Всё о резьбе: виды и способы изготовления

Резьба применяется в технике для разъемного соединения деталей. Резьбы при-меняемые для неподвижных соединений, называют крепежными резьбами. В зави-симости от применения к ним предъявляют требования на прочность или герметич-ность. Крепежные резьбы имеют обычно треугольный профиль резьбы.

Резьбы, при-меняемые в подвижных соединениях, называются кинематическими (ходовыми). В подвижных соединениях одна деталь перемещается относительно другой детали. К такой резьбе предъявляются требования на прочность, точность перемещения, сни-жение трения.

Кинематические резьбы имеют преимущественно трапециидальный или прямоугольный профиль.

  • Резьбы классифицируют:
  • по характеру поверхности – цилиндрические или конические;
  • по расположению – наружные или внутренние;
  • по профилю – треугольные, упорные, прямоугольные, трапециидальные и круглые;
  • по направлению винтовой линии – правые и левые;
  • по числу заходов – однозаходные и многозаходные;
  • по назначению – крепежные, кинетические и специальные.

Резьба – это винтовая нарезка, имеющая определенный профиль, диаметр и шаг. Она нарезается на деталях, имеющих цилиндрическую или коническую поверх-ность.

Поверхность резьбы образуется плоским контуром фигуры, лежащей в одной плоскости с осью резьбы, и перемещающимся по винтовой линии цилиндрической или конической поверхности.

Осью резьбы называют ось цилиндрической кониче-ской поверхности, на которой образуется резьба.

  1. Нарезание резьбы ручным и механическим способами
  2. Образование резьбы производится тремя методами:
  3.  нарезание резьбы режущим инструментом, изготовленным из инструментальных, быстрорежущих сталей и твердых сплавов; к ним относятся резьбовые резцы и гре-бенки, метчики, резьбонарезные плашки, резьбонарезные самооткрывающиеся го-ловки, резьбовые фрезы и обкаточные резцы;
  4.  шлифование резьбы мелкозернистыми резьбошлифовальными
  5. кругами – однониточными и многониточными;
  6.  накатывание резьбы ( метод пластических деформаций ) накатными роликами, плоскими накатными плашками, а так же головками с узкими накатными роликами (с продольным перемещением головки или заготовки).
  7. Резьбу можно получить путем:
  8.  многопроходного нарезания однониточным инструментом (рисунок 1,а) – резец-стержневой, призматический или круглый, однониточный, шлифовальный круг;
  9.  однопроходного нарезания многониточным инструментом (рисунок 1,б) – гребен-
  10. ка, круглая плашка, метчик, резьбонарезная головка, многониточный шлифоваль-ный круг;
  11.  однопроходного фрезерования вращающимся инструментом (рисунок 1,в) –резьбовая однониточная фреза, вихревая головка с твердосплавными резцами;
  12.  фрезирование вращающейся многониточной фрезой, ширина которой больше длины нарезаемой резьбы (рисунок 1,г);
  13.  накатывание резьбы широкими роликами или плашками (рисунок 1,д);
  14.  однопроходного накатывания резьбы узкими роликами с осевой подачей (рису-нок 1,е);
  • однопроходного обкатывания обкаточным резцом (рисунок 1,ж).

Всё о резьбе: виды и способы изготовления

Рисунок 1 – Схемы получения различными инструментами

Процесс получения резьб часто разделяется на черновые и чистовые переходы или операции. При черновом нарезании с большими сечениями среза происходит ин-тенсивное нагревание заготовки.

Поэтому целесообразно производить чистовое на-резание с меньшими сечениями среды для обеспечения точного шага, профиля резьбы.

Особенно важно производить разделение нарезания на черновое и чистовое при обработке длинных резьб.

  • Инструмент для нарезания резьбы ручным методом
  • Резьбовые резцы и гребенки
  • Резьбовые резцы служат для нарезания наружной и внутренней резьбы. Они делятся на: стержневые однониточные и гребенчатые;
  • призматические однониточные и гребенчатые;
  • круглые (дисковые) также однониточные и гребенчатые.

Призматический резьбовой резец (рисунок 2) при использовании закрепляют в специальную державку, часто пружинную. Призматические резцы можно применять только при небольших углах подъема резьбы, так как у этих резцов нельзя давать разные задние углы на боковых сторонах профиля.

Всё о резьбе: виды и способы изготовления

Рисунок 2 – Резьбовый призматический резец

Значительно чаще применяются круглые резьбовые резцы. Изготовление круг-лого резца проще призматического, профиль его может быть прошлифован на резь-бошлифовальном станке. Круглые резцы для наружной резьбы выполняются обычно насадными. Резец устанавливается на державке, для предохранения проворачивания он снабжается зубцами на одном или обоих торцах.

Многониточные резцы называют гребенками. Гребенки бывают:

  • плоские (стержневые) (рисунок 3, а);
  • призматические (рисунок 3, б);
  • круглые с кольцевой или винтовой нарезкой (рисунок 3, в).

Стержневые и призматические гребенки из-за трудности изготовления не полу-чили широкого распространения. Распространены круглые гребенки, которые имеют несколько кольцевых или винтовых витков.

При нарезании внутренней резьбы направление резьбы такой гребенки должно совпадать с направлением резьбы детали. При нарезании наружной резьбы направ-ление гребенки должно быть обратным направлению резьбы детали.

Нарезание резьбы метчиками

Метчиком нарезают внутреннюю резьбу. Он представляет собой винт, снаб-женный продольными прямыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки. Работает он при двух одновременных движениях: вращательном (метчики или заготовки) и поступательном (вдоль оси метчика).

Всё о резьбе: виды и способы изготовления Всё о резьбе: виды и способы изготовления Всё о резьбе: виды и способы изготовления

  1. а) б) в)
  2. а – плоская ( стержневая ); б – призматическая;
  3. в – круглая
  4. Рисунок 3 – Резьбовые гребенки
  5. Метчики можно подразделить на следующие основные типы: ручные, гаечные, машинные, плашечные, колибровачные, регулируемые и самооткрывающиеся.
  6. На рисунке 4 показан метчик и обозначены его основные части и конструктив-ные элементы.

Всё о резьбе: виды и способы изготовления

Рисунок 4 – Части и конструктивные элементы метчика

Рабочая часть, то есть вся нарезанная часть метчика, делится на заборную и ко-либрующую. Заборной, или режущей частью, называется передняя конусная часть метчика, на долю которой приходится черновое нарезание резьбы. Колибрующая часть метчика служит для зачистки резьбы.

  • Хвостовая часть метчика представляет собой стержень для закрепления метчика в патроне или воротке; квадрат служит для передачи крутящего момента.
  • К элементам, определяющим конструкцию метчика, относятся канавки для раз-мещения стружки, режущие перья, сердцевина (внутренняя часть тела метчика).
  • Метчики изготовляют в основном с прямыми, но иногда и с винтовыми канав-ками.
  • Материалом для изготовления метчиков служит быстрорежущая инструмен-тальная углеродистая сталь У1А.
  • Метчики по точности изготовления разделяются на:
  •  машинно-ручные и гаечные с шлифованной резьбой (из стали Р18), С – повышен-
  • ной и Д – обычной точности;
  •  ручные с нешлифованной резьбой (из стали У12) двух степеней точности:
  • Е – обычной и Н – пониженной.
  • Плашки
  • Плашка во внутренней полости имеет нарезку и при навивании на деталь наре-зает наружную резьбу обычно за один проход.
  • Существует несколько видов плашек:
  •  резьбонарезные плашки,
  •  цельные и разрезные;
  • они могут быть круглые, квадратные и шестигранные (рисунок 5, ав);
  • трубчатые резьбонарезные плашки (прогонки; рисунок 5, г),
  • плашки к слесарным клуппам.

Всё о резьбе: виды и способы изготовления

  1. а – круглая; б – квадратная; в – шестигранная; г – трубчатая
  2. Рисунок 5 – Типы резьбонарезных плашек
  3. Работа плашки совершенно аналогична работе метчика, только в отличие от по-следнего плашка нарезает не внутреннюю, а наружную резьбу.
  4. Круглые плашки применяются для нарезания резьбы и для колибрования (за-чистки) предварительно обработанной резьбы.
  5. Нарезание резьбы сопровождается отделением значительного количества струж-ки, и стружечные отверстия должны быть большими, чтобы стружка не забивалась в них.
  6. Трубчатые плашки, вследствие деформации резьбы при термической обработке не могут давать особо точную резьбу.

Для нарезания крупных резьб вручную в несколько проходов потребовались специальные раздвижные плашки, к которым относятся плашки для слесарных клуп-пов, плашки для трубчатых клуппов и регулируемые плашки. Такие плашки позво-ляют в процессе нарезания резьбы путем их регулирования изменять диаметр наре-заемой резьбы и, таким образом, дают возможность производить нарезание в не-сколько проходов.

Оборудование для механического способа нарезания резьбы

Резьбовые соединения, выполняемые с помощью резьбовых крепежных деталей (болтов, винтов, муфт, шпилек), широко применяется в машиностроении.

Образо-вание резьбы методами резания или пластического деформирования осуществляется на многих группах и типах станков с применением разнообразных инструментов.

Это позволяет получить цилиндрическую и коническую резьбы, внутреннюю и на-ружную резьбы различного профиля, однозаходные и многозаходные. Выпускают также специализированные станки для образования резьбы нарушением или пласти-ческим деформированием – накатыванием.

Резьбонарезные станки выполняются с вертикальной и горизонтальной компо-новкой шпинделя, имеют один – два или более шпинделей, работают как полуавто-маты и автоматы, служат для нарезания внутренних (в гайках) и наружных (на бол-тах и винтах) резьб. Нарезание ведется как метчиками, так и резьбонарезными голов-ками с круглыми или тангенциальными плашками.

При производстве резьбовых деталей массового применения широкое примене-ние получили высокопроизводительные резьбонакатные станки, работающие плос-кими плашками или роликами. Высокоточные резьбы обрабатывают на резьбошли-фовальных станках.

Элементы резания:

а – Нарезание цилиндрической резьбы резцом на токарно – винторезных станках осуществляется (рисунок 6) путем вращения заготовки и продольной подачи рез-ца на шаг Р за каждый оборот заготовки. Нарезание внутренней резьбы осущест-вляется специальным резьбовым расточным резцом с профилем, соответствую-щим заготовке.

За каждый проход резца по винтовой линии выбирается часть материала канав-ки. Срезание этого материала может быть различным, однако всегда имеет две ста-дии – черновую и чистовую. На черновой стадии стремятся к наибольшему съему материала, а на чистовой – к получению требуемой точности и шероховатости.

При одной схеме выборки материала (рисунок 7, а, б) резец углубляется после каждого прохода, но одновременно несколько смещается и вдоль оси. При другой

Всё о резьбе: виды и способы изготовления

Рисунок 6 – Схемы нарезания наружной ( а ) и внутренней( б ) резьб

Всё о резьбе: виды и способы изготовления

  • а , б – с полперечной подачей резца; в – с наклонной подачей резца
  • Рисунок 7 – Схемы удаления материала при обработке треугольных
  • и трапецеидальных резьб

схеме выборки материала (рисунок 7, в) обеспечивается работа резца с подачей па-раллельно боковому профилю резьбы, что приводит к еще большему облегчению процесса резания. Последняя схема предпочтительнее, особенно при нарезании резь-бы на деталях из вязких легированных сталей.

На токарно – винторезных станках нарезаются одно – и многозаходная резьбы малого и самого крупного шага, нарезаются крепежная (метрическая, дюймовая; спе-циальная), крепежна – уплотняющая (трубная, цилиндрическая и коническая, круг-лая) резьбы, а так резьба для передачи движения(прямоугольная, трапецеидальная, упорная ).

Читайте также:  Укладка керамической плитки на пол и стены с фотографиями

2. Образование резьбы различными инструментами.

Кроме точения, для образования резьбы используют: фрезерование и шлифова-ние, а также накатку резьб на наружных поверхностях без образования стружки.

Фрезерование коротких резьб (рисунок 8, а, б) осуществляется на резьбофре-зерных станках многониточными (гребенчатыми) фрезами с кольцевыми канавками. Движения резания совершает фреза. Резьба нарезается одновременно по всей длине примерно за 1,2 оборота заготовки.

фреза должна быть несколько длиннее резьбы, так как каждый виток резьбы нарезается как бы своей фрезой. При работе такого инструмента возникают значительные силы, снижающие точность обработки.

Фре-зерование длинных резьб, однозаходных и многозаходных (рисунок 8, в) с крупным шагом и большим углом подъема винтовой линии осуществляют дисковой резьбовой фрезой.

Всё о резьбе: виды и способы изготовления

  1. а – наружной короткой; б – внутренней короткой; в – наружной
  2. длинной многозаходной
  3. Рисунок 8 – Схемы фрезерования резьб

Особо точную резьбу получают на резьбошлифовальных станках. Здесь ( рису-нок 9 ) может вестись или лишь отделка крупной резьбы, или нарезание резьбы ма-лого шага даже на термообработанных заготовках.

При использовании токарно – револьверных станков, автоматов и специальных станков широко применяют резьбонарезные головки, несущие в корпусе четыре плоских или круглых гребенки (рисунок 10, г ) сдвинутых вдоль оси относительно друг от друга на четверть шага. По достижении заданной длины нарезки головка раскрывается и освобождает деталь.

  • Резьбонарезные головки можно разделить на две основные группы:
  • самооткрывающиеся и регулируемые.
  • а – наружной многоходовой; б – внутренней одноходовой
  • Рисунок 9 – Схемы шлифования резьб
  • а – круглой плашкой; б – метчиком; в – гребенкой;
  • г – головкой с четырьмя плоскими радиальными
  • плашками
  • Рисунок 10 – Схемы нарезания резьб
  • Особенностью самооткрывающихся головок является развод плашек после на-резания резьбы, что исключает необходимость обратного свинчивания головки с на-резной детали и повышает производительность станка при нарезании резьбы.

Резьбонарезные регулируемые головки обеспечивают только устаноыку и за-крепление плашек, а так же регулирование их. Открывание головки и отвода плашек по окончанию нарезания они не обеспечивают. Распространение получили головки первой группы (самооткрывающиеся).

  1. В зависимости от расположения и конструкции плашек существует три типа самооткрывающихся головок:
  2.  головки с плоскими радиальными плашками (рисунок 11, а);
  3.  головки с тангенциальными плашками (рисунок 11, б);
  4.  резьбонарезные самооткрывающиеся головки с круглыми гребенками (ри-
  5. сунок 11, в).
  6. а – с плоскими радиальными плашками; б – с плоскими
  7. тангенциальныыми плашками; в – с круглыми гребенками
  8. ( максимальный слой для переточки ℓо отмечен перекрест-
  9. ной штриховкой )
  10. Рисунок 11 – Типы винторезных головок
  11. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Аршинов В. А., Алексеев Г. А. Резание металлов и режущей инструмент. – М: Машиностроение, 1967. – 500с.

2 Горбунов Б. И. Обработка металлов резанием, металлорежущий инструмент и станки. – М: Машиностроение, 1981. – 287с.

Виды резьбовых соединений и их классификация

Главная Статьи Виды резьбовых соединений и их классификация 09.09.2020 Всё о резьбе: виды и способы изготовления

Большинство современных металлических, пластиковых, деревянных и других конструкций скрепляются с помощью деталей с резьбовым типом соединения. Благодаря эффективности, простоте и надежности, оно приобрело популярность в строительной отрасли, прокладке трубопроводов, автомобилестроении и машиностроении, а также во многих других областях промышленности. В бытовых условиях резьбовые соединения тоже активно используются.

Функциональный аспект и назначение резьбовых соединений

Винтовая резьба определяется как гребень однородного спиралевидного сечения на внешней или внутренней частях цилиндра. Последние относятся к гайкам, а первые — к болтам, шпилькам или винтам. В нашем интернет-магазине “Первый крепеж” можно купить болты шпильки и винты с доставкой в любой регион России. Гайка оптом будет иметь цену от производителя.

Виды резьбовых соединений классифицируются по нескольким параметрам:
• способу соединения:
 – непосредственные;
 – соединяемые посредством крепежных элементов;
• типу профиля нарезки:
 – дюймовая,
 – трапециедальная,
 – метрическая,
 – трубная цилиндрическая,

 – круглая, упорная.

Форма резьбы — это конфигурация в осевой плоскости или это профиль, состоящий из гребня, корня и боковин. В верхней части нитей находятся гребни, в нижней — корни, а соединяют их бока.

Треугольник, образующийся, когда профиль нити расширяется до точки как на гребнях, так и на корнях, является фундаментальным треугольником.

Высота основного треугольника — это радиально измеренное расстояние между гребнем и диаметром корня.

Расстояние, измеренное параллельно резьбовой оси, между соответствующими точками на соседних нарезках, считается резьбовым шагом. Унифицированные винтовые резьбы обозначены в числе витков на каждый дюйм длины. Это число полных нарезок, встречающихся в одном дюйме. Шаг метрической нарезки является расстоянием от двух соседних витков в миллиметрах.

На внутренней нарезке малый диаметр приходится на гребни, а большой — на корни. Если резьба внешняя, то большой диаметр находится на гребнях резьбы, а малый — у корней.

Всё о резьбе: виды и способы изготовления

Угол фланка (бока) — это угол между фланком и перпендикулярной осью резьбы. Фланговые углы иногда называют «полууглами» нити, но это верно только тогда, когда соседние фланги имеют одинаковые углы, то есть нити симметричны. Унифицированные резьбы винта имеют угол фланка 30° и симметричны. Вот почему их обычно называют 60-градусными резьбами.

Диаметр шага — это диаметр теоретического цилиндра, который проходит через резьбу так, что расстояние между резьбовыми гребнями и корнями равно. При изготовлении болта с гайкой между сопрягаемыми резьбами намеренно создается зазор. Это разрешение известно как припуск.

Наличие припуска гарантирует, что при изготовлении резьбы между ними будет положительное пространство. Для крепежных деталей он обычно применяется к наружной резьбе. Допуски — это определенные величины, на которые допускается варьировать размеры для удобства изготовления. Фактически это разница между максимальным и минимальным разрешенным пределом.

Данный метод скрепления отдельных деталей приобрел популярность, поскольку обладает множеством преимуществ:

  • высокой прочностью и длительным эксплуатационным сроком;
  • возможностью создавать сборные/разборные конструкции;
  • простотой и доступностью инструментов для монтажа/демонтажа;
  • регулировкой силы затягивания;
  • небольшим весом и габаритами крепежного элемента в соотношении с монтируемыми деталями;
  • большим разнообразием видов соединительных компонентов.

Резьбовые соединения применяются для различных целей:

  • обеспечения герметичности при внутреннем или внешнем давлении жидкости;
  • создания достаточной жесткости конструкции при передаче внешних приложенных нагрузок;
  • формирования хорошей геометрии, чтобы не увеличивать наружный диаметр или значительно уменьшать внутренний диаметр части конструкции.

Соединения, осуществленные благодаря резьбе, являются многоразовыми и могут использоваться в различных условиях. Соединения, основанные на методах сварки или склеивания, а также защелкивающиеся разъемы доступны тоже, но здесь они рассматриваться не будут.

В течение многих лет резьбовые соединения, с упругим уплотнительным кольцом или без него, были стандартом в бытовой, строительной и промышленной сферах.

Все соединения, имеющие одну или несколько специальных характеристик, таких как: более высокая прочность, лучшие герметизирующие свойства, более быстрая подпитка, меньший наружный диаметр муфты, внутренняя обтекаемость и отсутствие углублений и т. д.

в последние годы стремительно набирают популярность. В том числе и спрос на  нержавеющий крепеж оптом в Москве многократно возрос.

Всё о резьбе: виды и способы изготовления

Метрическая резьба

Самым востребованным типом в общей классификации считается метрическая резьба, обладающая треугольной формой с равными сторонами. Поэтому в данном типе используется 60-градусный угол.

Резьба обладает шагом от 0,25 до 6 мм. Диаметр с внешней стороны, исходя из размера, достигает от 1 мм до 60 см. Представленный тип резьбы является стандартным для большинства современных крепежных элементов.

Вдобавок метрическая резьба может быть конической формы. Диаметр при этом колеблется в диапазоне от 6 до 60 мм, а конусность составляет 1 к 16. С помощью данного типа резьбы достигается максимальная герметичность соединения. Стопорные гайки с коническим типом применять необязательно, поскольку эффект стопора образуется самостоятельно.

Всё о резьбе: виды и способы изготовления

Дюймовая резьба

Она обладает профилем, имеющим треугольную форму с равными бедрами, а угол при этом составляет 55 градусов. Главной особенностью для людей, привыкших к метрической системе исчисления, является измерение диаметра в дюймах, а не в сантиметрах.

Резьбовый шаг зависит от числа витков, которое приходится на 1 дюйм. Такая нарезка не свойственна для стран СНГ, поскольку преимущественно используется на производственных предприятиях в Америке, Англии и некоторых других странах. Особенно часто она применяется при установке трубопроводов различного назначения.

Как и в предыдущем типе, дюймовые соединения могут выпускаться с конусообразной формой, благодаря которой достигается повышенная герметичность в состыкованном месте.

Поэтому в использовании уплотнительных элементов обычно не возникает необходимости. Дюймовая нарезка конической формы активно применяется в гидросистемах, когда протягиваются трубы, имеющие сравнительно небольшой диаметр.

Однако в случае необходимости для дополнительного уплотнения можно  купить шайбы изогнутые волнистые.

Всё о резьбе: виды и способы изготовления

Трубная резьба

Она обвивает условный цилиндр и производится в виде треугольника с равными бедрами и углом наклона в 55 градусов. Причем в верхней части гребней имеются закругления, придающие уникальные характеристики данному типу нарезки.

Это позволяет избавиться от зазоров в выступающих или впавших частях, обеспечивая более высокую степень герметизации в месте соединения отдельных деталей. Она, как и предыдущий вариант, является дюймовой, но ее диаметр может достигать от 0,06 до 6 дюймов. Шаг нарезки при этом составляет 11-28 витков.

В отличие от остальных типов дюймовых нарезок шаг у трубной считается сокращенным. Это сделано для того, чтобы достичь максимальной прочности, не допустив опасного уменьшения толщины стенок профильных металлических труб. Данный тип резьбы имеет цилиндрическую или коническую форму, которая будет обладать соотношением конусности 1 к 16.

Читайте также:  Разметочная машина для нанесения дорожной разметки. возможные модификации

Всё о резьбе: виды и способы изготовления

Трапециевидная резьба

Резьбовые спиралевидные профили с трапециевидными контурами. Они являются самыми востребованными формами, применяемыми для свинцовых силовых винтов. Главными преимуществами являются повышенная прочность и легкость производства.

Преимущественно встречаются в тисках или свинцовом винте токарного станка, а также в других устройствах, где требуется высокая нагрузка. Стандартные вариации включают многозначные, левосторонние и самоцентрирующиеся нити, которые менее склонны связываться под влиянием боковых сил.

Трапециевидный профиль обеспечивает максимально высокий уровень скрепления. Поэтому ее активно используют для сцепления конструкционных частей в механизмах, функционирующих под сильным влиянием динамических нагрузок, к примеру, в ходовых гайках, которые отвечают за фиксацию штоковых задвижек.

Упорная резьба

Данная нарезка в рамках нормативных документов, регулирующих ее параметры, имеет форму трапеции с неровными боками. Одна из гребневых граней обладает уклоном в 3 градуса, а другая — 30.

С помощью упорной резьбы скрепляют детали, имеющие диаметр от 1 до 60 см. Резьбовый шаг составляет от 2 до 25 миллиметров. Как правило, с помощью данного типа резьбы соединяются компоненты, подвергающиеся в процессе использования существенным осевым однонаправленным нагрузкам. Особенности профиля способствуют довольно эффективному и продуктивному сопротивлению данному типу нагрузок.

Всё о резьбе: виды и способы изготовления

Резьба «Эдисона»

Профиль резьбы «Эдисона» складывается из дуг, характеристики которых прописаны в соответствующем ГОСТе. Стороны наклонены на 60 градусов, что делает нарезку более стойкой к износу механического характера. Поэтому срок службы таких соединительных деталей довольно высокий.

Поэтому ее довольно часто применяют для скрепления составных частей конструкций, где наблюдаются периодические усиленные нагрузки непостоянного характера. К примеру, она нередко используется в трубопроводной арматуре.

Если вам требуются крепежные изделия высокого качества и различных видов, то ассортимент магазина «Первый крепеж» непременно порадует. У нас огромное разнообразие крепежных элементов:

  • гайки;
  • шпильки;
  • гвозди;
  • хомуты;
  • болты;
  • винты;
  • заклепки;
  • анкеры и т. д.

Крупные оптовые заказы доставляются по всей России. Например если вы выберете в нашем магазине саморезы оптом от производителя в Москве, цена для вас будет максимально выгодной.

При необходимости консультант компании ответит на любые вопросы, связанные с продукцией или работой магазина.

Чтобы оформить предварительный заказ или уточнить какую-либо информацию, звоните по телефону 8-800-201-81-96 или закажите обратный звонок специалиста через специальную форму на сайте.

Виды резьб: метрическая, цилиндрическая, дюймовая и другие

Для создания разъемного соединения деталей, выдерживающего внешние механические нагрузки, или позиционирования элементов в пространстве применяют болты, шпильки и гайки.

Существуют различные виды резьбы, которые отличаются профилем нарезки, частотой витков и прочностными характеристиками.

Например, некоторые соединения при приложении нагрузки автоматически затягиваются, предотвращая самопроизвольное разделение элементов конструкции.

Всё о резьбе: виды и способы изготовленияДля создания разъемного соединения деталей применяют болты, шпильки и гайки.

Функциональное назначение резьбы

Винтовая нарезка, выполненная на стержне или внутри гайки, позволяет:

  • удерживать детали на расстоянии, указанном в чертежной документации;
  • фиксировать элементы конструкции от смещения относительно друг друга;
  • обеспечивать плотную посадку деталей;
  • защищать узел от разрушения (при чрезмерной нагрузке происходит срыв винта или шпильки);
  • преобразовывать вращательное движение в поступательное (например, ходовой винт токарного станка обеспечивает перемещение суппорта).

Классификация и главные признаки

Резьбы подразделяются на категории по признакам:

  • шкала измерения диаметра (метрические, питчевые, дюймовые или модульные);
  • положение на поверхности (снаружи стержня или внутри просверленного в детали канала);
  • направление витков (бывают нарезки с левым или правым расположением витков);
  • количество заходов нарезки (стандартная однозаходная или специальные многозаходные);
  • профиль (треугольный, трапециевидный, прямоугольный, сферический);
  • взаимное положение кромок детали с нарезкой (цилиндрическая или коническая);
  • назначение (крепежная, ходовая и ряд других).

Характеристика видов резьб

Резьба характеризуется несколькими параметрами:

  • диаметр, измеренный между верхними точками выступов внешней нарезки или нижними точками впадин внутренней;
  • шаг, указывающий на расстояние между одинаковыми боковыми плоскостями профиля;
  • единицы измерения размеров;
  • конфигурация профиля и положение боковой плоскости нарезки относительно осевой линии.

Резьба с треугольным профилем наносится на поверхности на автоматизированном оборудовании, рассчитанном на массовое производство. В некоторых мелкосерийных узлах встречаются крепления с прямоугольным или квадратным профилем, нарезанным на металлообрабатывающих станках.

Из-за пониженной точности и увеличенных затрат времени технология используется редко. Существуют специальные резьбы, которые отличаются профилем или шагом от стандартных значений. В документации для обозначения вводятся литеры Сп (например, Сп М40х1,5 левая).

Метрическая

Нарезка измеряется в мм, стандарты предусматривают поперечное сечение в пределах 1-600 мм при шаге в диапазоне от 0,25 до 6 мм. Профиль представляет собой равносторонний треугольник с вершинным углом 60°.

Для маркировки используют литеру М (сокращение от слова metric) и числовой код, указывающий на диаметр (для мелкой нарезки указывают шаг, иногда вводится обозначение направления хода витка).

В таблице приведены стандартные шаги метрической нарезки в соответствии с международными стандартами и нормативами ГОСТ.

НоминалШаг, мм
М4 0,7
М6 1,0
М8 1,0
М16 2,0
М26 3,0
М32 3,5

Всё о резьбе: виды и способы изготовленияМетрическая резьба.

Болты и шпильки со стандартной метрической нарезкой встречаются в автомобилях, металлорежущих станках, бытовом оборудовании.

Уменьшение шага при сохранении неизменного поперечного сечения позволяет повысить механическую прочность резьбы. Одновременно падает угол подъема нарезки, что обеспечивает дополнительную защиту от самопроизвольного отворачивания.

Мелкую нарезку наносят на детали с небольшой толщиной стенки, работающие в условиях динамических нагрузок.

Это интересно:  Мартенсит и мартенситные стали: виды, структура, превращение

Метрическая коническая

Нарезка отличается положением боковых поверхностей с небольшим углом наклона к осевой линии (конусность 1 к 16).

За счет изменения конфигурации обеспечивается герметичность стыка и фиксация соединения от самопроизвольного отворачивания.

Для обозначения используют комбинацию букв МК, номинальное значение поперечного размера, шаг и направление хода витков (например, МК30х3,5LH или МК30х3,5RH для левого и правого типов соответственно).

Цилиндрическая

Специальная цилиндрическая нарезка базируется на метрической, но отличается повышенной механической прочностью и стойкостью к воздействию высоких температур. Для улучшения характеристик впадины резьбы имеют увеличенный радиус скругления. Для обозначения используют буквы MJ, в коде указывают диаметр, значение шага и поля допусков нарезки.

Резьба предназначена для техники с жесткими режимами эксплуатации (например, в аэрокосмической отрасли). По габаритам детали взаимозаменяемы с элементами, имеющими метрическую нарезку.

Дюймовая

Британский стандарт дюймовой треугольной нарезки отличается системой измерения габаритов и углом при вершине, равным 55°. Базовый вариант имеет обозначение BSW (сокращение от British Standard Whitworth).

Разновидность с мелким шагом имеет название BSF (от английского термина British Standard Fine). Шаг определяется как количество витков на 1″ (25,4 мм) нарезки, которая используется для соединения трубопроводов.

На территории США и Великобритании стандарт применяют при изготовлении крепежных деталей, несовместимых с метрическими метизами.

Дюймовая цилиндрическая

Стандарт, распространенный на территории Северной Америки, имеет треугольный профиль с углом при вершине 60°.

Предусмотрено разделение на категории UNC (Unified Coarse), UNF (Unified Fine), UNEF (Unified Extra Fine), 8UN и UNS (Unified Special) в зависимости от шага витка.

Нарезка используется для фотографического оборудования (например, в СССР был принят специальный стандарт ГОСТ 3362-75, регламентировавший цилиндрическую дюймовую резьбу).

Дюймовая коническая

Коническая нарезка NPT (сокращение от National Pipe Thread) имеет треугольный профиль с верхним углом 60°. Выступы расположены на конической поверхности 1:16.

Размеры регламентированы стандартом ГОСТ 6111-52, а также нормативами Американского национального института стандартов ANSI и общества инженеров-механиков ASME.

Предусмотрены габариты резьбы в диапазоне от 1/16″ до 24″, нарезка используется для соединения трубопроводов для подачи воды, газа или технологических жидкостей.

Упорная

Резьбы, применяемые в нагруженных узлах и механизмах (например, гидравлических или винтовых прессах, прокатных станах), имеют треугольный профиль с углами наклона боковых граней 30° и 3°.

Полученный пилообразный рисунок обладает повышенной механической прочностью, габариты регламентированы стандартом ГОСТ 10177-82. В обозначение входит литера S и числовые значения, позволяющие определить поперечное сечение, шаг и направление хода витков.

Для многозаходной резьбы в коде указывается количество заходов.

Упорная усиленная

Для обеспечения повышенной несущей способности угол наклона боковых образующих профиля составляет 45° и 3°. Cтандарт ГОСТ 13535-87 допускает изготовление деталей с резьбой диаметром до 2000 мм.

В идентификаторе присутствуют литера S и угол наклона 45°, указаны поперечное сечение, числовой индекс шага, направление нарезки и дополнительный код Тт.

Резьба встречается в механических передачах типа винт-гайка.

Трапециедальная

Для нарезки ходовых винтов металлорежущего оборудования и прочих механизмов (например, грузоподъемных) используется метрическая резьба с оригинальным треугольным профилем, имеющим угол при вершине 30°. На территории Российской Федерации параметры нарезки регламентированы стандартами ГОСТ 9484-81, 24737-81, 24738-81 и 24739-81 (нормативы описывают различные параметры).

Для обозначения применяется индекс Tr (от trapezoidal), к которому добавлены значения номинального диаметра, шага, направления витков и идентификатора поля допуска.

Резьба характеризуется пониженными потерями на трение. Для изготовления не требуется сложное технологическое оборудование.

Дополнительным преимуществом является возможность передачи реверсивного движения при повышенных нагрузках.

Всё о резьбе: виды и способы изготовленияТрапецеидальная резьба характеризуется пониженными потерями на трение.

Круглая для санитарно-технической арматуры

Для подключения сантехнического оборудования используется резьба, состоящая из окружностей при вершине и впадине, соединенных прямыми отрезками.

Полученный треугольник с закругленными вершинами имеет угол в верхней точке 30°.

Читайте также:  Выбираем дрель для дома

Параметры регламентированы нормативом ГОСТ 13536-68, идентификатор состоит из букв Кр и чисел, указывающих на значения поперечного размера и шага (может присутствовать обозначение стандарта).

Нарезку можно встретить на вентилях смесителей, соединительных гибких трубопроводах, запорных кранах, устанавливаемых на магистралях.

Резьба используется в промышленном оборудовании, обладает повышенной динамической прочностью. Ограничено применяется для передачи усилий при тяжелых условиях эксплуатации.

Эдисона круглая

Нарезку легко узнать по сферическому профилю, используется только на цоколях ламп накаливания. Для идентификации применяется литера Е и номер (соответствующий диаметру). Если нарезка выполнена на неметаллических изделиях, то в код вводится наклонная черта и дополнительная литера N (например, Е27 или Е27/N). Для установки деталей инструмент не требуется, резьба затягивается рукой.

Трубная коническая

Нарезка имеет конические боковые кромки (коэффициент 1:16) и профиль с углом при вершине 55°. В идентификации используется литера R для внешнего типа и Rc для внутреннего. Индекс содержит номинальный поперечный размер и буквы LH для указания на левое направление витков. Параметры регламентированы стандартом ГОСТ 6211-81, а также международными нормативами ISO R7 и DIN 2999.

Трубная цилиндрическая

Резьба дюймового типа, базирующаяся на стандарте BSW (British Standard Whitworth). Предусмотрены несколько вариантов шага (от 11 до 28 ниток на дюйм). Профиль имеет очертания треугольника с вершинным углом 55°.

Всё о резьбе: виды и способы изготовленияТрубная цилиндрическая резьба.

Нефтяной сортамент

Нарезка предназначена для соединения труб, используемых при бурении скважин. Имеет коническую форму для обеспечения герметичности, профиль треугольный с вершинным углом 60° либо трапециевидный с разными размерами боковых граней (на схемах обозначается как резьба Батресс). Габариты регламентированы ГОСТом, а также нормативами Американского института нефти API.

Определение типа резьбы

Опытный механик может определить тип резьбы визуально, но полноценно выяснить параметры можно только при помощи штангенциркуля и калькулятора или специального металлического шаблона. При использовании измерительного инструмента полученные данные пересчитывают и сравнивают с табличными значениями.

На шаблонах нанесена маркировка, позволяющая назвать тип резьбы. В случае возникновения сомнений необходимо провести контрольный замер штангенциркулем и идентифицировать нарезку по таблицам.

Российская промышленность выпускает шаблоны 2 типов (с маркировками М60° для метрических профилей с углом 60° и Д55°, предназначенные для идентификации дюймовой или трубной нарезки с вершинным углом 55°). Металлические шаблоны собраны в общую пачку на центральной оси.

На каждом элементе нанесена краской или выдавлена прессом цифра, указывающая на шаг резьбы (в мм или дюймах, в зависимости от типа шаблонов).

Это интересно:  Коррозионностойкая сталь – выбираем качественные марки

Сфера применения резьбовых соединений

Резьбовые элементы используют для:

  • стыковки различных агрегатов (например, коробки передач с двигателем);
  • сборки узлов (например, винты соединяют крышки с корпусом генератора);
  • соединения металлоконструкций (наряду с заклепками и дуговой сваркой);
  • сборки трубопроводов для подачи газа и воды (такое сопряжение имеет дюймовую резьбу);
  • крепления технологического оборудования к фундаментам (например, металлорежущие станки устанавливают на залитые в бетон анкеры).

Резьбы принято разделять на категории по назначению:

  • крепежные (например, метрические);
  • крепежные с одновременной герметизацией (конические);
  • грузоподъемные (например, упорные).

Преимущества и недостатки

Преимущества резьбовых соединений:

  • высокая прочность и надежность;
  • возможность многократной сборки и разборки;
  • унификация болтов и гаек в соответствии с международными стандартами;
  • удобство сборки и разборки конструкции;
  • повышенное усилие при сопряжении поверхностей при небольшой нагрузке, прилагаемой к инструменту.

Наибольшее распространение получило болтовое соединение, при котором в сопрягаемых деталях необходимо просверлить отверстия соответствующего размера. В случае поломки или повреждения достаточно отвернуть гайку и установить новый крепеж.

Корпусные детали остаются нетронутыми, что снижает себестоимость ремонта. Если сквозное отверстие выполнить невозможно, то используют винты с головкой под отвертку или специальную биту.

Шпильки применяют для узлов из легких сплавов или для агрегатов, требующих периодической разборки для обслуживания или ремонта.

Для установки шпилек или винтов в деталях выполняются отверстия, которые формируют зоны повышенного напряжения в металле. При приложении чрезмерной нагрузки возможно частичное или полное разрушение узла или срыв крепления.

Для предотвращения самопроизвольного отворачивания необходимы установка пружинных шайб либо шплинтов или нанесение герметика на резьбу.

В ряде узлов применяют болты с конической кромкой, предотвращающей самопроизвольное отворачивание (например, крепления колесных дисков автомобилей к ступице).

Большим недостатком резьбовых соединений является наличие точек концентрации напряжений по длине профиля. Кроме того, следует учесть неравномерное распределение нагрузки по виткам. Например, при использовании гайки с 10 витками на первый приходится 34% усилий, а на последний — менее 1%. По этой причине в стандартных конструкциях высота гайки составляет 0,5-0,8 от диаметра.

При приложении знакопеременных нагрузок в резьбовых соединениях появляются усталостные трещины, приводящие к разрушению конструкции. Несмотря на подобную особенность, болты широко используются в машиностроении, при сборке мостов и корпусов кораблей, для соединения железнодорожных путей, в самолетостроении или аэрокосмической индустрии.

Типы резьб и их характеристики

Резьба – это поверхность, образованная при винтовом движении произвольного плоского контура по боковой поверхности цилиндра или конуса.

Резьба, образованная на поверхности цилиндра, называется цилиндрической резьбой. Резьба, образованная на поверхности конуса, называется конической резьбой.

Резьбы, применяемые для неподвижных соединений, называют крепежными резьбами. К этим резьбам предъявляются требования по прочности, а в некоторых случаях и по герметичности.

Резьбы, применяемые в подвижных соединениях для передач заданного перемещения одной детали относительно другой, называют кинематическими или ходовыми резьбами. Эти резьбы также должны удовлетворять прочностным требованиям и, кроме того, обеспечивать необходимую точность перемещений, минимальные потери на трение и т. п.

В зависимости от расположения поверхности резьба может быть наружной или внутренней.

Наружная резьба – резьба, образованная на наружной поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении наружная резьба является охватываемой поверхностью и наносится на болте, винте и др.

Внутренняя резьба – резьба, образованная на внутренней поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении внутренняя резьба является охватывающей поверхностью, она наносится на поверхности отверстия в гайке, гнезде и др.

  • По направлению винтовой линии различают правую резьбу (нитка резьбы нарезается по часовой стрелке) и левую резьбу (нитка резьбы нарезается против часовой стрелки).
  • По числу заходов резьбы делятся на однозаходные (образованные одной винтовой ниткой) и многозаходные (образованные двумя и более винтовыми нитками).
  • По системе измерения параметров резьбы различают метрическую и дюймовую резьбу.
  • По величине шага различают резьбу крупную, мелкую и специальную.
  • По форме профиля различают резьбу треугольную, трапециевидную, круглую, прямоугольную и квадратную.
  • Наиболее распространены следующие типы резьб.
  • Метрическая резьба (ГОСТ 9150) является основной крепежной резьбой, применяется также в качестве ходовой резьбы.

Профиль резьбы – равносторонний треугольник с углом при вершине 60°. Вершины выступов резьбы срезаны. Эта резьба может быть однозаходной и многозаходной, преимущественно правой, с крупным и мелким шагами. Все размеры измеряют в миллиметрах.

Метрическая резьба обозначается так:

  • с крупным шагом – буквой М и диаметром (М24, М64 и т. д.);
  • с мелким шагом – буквой М, диаметром и шагом (М24Х2, М64Х2 и т. д.)
  1. В обозначение левой резьбы входят буквы LH, например: М20Х1 LH.
  2. Отклонения и допуски метрических резьб с крупными и мелкими шагами даны в ГОСТ 16093.
  3. Трубная цилиндрическая резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом профиля 55°, вершины и впадины скруглены.

Трубная цилиндрическая резьба применяется в деталях трубных соединений: трубах, муфтах, тройниках, контргайках и других. Обеспечивает непроницаемость соединения.

В условное обозначение трубной цилиндрической резьбы входит буква G и обозначение размера резьбы. Например, G1 – трубная цилиндрическая резьба с номинальным диаметром 33,249 мм, т.е. наружный диаметр резьбы в ее обозначение не входит, его определяют по таблице ГОСТ 6357 в зависимости от обозначения размера резьбы.

В обозначении трубной цилиндрической резьбы за номинальный диаметр принят внутренний диаметр трубы, а не наружный диаметр резьбы.

Условное обозначение для левой резьбы дополняют буквами LH.

Трапецеидальная резьба применяется для передачи движения или больших усилий в двух направлениях.
Профиль резьбы – равнобедренная трапеция. Угол при вершине 30°.

В обозначение входят буквы Tr, наружный диаметр и шаг резьбы, например: Tr20Х4 – для однозаходной правой резьбы; для многозаходной резьбы после наружного диаметра указывают числовое значение хода, а в скобках букву P и числовое значение шага, например Tr20Х8(P4). Для левой резьбы добавляют буквы LH.

Упорная резьба применяется в деталях, воспринимающих сильное давление, направленное постоянно в одну сторону. Профиль резьбы – прямоугольный треугольник со срезанными вершинами и закругленными впадинами. Угол при вершине 30°.

Обозначение начинают буквой S и далее – аналогично обозначению трапецеидальной резьбы.

Резьба круглая применяется на цоколях, патронах и светильниках, а также для шпинделей вентилей смесителей и водопроводных кранов. Круглая резьба имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса. Круглая резьба обозначается буквами Кр.

Прямоугольная и квадратная резьбы не стандартизованы. Их применяют для передачи осевых сил в грузовых винтах и движения в ходовых винтах.

На чертежах прямоугольная и квадратная резьбы задаются всеми конструктивными размерами: наружным и внутренним диаметрами, шагом, шириной зуба и т.д.

Резьбы специальные имеют стандартный профиль, их диаметр и шаг отличен от стандартного. Обозначение таких резьб на чертеже начинают буквами Сп: Сп М40Х1,5 левая.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector