Что положено в основу подразделения резьбы на типы
Обновлено: 18.05.2024
Наиболее распространенным способом стыковки элементов различных конструкций является резьбовое соединение. Оно широко применяется в строительстве, при монтаже трубопроводов, в машиностроении и многих других отраслях. Популярность этого способа обусловлена следующими преимуществами:
- высокая надежность и продолжительный срок службы;
- создание разъемных соединений, простота монтажа и демонтажа при помощи общедоступных инструментов;
- контроль силы затягивания при сборке;
- малый вес и размеры крепежа, по сравнению с соединяемыми конструктивными элементами;
- широкая доступность, большой выбор типоразмеров крепежа.
Для использования при изготовлении и монтаже деталей необходимо знать существующие виды и параметры резьбовых соединений.
Назначение и виды резьбовых соединений
Резьбовые соединения любых видов резьб выполняют несколько основных функций. Основным назначением является обеспечение плотного соединения стыкуемых деталей с достижением необходимого значения. Кроме того, обеспечивается фиксация деталей в заданном положении, предотвращается возможность их смещения при эксплуатации конструкции или механизма. Еще одним распространенным назначением резьбовых соединений является обеспечение заданного расстояния между деталями.
Классификация соединений этого типа осуществляется по нескольким параметрам. При этом она имеет большое значение, поскольку от вида резьбовых соединений зависит их область применения, особенности эксплуатации, нормы отбраковки.
В зависимости от способа исполнения различают соединения, которые выполняются посредством крепежных элементов и непосредственные соединения. В первом случае монтаж выполняется при помощи болтов, шпилек, гаек, винтов и других вспомогательных элементов. Непосредственное соединение монтируется путем скручивания друг с другом соединяемых элементов, например, труб с нарезанной резьбой.
В зависимости от формы поверхности различают цилиндрические и конические резьбы. Оба этих типа резьб могут быть наружными и внутренними. По направлению витков нарезка может быть левой или правой.
Ключевым параметром для классификации является тип профиля нарезки. По этому признаку выделяют следующие виды резьбовых соединений деталей:
Рассмотрим эти типы более подробно.
Метрическая резьба
Самым распространенным видом резьбовых соединений является метрическая резьба. Ее профиль выполняется в соответствии с ГОСТ 9150-81 в форме равностороннего треугольника с углом 60°. Шаг метрической резьбы может составлять 0,25-6 мм, а внешний диаметр — от 1 мм до 600 мм. Такой тип резьбового соединения применяется при изготовлении большинства крепежных деталей.
Кроме того, применяется коническая метрическая резьба с диаметром 6–60 мм конусностью 1:16. Этот тип нарезки позволяет выполнять герметичные соединения. При ее использовании достигается стопорение крепежа, что исключает необходимость применения стопорных гаек.
Дюймовая резьба
Дюймовая резьба имеет профиль в форме равнобедренного треугольника со значением угла 55°, что отличает ее от формы профиля метрической нарезки. Диаметры резьбы измеряются в дюймах. Шаг определяется в количестве витков на 1 дюйм длины резьбовой части изделия. В промышленности применяются резьбовые соединения с наружным диаметром от 3/16 до 4 дюймов с числом витков на один дюйм от 3 до 28. Этот тип нарезки широко применяется на деталях трубопроводов, а также на крепеже производства США, Великобритании и ряда других стран.
Также выпускаются изделия с конической дюймовой резьбой. Благодаря конической форме достигается улучшенная герметичность соединения, что позволяет не использовать уплотнительные элементы. Коническая дюймовая нарезка широко применяется при прокладке напорных трубопроводов малого диаметра в гидравлических системах.
Трубная резьба
Трубная цилиндрическая резьба выполняется по ГОСТ 6357-81. Она имеет профиль в форме равнобедренного треугольника, угол наклона гребней составляет 55°. Верхние грани гребней скруглены. Благодаря этому устраняются дополнительные зазоры в зоне выступов и впадин, что обеспечивает повышенную герметичность соединения. Трубная резьба относится к дюймовым. Ее диаметр составляет от 1/16 до 6 дюймов, а шаг — от 11 до 28 витков.
По сравнению с другими видами дюймовых резьб шаг трубной резьбы сокращен. Уменьшенный шаг позволяет не допустить критического сокращения толщины стенки трубы, что необходимо для сохранения прочностных характеристик трубопровода.
Трубная резьба может быть цилиндрической и конической. В последнем случае ее конусность определяется соотношением 1:16.
Трапецеидальная
К резьбовым соединениям этого вида относятся чаще всего соединения типа винт-гайка. Трапецеидальная резьба выполняется в соответствии с ГОСТ 9481-81. Ее форма представляет собой равнобокую трапецию. Угол наклона граней составляет 30°. Для резьбы крепежных элементов, применяемых в червячных передачах, предусмотрен угол наклона 40°.
Трапецеидальный профиль резьбы позволяет достичь повышенной прочности соединения. Благодаря этому ее применяют для соединения деталей механизмов, работающих под воздействием динамических нагрузок, например, в ходовых гайках, которыми фиксируются штоки задвижек и т. д.
Упорная резьба
Упорная резьба в соответствии с ГОСТ 10177-82 имеет профиль в виде неравнобокой трапеции. Угол наклона одной грани гребня составляет 3°, а второй грани — 30°. Этот тип применяют для крепежных элементов диаметром от 10 мм до 600 мм. Шаг резьбы составляет 2–25 мм. Этот вид резьбового соединения используется для крепления деталей, которые в процессе эксплуатации испытывают значительные осевые нагрузки в одном направлении. Профиль нарезки позволяет эффективно противостоять таким нагрузкам.
Круглая резьба, выполняемая в соответствии с ГОСТ 6042-83, имеет профиль, формируемый дугами. Угол наклона сторон составляет 60°. Благодаря такой форме профиля круглая резьба обладает высокой стойкостью к механическому износу. Это позволяет применять ее в деталях конструкций и механизмов, которые подвержены регулярным переменным нагрузкам, например, в деталях трубопроводной арматуры.
В промышленности используют разъёмные и неразъёмные соединения. При этом все возможные способы соединения стандартизированы. Неразъёмные соединения встречаются реже, выполняются путём сваривания, спаивания и т.д. Разъёмные соединения более распространены, они получаются в результате применения различных крепёжных элементов. Резьбовые соединения относятся к разъёмным, их можно встретить во всех отраслях промышленности. То, какими бывают виды резьб и какие они имеют особенности мы разберём в этой статье.
Основные параметры
Что такое резьбовое соединение? Определение может иметь следующий вид – чередующиеся вершины и впадины, находящиеся по винтовой линии на поверхности тела вращения.
- Профиль резьбы – контур сечения витка.
- Угол профиля – угол между боковыми сторонами резьбы.
- Вершина профиля – часть винтовой поверхности, соединяющие смежные боковые стороны по её вершине.
- Впадина профиля – часть поверхности, соединяющая смежные стороны по дну канавки.
- Шаг резьбы – интервал между точками боковых сторон профиля, находящихся в одной плоскости.
- Кроме того, можно выделить наружный диаметр, внутренний диаметр и средний диаметр.
Ниже приведена таблица с условными обозначениями:
| Параметр | Обозначение |
|---|---|
| Угол профиля | B |
| Шаг резьбы | P |
| Внутренний диаметр резьбы | d |
| Наружный диаметр резьбы | D |
Область применения резьбовых соединений
Назначение резьбы – соединять делали в единую конструкцию. Резьба по металлу может иметь различную классификацию, следовательно, различную область применения крепёжных элементов:
- Строительство мостовых конструкций.
- Соединение между собой различных элементов конструкций.
- Сборка отдельных изделий, например, корпуса редуктора.
- Создание трубопроводных систем.
Изображение резьбы на чертежах
Резьбовое соединение на чертежах изображается условно. Профили резьбы не влияют на обозначения, они всегда будут одинаковыми. Каждый тип при этом имеет нюансы.
Обозначение резьбы на чертежах
Наружная обозначается на внешней части стержня непрерывной толстой линией по внешнему диаметру и тонкой линией по внутреннему диаметру. На виде сбоку, она обозначается тонкой дугообразной линией, равной трём четвертям окружности.
Внутренний диаметр резбы в отверстии обозначается толстыми линиями, а наружный диаметр внутренней резьбы тонкими линиями.
Классификация и главные признаки
Классификация резьб достаточно разнообразна, например, по назначению она делятся на:
- Крепёжные, используются в неподвижных узлах или выполняют уплотнительную функцию.
- Ходовые или кинематические используются в подвижных конструкциях.
Классификация по форме поверхности включает в себя:
По месту нанесения бывает:
По форме профиля:
- Треугольная.
- Трапециевидная.
- Прямоугольная.
- Круглая.
- Специальная.
По направлению делятся на:
Характеристика видов резьб
Ранее мы уже рассматривали стандартный вопрос, какую резьбу называют крепёжной и что такое ходовая резьба? Но рассматривая виды резьб стоит напомнить, что крепёжная используется для неподвижных элементов и уплотнений, а ходовая в движущихся соединениях. Резьба можем быть правой или левой, в зависимости от ого, куда направлена винтовая линия.
Выделяют следующие характеристики резьбы:
- Диаметр.
- Шаг резьбы.
- Единицы измерения.
- Тип профиля.
Метрическая
Метрическая коническая
Отличается от метрической резьбы боковыми поверхностями, а именно небольшим углом наклона. Благодаря такой особенности конструкции получается достичь высокой герметичности стыка, и исключить самопроизвольное отворачивание.
Цилиндрическая
Дюймовая
Дюймовая цилиндрическая
Распространённый в Северной Америке стандарт, с треугольным профилем вершина которого имеет угол 60 градусов. В зависимости от шага витка подразделяется на несколько категорий. Такой тип нарезки активно применяется в фототехнике при производстве специализированного оборудования.
Дюймовая коническая
Конический профиль имеет треугольную форму с верхним углом 60 градусов. Выступы располагаются на конической поверхности, а характеристики и размеры регламентируются ГОСТом 6111-52 . Такие изделия широко применяются в водопроводных системах, газовых трубах и т.д.
Упорная
Упорная резьба допускается к использованию в узлах, которые подвержены высокой нагрузке. Профиль имеет треугольную форму с наклоном граней 3 и 30 градусов. Такое соединение отличается высокой механической прочностью.
Упорная усиленная
Для достижений большей прочности изменены углы наклона боковых сторон профиля, в данном случае они составляют 3 и 45 градусов. Такое соединение широко применяется в промышленности.
Трапециедальная
Применяется в производстве грузоподъёмных механизмов, отличительной особенностью является треугольный профиль с вершиной 30 градусов. Особенностями являются низкие потери при трении и устойчивость к высоким нагрузкам. Для изготовления такого типа резьбы не требуется сложного специализированного оборудования.
Круглая для санитарно-технической арматуры
Используется в сантехническом оборудовании, конструктивно состоит из окружностей на вершинах и впадинах, соединённых прямыми отрезками. Такая можно встретить в смесителях, кранах и т.д. Кроме того, нарезка применяется в промышленности т.к. отличается высокой динамической прочностью.
Эдисона круглая
Трубная коническая
Имеет конические боковые кромки, вершина каждой – это угол в 55 градусов. Параметры прописаны в ГОСТе 6211-81 и в международных нормативах ISO R7 и DIN 2999.
Трубная цилиндрическая
Дюймовая резьба, отличается треугольным профилем, с вершинным углом в 55 градусов. Регламентируется стандартом BSW.
Нефтяной сортамент
Узкоспециализированная нарезка, применяемая при бурении скважин. Коническая форма профиля позволяет соединениям выдерживать высокое давление и обеспечивает абсолютную герметичность.
Достоинства и недостатки резьбовых соединений
Преимуществом применения резьбового соединения является то, что, если возникнет необходимость заменить крепёж, можно легко сделать это не повреждая корпус.
Минусом можно считать точки концентрации напряжения, которые возникают в местах отверстий для крепежа.
Но преимуществ всё-таки больше. К ним можно отнести:
Определение типа резьбы
Вариантов как определить тип резьбы несколько. Специалист сразу видит, например, отличие метрической резьбы от дюймовой невооружённым взглядом. Однако, учитывая все разновидности резьб, качественно измерить параметры возможно только штангенциркулем или специализированным металлическим шаблоном. В случае измерения параметров инструментами, полученные данные нужно сравнить с ГОСТом.
Используя шаблон определить тип проще, для этого нужно обратить внимание на маркировку, нанесённую на шаблон. Конструктивно шаблоны представляют собой пачку листов из металла с соответствующими отверстиями, на одной оси. Для идентификации на все элементы наносится значение указывающие шаг резьбы.
Опыт в сфере металлообработки более 30 лет. Закончил МГТУ им. Н. Баумана. Работал штамповщиком, станочником металлообработки, имею 5 разряд сварщика.
Каким знаком (символом) обозначают справочные размеры?
Над какой линией проставляют численное значение соответствующего линейного размера?
Над основной сплошной
Как обозначается фаска под углом 45º?
с x 45º, где с – число
Диаметр и угол 90º
Диаметр и угол 120º
Диаметр и угол 45º
Как указать фаски, выполненные под углами, отличными от 45º?
линейным и угловым размерами
Два угловых размера
Диаметр и угол 90º
с x 45º, где с – число
Где указывают предельные отклонения размеров?
непосредственно после номинального размера
Перед номинальным размером
В основной надписи
В правом верхнем углу формата
Какие размеры имеет формат А2?
Какие размеры имеет формат А3?
Какие размеры имеет формат А4?
Какие размеры имеет основная надпись формы 1?
Какой угол наклона может иметь шрифт на чертежах?
Отношение длин отрезков на чертеже, плане и других изображениях к длинам соответствующих им отрезков в натуре, называется
Этот масштаб относится к масштабу уменьшения
Этот масштаб относится к масштабу увеличения
Как обозначается метрическая резьба наружным диаметром 16 и мелким шагом 1,5?
Как обозначается трубная резьба?
Каким инструментом нарезается резьба в отверстии?
Каким инструментом нарезается резьба на стержне?
Расстояние между вершинами двух соседних витков резьбы, называется
Этот вид крепежной детали не имеет резьбы
В каком формате чертежного листа сторона равна 210?
Чем отличаются друг от друга болт и винт?
Способом крепления деталей
В чем отличие шпильки от болта?
у шпильки отсутствует головка
Этот тип резьбы является нестандартным
С прямоугольным профилем
Профиль дюймовой резьбы при вершине имеет угол
Профиль метрической резьбы при вершине имеет угол
Профиль трубной резьбы при вершине имеет угол
Шпонки применяются для
Передачи крутящего момента
Какой масштаб из этого ряда является нестандартным?
Сколько проекций достаточно для изображения болта?
Сколько проекций достаточно для изображения гайки?
Что обозначает
сторона квадрата 20мм
Какая из точек расположена ближе к горизонтальной плоскости проекции
Какой параметр резьбы стандартизован?
Для избежания механических деформаций в резьбовых соединениях применяют
Какой размер не указывается в обозначении резьбы?
Для облегчения соединения резьбовых деталей на крепежных деталях выполняют
Какой шаг метрической резьбы указывается на чертежах
Мелкий и крупный
Крупный и средний
Часть резьбы, образованная при одном повороте профиля вокруг оси, называют
Где на формате чертежа находится зона технических требований?
Над основной подписью
В основной надписи
В верхнем правом углу формата
В верхнем левом углу формата
В нижнем левом углу формата
Каким инструментом можно измерить диаметр вала ?
Расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля резьбы называют
Какая резьба имеет профиль в виде неравнобочной трапеции?
Какая резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольника?
Метрическая резьба диаметром 30 мм и крупным шагом
Метрическая резьба диаметром 30 мм и мелким шагом
Круглая резьба диаметром 30 мм мелким шагом
Трубная резьба диаметром 30 мм и мелким шагом
Упорная резьба диаметром 30 мм и мелким шагом
Сечения разделяют на:
Вынесенные и наложенные
Местные и дополнительные
Горизонтальные и фронтальные
Профильные и наклонные
Простые и сложные
Контур наложенного сечения изображают
Сплошными тонкими линиями
Сплошными основными линиями
Штрихпунктирной тонкой линией
Сплошной волнистой линией
Каким знаком обозначена шероховатость поверхности вид обработки которой конструктором не устанавливается
Как называется элемент шпильки, ввинчиваемая в одну из соединяемых деталей?
Это важнейший параметр, которым определяется метрическая резьба. Некоторые сведения отражены в таблице.
| № | Вид диаметра | Обозначение | Описание |
| Наружная | |||
| 1 | наружный | D | соответствует диаметру цилиндра, который условно описывается по вершинам (выступам) |
| 2 | внутренний | D1 | это диаметр цилиндра, условно описанного вокруг впадин |
| Внутренняя | |||
| 1 | наружный | d | соответствует диаметру цилиндра, который условно описывается по впадинам |
| 2 | внутренний | d1 | это диаметр цилиндра, условно описанного вокруг вершин (выступов) |
Кроме того рассматриваемый тип крепежного соединения определяется диаметрами:
- Средний (D2 – для наружной; d2 – для внутренней) – диаметр условного цилиндра, расположенного соосно с резьбой, все образующие которого пересекаются с ее профилем так, что получающиеся при пересечении с резьбовой канавкой отрезки, равняются половине ее номинального шага.
- Номинальный – это диаметр, используемый при обозначении на чертежах, в справочных материалах и другой документации; он характеризует ее размеры. Его величина равна величине наружного диаметра.
В ГОСТ 24705-2004 приведены стандартизированные значения перечисленных диаметров.
Черчение
Основным элементом всех резьбовых соединений является резьба.
Резьба — поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности.
Резьбы классифицируются по следующим признакам (рис. 117):
- В зависимости от формы поверхности, на которой нарезана резьба, они подразделяются на цилиндрические и конические;
- В зависимости от расположения резьбы на поверхности стержня или отверстия они подразделяются на внешние и внутренние;
- В зависимости от формы профиля различают резьбы треугольного, прямоугольного, трапецеидального, круглого и других профилей;
- По эксплуатационному назначению резьбы делятся на крепежные (метрические, дюймовые), крепежно-уплотнительные (трубные, конические), ходовые (трапецеидальные, упорные, прямоугольные, круглые), специальные и др.;
- В зависимости от направления винтовой поверхности различают правые и левые резьбы;
- По числу заходов резьбы подразделяются на однозаходные и многозаходные (двух-, трехзаходные и т. д.).
Все резьбы разделяют на две следующие группы: стандартизированные — резьбы с установленными стандартами параметрами: профилем, шагом и диаметром; нестандартизированные, или специальные (резьбы, параметры которых не соответствуют стандартизированным).
Левая резьба — образована контуром, вращающимся против часовой стрелки и перемещающимся вдоль оси в направлеции от наблюдателя (рис. 118,I).
Правая резьба — образована контуром, вращающимся по часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя (рис. 118, II).
Профиль резьбы — контур резьбы в плоскости, проходящей через ее ось.
Угол профиля — угол между боковыми сторонами профиля.
Шаг резьбы Р — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы.
Ход резьбы Рh — расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы. Ход резьбы — величина относительного осевого перемещения винта (гайки) за один оборот (рис. 119).
Наружный диаметр резьбы (d — для болта, D — для гайки) — диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы или впадин внутренней резьбы.
Внутренний диаметр резьбы (d1 — для болта, — для гайки) — диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы или в вершины внутренней резьбы.
Средний диаметр резьбы (d2 — для болта, D2 — для гайки) — диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, который пересекает витки резьбы таким образом, что ширина выступа резьбы и ширина владины (канавки) оказываются равными.
Резьба может быть однозаходной и многозаходной (см. рис. 119).
Направление резьбы
Важной характеристикой, описывающей параметры метрической резьбы, является ее направление. Оно характеризует ориентацию винтовой линии, которая образует витки. По направлению резьбовые соединения классифицируют на:
В таблице приведено краткое описание направлений.
· в велосипедах влево завинчивается крышка трещотки и левая педаль в шатуне;
· при стяжке талрепом;
· в баллонах, работа с которыми требует контролирования объема газа (пропановые баллоны);
· в некоторых уникальных изделиях для защиты покупателя от приобретения поддельной продукции
Все крепежные детали с левой резьбой имеют особую маркировку.
Профиль резьбы
Под профилем следует понимать контур сечения, который имеет виток резьбового соединения в проходящей через его ось плоскости. Иными словами, это геометрическая фигура, получаемая в плоскости, которая проходит через ось. Резьбы классифицируются на:
Читайте также: