Геометричні параметри різьби - це параметри, які оп-чати експлуатаційні характеристики. Класифікація основ-них геометричних параметрів різьби представлена на малюнку 4.1.
Малюнок 4.1 - Основні геометричні параметри різьби
До геометричним параметрам різьблення відносяться характеристики її геометрії, які регламентують її форму і розміри. Основ-ними параметрами є діаметри, профіль вихідного контуру, крок, хід, напрям різьблення.
Серед діаметрів різьблення розрізняють зовнішній або номінальний діаметр, середній і внутрішній (рисунок 4.2, а, б):
а) d (для болта) і D (для гайки) - зовнішній діаметр різьби - діаметр уявного прямого кругового циліндра, описаного навколо вершин зовнішньої або западин внутрішньої різьби. Зазвичай він дорівнює номінальному діаметру і використовується при позначення-ня різьблення;
б) d2 (D2) - середній діаметр різьби - діаметр уявного співвісного з різьбленням циліндра, перетинає витки різьблення таким чином, що ширина виступів різьби і ширина западин окази-ються рівними;
в) d1 (D1) - внутрішній діаметр різьби - діаметр уявно-го прямого кругового циліндра, вписаного в западини зовнішньої або вершини внутрішньої циліндричної різьби.
Малюнок 4.2 - Діаметри різьби на стержні і в отворі
Профіль різьби - профіль виступу і канавки різьби в плоско-сті її осьового перерізу. Профіль вихідного контуру характеризується формою, висотою, робочій висотою, кутом, кутом нахилу бічних сторін, формою вершини і западини (рисунок 4.3, а, б).
Форма профілю залежить від профілю резьбонарезного інструменту і може бути трикутної, трапецієвидної, квадратної, круглої, евольвентної (див. Рисунок 3.2).
Висота профілю Н4 - відстань між вершиною і западиною
різьблення в площині осьового перерізу в напрямку, перпендикулярному до осі різьби.
Малюнок 4.3 - Параметри профілю різьби
Робоча висота профілю різьби Н1 - довжина проекції ділянки взаємного перекриття профілів сполучених зовнішньої і внутрішньої різьби на перпендикуляр до осі різьби.
Кут профілю різьби # 945; - кут між суміжними бічними сторонами профілю різьби в площині осьового перерізу.
Кут нахилу бічної сторони # 946 ;, # 947; - кут між бічною стороною різьблення і перпендикуляром до осі різьби в площині осьового перерізу.
Ось різьблення - вісь, щодо якої утворена гвинтова поверхня різьблення.
Бічна сторона - частина гвинтової поверхні різьби, розташована між вершиною і западиною різьби і має в площині осьового перерізу прямолінійний профіль (рисунок 4.3. Б).
Вершина різьблення - частина гвинтової поверхні різьби, що з'єднує суміжні бічні сторони різьблення по верху її виступу (див. Малюнок 1).
Западина різьблення - частина гвинтової поверхні різьби, що з'єднує суміжні бічні сторони різьблення по дну її канавки (див. Малюнок 1).
Вершини виступів і западин профілю можуть бути зрізані по прямій або дузі кола (див. Рисунок 3.2). Це полегшує виготовлення різьблення, зменшує концентрацію напруг і оберігає різьблення від пошкоджень при експлуатації.
До основних геометричних параметрів різьби відносять також крок різьблення, хід різьби, число заходів гвинтовий лінії, напрямок: гвинтовий лінії.
Згідно ГОСТ 11708-82 визначення зазначених параметрів формулюються наступним чином.
Крок різьби (Р) - відстань по лінії, паралельній осі різьби між середніми точками найближчих однойменних бічних сторін профілю різьби, що лежать в одній осьовій площині по одну сторону від осі різьби (рисунок 4.4).
Малюнок 4.4 - Крок і хід одно- і двухзаходной різьблення
Хід різьби (Pk) - відстань між найближчими однойменними бічними сторонами профілю, що належать одній і тій же гвинтової поверхні в напрямку, паралельному осі різьби. Можна сказати, що хід різьби - це відстань, на яке переміщається різьбова деталь за один оборот. При однозаходной різьбі деталь переміститься за один оборот на величину кроку.
Заходом різьблення називають початок виступу різьби.
Різьблення, утворену рухом одного профілю, називають однозаходной (рисунок 4.4, а), утворену рухом двох, трьох і більше однакових профілів - многозаходной. На малюнку 4.4, б показаний гвинт з двухзаходной різьбленням, на малюнку 4.5 - гвинт з трехзаходной різьбленням.
Малюнок 4.5 - Гвинт з трехзаходной різьбленням
У однозаходной різьбі хід дорівнює кроку (Ph = Р), а в многозаходной - твору кроку Р на число п заходів (Рh = Р n).
Розрізняють праве або ліве напрямок гвинтової лінії в залежності від того, яка гвинтова лінія лежить в основі різьблення, права чи ліва.
Технологічні параметри різьби
Технологічні елементи різьблення обумовлюються особливостями її виготовлення, без яких не можна обійтися при виробництві. На малюнку 4.6 дана класифікація технологічних конструктивних елементів різьблення.
Малюнок 4.6 - Класифікація технологічних і конструктивних параметрів різьби
Довжина різьби - це довжина ділянки деталі, на якому утворена різьблення, включаючи стік різьблення і фаску (рисунок 4.7. А, б).
Довжина різьблення з повним профілем - довжина ділянки різьблення, на якому вершини і западини різьблення відповідають номінальному профілем різьблення. Стік і фаска в довжину різьблення з повним профілем не входять.
Стік різьблення - це неминучий елемент різьби, обумовлений конструкцією резьбонарезного інструменту. У будь-якому різьбонарізний інструмент є конструктивний елемент (фаска) для кращого заходу його на нарізану деталь. У технічному кресленні це називають стоком різьблення. Стік різьблення - це ділянка різьблення з неповним профілем. Його іноді включають в довжину різьблення. Але за сучасними поняттями довжиною різьблення називають ділянку різьблення з повним профілем різьблення.
Фаска - частина конічної поверхні, що служить направляє при з'єднанні різьбових деталей і оберігає крайні витки від пошкоджень. Її виконують для забезпечення плавного заходу резьбонарезного інструменту до нарізування різьблення.
Недорезов різьблення - це ділянка різьблення, що включає в себе сбег різьблення і недовод.
Недовод різьблення - ділянку, на якому неможливо нарізати різьблення без поломки ріжучого інструменту через наявність опорних поверхонь деталі, що перешкоджають вільному ходу інструменту.
Проточка різьблення виконується при нарізанні різьби без сбєга (на короткій ділянці поверхні) і призначена для виходу інструменту. Діаметр проточки для зовнішньої різьби повинен бути трохи менше внутрішнього діаметра різьби (рисунок 4.7, б). Розміри фасок, збігаючи, Недорезов і проточек стандартизовані.
Малюнок 4.7 - Технологічні елементи
Для запобігання самовідгвинчування різьбових з'єднань при вібраціях різьбові деталі забезпечуються конструктивними елементами, які протидіють самовідгвинчуванню (наприклад, отвори, пази, канавки для розташування стопорних пристроїв).
5. Різьба метрична (ГОСТ 9150-81). Профіль. Діаметри, кроки (ГОСТ 8724-81)
Метрична циліндрична різьба застосовується головним чином в якості кріпильної і розділяється на різьбу з великим кроком діаметром 1 ... 64 мм і різьблення з дрібним кроком діаметром 1 ... 600 мм.
При рівних зовнішніх діаметрах метричні різьблення з дрібним кроком відрізняються від резьб з крупним кроком меншою висотою профілю і меншим кутом підйому різьблення. Тому різьблення з дрібним кроком рекомендується застосовувати при малій довжині згвинчування, на тонкостінних деталях, а також при змінному навантаженні, поштовхах і вібрації. Різьби з великим кроком рекомендується застосовувати для з'єднання деталей, що не піддаються таким навантаженням, так як вони менш надійні при змінному навантаженні і вібраціях і більш схильні до самовідгвинчуванню.
Основні параметри кріпильних циліндричних метричних резьб
d - зовнішній діаметр зовнішньої різьби (болта); D - зовнішній діаметр внутрішньої різьби (гайки); d2 - середній діаметр болта; D2 - середній діаметр гайки; d1 - внутрішній діаметр болта; D1 - внутрішній діаметр гайки; Р - крок різьби; H - висота вихідного трикутника; R - номінальний радіус заокруглення западини болта; H1 - робоча висота профілю
1. Форма западини різьблення болта не регламентується і може бути як закругленою, так і плоскосрезанной. Закруглена форма западини є кращою.
2. Форма западини різьблення гайки не регламентується.
6. Зображення та позначення різьби на кресленнях. Зображення різьби в з'єднанні
Умовне зображення різьби на кресленнях
При зображенні різьби на кресленні всіх профілів і призначень
до відповідності з ГОСТ 2.311-68 «Зображення різьби» прийнята умовність,
коли кручені лінію замінюють двома лініями - суцільний
товстої (основний) і суцільний тонкої (рисунок 1 + 1).
Малюнок 11 - Умовне зображення різьби і нарізного сполучення
На стрижні зовнішній діаметр різьби d зображується суцільною товстою лінією, а внутрішній діаметр d \ - суцільною тонкою (з обов'язковим перетином лінії фаски). Відстань між тонкої і основною лінією не повинно бути менше 0. 8 мм, незалежно від діаметра різьби і більше кроку різьблення. На зображеннях різьблення в отворі основні і тонкі лінії як би міняються місцями. Різьблення в отворі зображують в площині розрізу суцільною тонкою лінією по зовнішньому діаметру d і суцільною товстою по внутрішньому діаметру d \ На зображеннях, отриманих проектуванням на площину, перпендикулярну осі стрижня, тонку лінію проводять на 3/4 окружності, причому ця лінія може бути розімкнути в будь-якому місці (не допускається починати тонку лінію і закінчувати її на осьової лінії). Фаску при цьому не зображують (рисунок 11, а, б). Фаски на стрижнях і в отворах з різьбою мають форму усіченого конуса з кутом при вершині 90 ° і висотою z (див. Малюнок 11, а). Для решт болтів, гвинтів і шпильок з метричним зовнішнім різьбленням згідно ГОСТ 12414-94 (довідковий посібник «Таблиці для розрахунку роз'ємних з'єднань» таблиця 14) задається кут при вершині конуса 90 ° і діаметр меншого підстави конуса. Для метричної внутрішньої різьби задається кут при вершині конуса 1 2 0 Разом ° і діаметр більшої основи конуса (рисунок 1 1. 6).
Кордон різьблення зображується на стрижні і отворі в кінці повного профілю різьби (до початку сбєга) основною лінією, її доводять до лінії зовнішнього діамегра різьблення. Стік різьблення при необхідності зображають суцільною тонкою лінією під кутом = 30 ° до осі різьби.
На малюнку 11, в дано зображення прямокутної різьби. Так як профіль такого різьблення не стандартизований, то всі дані, необхідні для її виготовлення, призводять на самому кресленні, використовуючи місцевий розріз, або на виносному елементі в збільшеному масштабі. Крім цього, на кресленні додатково вказують число заходів (для многозаходной різьблення), напрямок різьблення і інші дані. Для виконання зображення глухого отвори з різьбленням (гніздо) (рисунок 11, г) спочатку висвердлюють гладке циліндричний отвір на глибину свердління (діаметр цього отвору залежить від номінального діаметра різьби і вибирається з таблиць ГОСТ 11284-75),
роблять фаску, а потім різьбонарізний інструмент нарізають різьбу на певну довжину (див. розрахунок гнізда під шпильку, с. 35). Глибина свердління включає довжину різьблення і Недорезов. На кресленні, за яким виготовляють гніздо, дають розміри глибини свердління і довжини різьблення, яка визначена кордоном різьблення. Дно отвору має форму конуса з кутом при вершині, близьким
до 120 ° (на кресленні кут не вказують). Цей конус отриманий ріжучої частиною свердла при свердлінні отвору під різьбу. На кресленнях, за якими різьблення не виконують, наприклад складальних,
допускається зображати довжину різьблення до кінця отвори (рисунок 1 1. д). Штрихування на розрізах і перетинах наносять до суцільних основних ліній, т. Е. До зовнішнього діаметра зовнішньої різьби і внутрішнього діаметра внутрішньої.
Найбільш складним є зображення нарізного сполучення. У поздовжніх розрізах деталь із зовнішнім різьбленням є головною і різьблення в зоні з'єднання зображується на ній повністю. В отворі показують тільки ту частину різьби, яка не закриті різьбленням стрижня (рисунок 1 1. е).
Щоб вказати різьблення на кресленні, до її зображенню додають напис у вигляді умовного позначення, встановленого стандартами. У загальному випадку позначення різьби має включати в себе інфор-мацію про тип різьблення, її номінальному діаметрі, крок, кількості заходів, напрямку гвинтової лінії, поле допуску.
На представленій структурній схемі дано позначення зовніш-ної метричної різьби з номінальним діаметром 20 мм, з дрібним кроком - 1,5 мм, лівої, з полем допуску 6 # (рисунок 12).
Малюнок 12 - Структурна схема позначення різьби
Позначення деяких типів різьблення:
Метрична різьба М,
Дюймова різьба "- номінальний діаметр дорівнює 1 дюйму (25,4 мм);
Трубна циліндрична різьба - G;
Трубна конічна зовнішня різьба - Л;
Трубна конічна внутрішня - Rc \
Трапецеїдальних різьблення - Тт \
Запекла різьба -5.
Примітка. У трубного різьблення знак дюйма ( ") НЕ вказу-ється. Наприклад, Gl; Gl / 2; R3 / 4.
Для всіх типів різьблення (рисунок 13, а-г, крім трубної цилинд-рической і конічної, позначення відноситься до зовнішнього діа-метру різьблення. Для метричної різьби вказується в позначенні розмір діаметра відповідає його дійсному розміру; в трубної різьбі вказується розмір в дюймах приблизно дорівнює умовному проходу труби, переведеному в міліметри.
Наприклад, G1 позначає розмір трубної різьби, яка дорівнює 1 дюйму (1 = 25,4 мм), нарізаної на зовнішній поверхні труби, що має умовний прохід 25 мм, т. Е. Приблизно дорівнює одному дюйму. Факти-но зовнішній діаметр різьби дорівнює 33,249 мм, т. Е. Більше стінки труби на дві товщини, тому позначення розміру трубного різьблення Есегда наносять на полиці лінії - виноски (рисунок 13, д-ж).
В позначенні метричної різьби - великий крок не вказується (див. Малюнок 13, а), а невеликий вказується (див. Малюнок 13, б).
В позначенні ходової різьблення - трапецеидальной або наполегливої - ІАГ різьблення вказувати обов'язково, так як кожному номінальному діаметру відповідають три стандартних кроку.
Малюнок 13 - Приклади позначення різьби
У позначення многозаходной різьблення входять тип, номінальний діаметр, хід, крок різьблення (він проставляється в дужках).
Наприклад, трапецеїдальних різьблення - Тт 36 х 12 (Р4) - 6Н LH - внутрішня (поле допуску 6Н); номінальний діаметр = 36 мм, крок (Р = 4). хід (Р * = 12), число заходів (л «3), так як в многозаход-ної різьбі хід дорівнює добутку кроку Р на число заходів л (Р * = = Рп), ліва (LH). Напрямок різьблення вказують тільки для лівої різьби латинськими буквами.
Позначення поля допуску діаметра різьби складається з цифри, яка б показала ступінь точності, і букви, що позначає основне відхилення.
Згідно ГОСТ 16093-81 кращими полями допусків є для зовнішньої різьби - 6g, а для внутрішнього - 6Н. Указу-ня поля допуску на кресленні обов'язково.
Приклад позначення різьби з великим кроком: М16 - 6g - різьблення зовнішня, метрична, з номінальним діаметром 16 мм, з великим кроком, права, з полем допуску 6g.
Приклад позначення різьби з дрібним кроком: М 20 х 1,5 LH-6g - різьблення зовнішня, метрична, з номінальним діаметром 20 мм; з дрібним кроком - 1,5 мм, ліва, з полем допуску 6g.