Какие бывают метрические резьбы — Информационный …

Виды резьб.

Параметры, определяющие форму и размеры профиля резьбы (см. рис. 1):

• шаг резьбы Р;
• высота теоретического профиля Н — высота треугольного профиля с острыми углами, полученного при продолжении боковых сторон профиля до их пересечения;
• рабочая высота профиля h — высота, на которой нитки болта (винта) и гайки соприкасаются;
• угол профиля α — угол между прямолинейными боковыми сторонами профиля;
• угол наклона профиля — угол между боковой прямолинейной стороной и перпендикуляром к осевой линии резьбы.

Для резьб с симметричным профилем угол наклона профиля равен половине угла профиля.

Рис. 1 — Профиль резьбы

Метрическая резьба

Метрическая резьба (рис. 2) — основная треугольная крепежная резьба. Метрические резьбы бывают с крупными и мелкими шагами. Наиболее распространена метрическая резьба с крупным шагом, так как по сравнению с резьбами с мелкими шагами она оказывает меньшее влияние на износ и ошибки изготовления. Метрические резьбы с мелкими шагами по сравнению с резьбой с крупным шагом при одном и том же наружном диаметре обеспечивают детали большие прочность (глубина канавок резьбы меньше и внутренний диаметр резьбы больше) и надежность от самоотвинчивания (шаг резьбы, а следовательно, и угол подъема резьбы меньшие). Поэтому метрические резьбы с мелкими шагами применяют при изготовлении тонкостенных резьбовых деталей, служащих для регулирования и подверженных действию динамических нагрузок.

Рис. 2 — Метрическая резьба

Дюймовая резьба

Дюймовая резьба (рис. 3), так же как и метрическая, — треугольная, крепежная. Ее применяют для замены резьбовых деталей старых и импортных машин, ввозимых из стран, в которых применяется дюймовая система мер (США, Англия и др.), и в некоторых особых случаях.

Рис. 3 — Дюймовая резьба

Метрическая коническая резьба

Метрическая коническая резьба имеет треугольный профиль, аналогичный (по размерам элементов профиля) профилю метрической резьбы по ГОСТ 25229-82 (СТ СЭВ 307-76). Она применяется для конических резьбовых плотных (непроницаемых) соединении.

Круглая резьба

Круглая резьба (рис. 4) применяется для винтов, несущих большие динамические нагрузки, работающих в загрязненной среде с частым отвинчиванием и завинчиванием (вагонные сцепки, пожарная арматура), а также в тонкостенных изделиях, как, например, на цоколях и патронах электрических ламп, частей противогазов и т. п. Несколько видов круглой резьбы стандартизованы.

Рис. 4 — Круглая резьба

Трапецеидальная резьба

Трапецеидальная резьба (рис. 5) — основная резьба передач винт — гайка и червяков червячных передач. Она удобна для изготовления, по сравнению с треугольной резьбой имеет меньшие потери на трение, а по сравнению с прямоугольной более прочная.

Рис. 5 — Трапецеидальная резьба

Упорная резьба

Упорная резьба (рис. 6) имеет несимметричный трапецеидальный профиль витков. Применяется для винтов, воспринимающих большую одностороннюю осевую нагрузку в прессах, нажимных устройствах прокатных станов, грузовых крюках и т. п.

Рис. 6 — Упорная резьба

Трубная цилиндрическая, трубная коническая и коническая дюймовая

Трубная цилиндрическая (рис. 7), трубная коническая (рис. и коническая дюймовая (рис. 9) резьбы представляют собой мелкие треугольные дюймовые крепежно-уплотняющие резьбы. Они приме няются в основном для соединения труб и арматуры трубопроводов. Конические резьбы обеспечивают герметичность соединения резьбовых деталей без специальных уплотнений.

Рис. 7 — Трубная цилиндрическая

Рис. 8 — Трубная коническая Рис. 9 — Коническая дюймовая

Прямоугольная (и квадратная) резьба изготовляется на токарно-винторезных станках. Такой способ не позволяет получить высокую точность, и поэтому данная резьба применяется сравнительно редко и соответственно не стандартизована.

Размеры стандартной резьбы принимают по соответствующему ГОСТу в зависимости от наружного диаметра d резьбы.

Исследования прочности резьбы показывают, что осевая нагрузка распределяется между витками резьбы неравномерно, что объясняется не только невозможностью изготовления абсолютно точной резьбы, но и неблагоприятным сочетанием деформаций болта и ганки (болт растягивается, а гайка сжимается). Для упрощения расчетов резьбы на прочность условно принимают, что осевая нагрузка распределяется между витками резьбы равномерно. Расчет резьбы на прочность производят обычно как проверочный.

Из рис. 1 видно, что если на сопрягаемые резьбой детали (болт и гайку и пр.) действует осевая сила F, то витки резьбы каждой детали работают на срез, смятие и изгиб.

Резьбу крепежной детали рассчитывают только на срез и смятие, так как расчет ее на изгиб по формулам сопротивления материалов весьма условен.

При одинаковых материалах сопрягаемых резьбовых деталей расчет резьбы на прочность производят по охватываемой детали по формулам:
на срез

на смятие

где τ_c — расчетное напряжение на срез резьбы;
σ_sm — расчетное напряжение на смятие между витками резьбы;
n — число витков резьбы, воспринимающих нагрузку;
k — коэффициент полноты резьбы (см. рис. 1), показывающий отношение высоты витка в опасном сечении к шагу резьбы;
[τ_c] — допускаемое напряжение на срез резьбы;
[σ_sm] — допускаемое напряжение на смятие резьбы.

Коэффициент полноты резьбы для метрической резьбы болтов, винтов и шпилек (см. рис. 1) k=0,75; гаек k=0,88; трапецеидальной резьбы k=0,65.

Если охватывающая резьбовая деталь изготовлена иэ менее прочного материала, чем материал охватываемой резьбой детали, то расчет резьбы на срез следует выполнять для каждой из этих деталей. Условие прочности охватывающей детали на срез

Так как прочность резьбы стандартных крепежных деталей гарантирована ГОСТом, то расчет резьбы этих деталей на прочность не производят.

Виды резьбы крепежных изделий. Сферы применения

В процессе сборки и монтажа конструкций, зачастую создаются резьбовые соединения разъемного типа. Резьба – это спираль с постоянным шагом витков, которые выполнены путем нарезки гладкой поверхности крепежного изделия.

Подробно ознакомиться с разновидностями и конструктивными особенностями метизов – можно, посетив Энциклопедию крепежа.

Классификация резьбы

По единицам измерения

Метрическая резьба – измеряется в миллиметрах, имеет треугольный контур с углом в 60 градусов, обозначается буквой М у числа. Метизы с резьбой такого типа в большинстве своем используются в странах бывшего СНГ.

Дюймовая резьба измеряется в дюймах, нарезается под углом в 55 градусов, обозначается двумя штрихами в верхнем правом углу числа, например, 10″.

Таблица соответствия метрической и дюймовой резьбы

По месту размещения

В зависимости от того, какое крепежное изделие подвергалось обработке, различается наружная резьба – для шурупов, саморезов, винтов, болтов и шпилек, а также внутренняя – для гаек, шайб, муфт, втулок и гильз.

По количеству заходов

Бывает одно- и многозаходная нарезка. Витки однозаходной резьбы идентичны по ходу и шагу – за один оборот шуруп или гайка перемещаются всего на 1 шаг. В многозаходной нарезке присутствуют дополнительные, но более низкие витки – такой вариант резьбы ускоряет процесс закручивания и откручивания крепежного элемента, что экономит временные и финансовые затраты на строительство, монтаж.

Левая или правая

Наиболее востребованными и привычными являются метизы с правосторонней резьбой, левосторонняя же используется в механизмах, где такое расположение витков оказывается более эффективным. Левая метрическая резьба обозначается LH.

Разновидности резьбы по сфере применения

Резьбовые соединения широко используются в строительстве и машиностроении. В зависимости от области и места использования выделяются две группы резьбовой нарезки.

Резьба общего применения

1. Дюймовая и метрическая резьба – используется для полного и надежного разъемного соединения элементов конструкции.

2. Ходовая или кинематическая:

Трапециевидная и прямоугольная – для винтов, которые применяются в суппортах станков и столов измерительных приборов, пр. Назначение винтов с ходовой резьбой – обеспечить точность перемещения деталей относительно друг друга при минимальном трении, исключить самоотвинчивание под воздействием прилагаемой силы.

Упорная (для метизов домкратов и прессов) и круглая – для преобразования вращательного движения в прямолинейное перемещение. Такие типы резьбы способны воспринимать значительные усилия, обеспечивают плавность вращения и высокие нагрузочные способности.

Круглая резьба – задействуется в сантехнических изделиях.

3. Крепежно-уплотнительная – для герметичного соединения труб и арматуры при стандартном давлении.

Специальная резьба

Тугая – для получения резьбового соединения, подвергающегося натяжению.

С зазором – обеспечивает легкость свинчивания и развинчивания резьбового соединения деталей, которые эксплуатируются при высоких температурах.

Часовая – для деталей, которые применяются при сборке часовых механизмов.

Для микроскопов – для соединения тубуса и объектива.

Окулярная многозаходная – для деталей, которые используются при изготовлении оптических приборов.

Шаг резьбы

Крупный резьбовой шаг

Обеспечивает стойкость метизов к восприятию повышенных нагрузок в процессе закручивания, а также крепежного соединения на вырыв, отличается износостойкостью. Метизы с крупной нарезкой применяются при работе с мягкими материалами – деревом, ДСП, ДВП, МДФ, фанерой, гипсокартоном и пр.

Мелкий шаг

Обеспечивает скрепление повышенной надежности, устойчивое к динамическим и вибрационным нагрузкам, снижает риск самопроизвольного раскручивание крепежного соединения. Метизы с резьбой мелкого шага используются для закручивания в твердые, плотные основания.

От того, насколько правильно была подобрана резьба крепежного изделия, зависит надежность и долговечность всей конструкции, поэтому лучше всего будет обратиться за помощью к специалистам.

Метрическая резьба

Метрическая резьба представляет собой винтовые канавки треугольной формы, нарезанные на внутренних или наружных цилиндрических или конических поверхностях деталей. Своё название она получила благодаря метрической системе измерений. В зависимости от направления витков подразделяется на правую и левую. Метрическая резьба широко применяется при изготовлении деталей машин, строительных конструкций, приборов и других изделий являясь основным видом разъёмного соединения.

Основные параметры и элементы

Канавка резьбы представляет собой равнобедренный треугольник с углом при вершине 60°. Вершина имеет срезанную или закругленную форму. Резьба состоит из:

• фаски – поверхность с углом наклона 45° перед началом винтовой части;
• винтовой части – рабочий участок резьбы осуществляющий фиксацию;
• сбега – места перехода от винтовой к не нарезанной части детали.
• Общая длина резьбы равна сумме длин фаски, винтовой части и сбега. Основными параметрами метрических резьб являются:
• Высота профиля. Это отрезок от основания до вершины треугольника образуемый при поперечном разрезе витка
• Диаметр соединения. Подразделяется на наружный, внутренний, средний и номинальный.
• Шаг резьбы – участок, соединяющий одинаковые точки на двух соседних витках.
• Ход резьбы – участок, который соединяет две одинаковые точки на рядом расположенных витках одного захода. Для однозаходной резьбы шаг равен ходу.

Номинальный диаметр – это условное значение, которым обозначают резьбу в справочниках и на чертежах. Наружный диаметр равен расстоянию между вершинами выступов (для наружных резьб) или впадин (для внутренних). На чертежах он обозначается как D – для внутренней и d – для наружной. Внутренний диаметр противоположен наружному, равен расстоянию между впадинами или вершинами для наружной и внутренней резьб соответственно. Аналогично обозначается: D1 и d1. И последний, средний диаметр отражает расстояние между серединами высот резьбы. Обозначается как D2 и d2.

Обозначение

Маркировка метрической резьбы определяет все необходимые характеристики. Она включает:

• Заглавную букву М и, при необходимости, дополнительную. Например: МК – метрическая коническая.
• Числовое значение номинального диаметра в мм., например М22.
• Значение шага при его отличиях от стандартного. Маркируется цифровым значением в миллиметрах через знак умножения, например М18х1,5.
• Для многозаходных резьб через знак умножения добавляется количество хода, а шаг указывается в скобках с литерой Р, например М18х3(Р1)
• Для левых резьб применяется обозначение «LH» которое расположено после основной маркировки.

ГОСТы

Все требования к профилю, размерам, шагу и другим параметрам метрических резьб регулируются ГОСТ 8724-2004, ГОСТ 2470-2004, ГОСТ 9150-2002, ГОСТ 1693-2005.