1. Прочность резьбовых соединений

1.1 Основные крепежные резьбы

В крепежных деталях (болтах, винтах, шпильках и гайках) применяется однозаходная треугольная метрическая резьба по ГОСТ 9150–2002 (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Профиль метрической резьбы общего назначения

Основные геометрические параметры метрической резьбы:

d – наружный диаметр наружной резьбы;

– внутренний диаметр наружной резьбы (по точке перехода боковой стороны к впадине);

– средний диаметр наружной резьбы (ширина впадины равна толщине выступа);

– внутренний диаметр по дну впадины наружной резьбы;

и – соответственно наружный, внутренний и средний диаметры внутренней резьбы;

– угол профиля: = 60°;

– шаг резьбы;

– высота исходного треугольника: P;

– рабочая высота профиля: ;

– радиус впадины наружной резьбы: .

Стандартами предусмотрено производство крепежных деталей с крупным и мелким шагом резьбы (табл. 1.1). В качестве основной принята резьба с крупным шагом. Резьба с мелким шагом применяется при необходимости облегчения затяжки и стопорения соединения.

Таблица 1.1

Диаметры и шаги метрической резьбы крепежных изделий

(По гост 8724–2002), мм

Диаметр резьбы d	Шаг резьбы Р		Диаметр резьбы d	Шаг резьбы Р
	крупный	мелкий		крупный	мелкий
3	0,5	–	(18)	2,5	1,5
(3,5)	0,6	–	20	2,5	1,5
4	0,7	–	(22)	2,5	1,5
5	0,8	–	24	3	2
6	1	–	(27)	3	2
8	1,25	1	30	3,5	2
10	1,5	1,25	36	4	2
12	1,75	1.25	(39)	4	2
(14)	2	1,5	42	4,5	2
16	2	1,5	48	5	2
Примечание: Диаметры резьб, заключенные в скобки, применять не рекомендуется.

Согласно стандартам площадь поперечного сечения резьбового стержня (рис. 1.2) болтов винтов и шпилек выражают через площадь круга с расчетным диаметром

,

где – средний диаметр; – внутренний диаметр по дну впадины.

Однако, расчетный диаметр резьбового стержня легче вычислить по размерам наружного диаметра и шага , т. е.

.

Тогда расчетная площадь поперечного сечения резьбового стержня равна

.

Рис. 1.2. Площадь поперечного сечения резьбового стерня

В условиях, где требуется повышенная усталостная прочность резьбовых соединений, необходимо применять метрическую резьбу с профилем МJ по ГОСТ 30892–2002. Профиль резьбы МJ является модификацией профиля метрической резьбы общего назначения (см. рис. 1.1) и отличается от него увеличенным диаметром внутренней резьбы и увеличенным до радиусом закругления впадины наружной резьбы. В этой связи увеличились по сравнению с резьбой общего назначения диаметр по дну впадины и внутренний диаметр наружной резьбы .

Для крепежных деталей с диаметрами от 1,6 до 7 мм рекомендуются резьбы с крупным шагом, а для деталей с диаметрами от 8 до 39 мм – резьбы с мелким шагом (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Диаметры и шаги метрической резьбы с профилем МJ для крепежных изделий