні різьби відрізняються від крупної значенням кроку P.

Hаприклад, для діаметра 12 мм стандартом передбачено крупну різьбу з кроком P = 1,75 мм і п’ять дрібних різьб з кроком Р = 1,5; 1,25; 1,0; 0,75; 0,5 мм.

Дрібні різьби використовують для динамічно навантажених деталей, порожнистих тонкостінних і дрібних деталей, деталей, у яких різьба використовується для регулювання. Дрібні різьби більш міцні, так як вони мають більший внутрішній діаметр d₁, і більш надійний в послаблені затяжки різьбового з’єднання, так як вони мають менший кут підйому різьби ψ.

Крупні різьби, як менш чутливі до помилок виготовлення і до спрацювання, використовують у загальному машинобудуванні.

Позначення метричної різьби: М20-6g (крупна різьба, зовнішній діаметр d = 20 мм, ступінь точності 6g); M20x1,5-7g (дрібна різьба, d = 20 мм, P = 1,5 мм, ступінь точності 7g).

Різьба метрична конічна (ГОСТ 2529-82) використовується головним чином в з’єднаннях труб, раніше стандартизувалася на основі дюймової системи мір. Зараз стандарт поширюється на метричну конічну різьбу з конусністтю 1:16 (кут конусу φ = 3˚34′48″) і діаметром від 6 до 60 мм, яка використовується для конічних різьбових з’єднань зовнішньої конічної різьби з внутрішньою циліндричною різьбою. Витяг із ГОСТ 2529-82 метричних конічних різьб приведено в табл. 5.2.

Таблиця 5.2