Загальні поняття про різьбі та її елементах
Поняття про гвинтовий лінії. Якщо на який-небудь циліндр навернути паперовий прямокутний трикутник, один катег якого (сторона АВ), що дорівнює довжині кола основи циліндра, збігається з цим колом, то гіпотенуза (сторона АС) утворює на циліндричній поверхні криву. Таку криву називають гвинтовою лінією.
Прямокутний трикутник можна навивати на циліндр в двох направленіях- за годинниковою стрілкою або проти годинникової стрілки. Тому розрізняють два види гвинтових ліній. Якщо гвинтова лінія при навиванні трикутника на циліндр, віддаляючись від підстави, поступово піднімається проти годинникової стрілки, то вона називається правою. Якщо ж гвинтова лінія, віддаляючись від основи циліндра, піднімається за годинниковою стрілкою, то вона називається лівої.
Правою гвинтова лінія і відповідна їй різьблення називається тому, що для загвинчування гвинта з цієї різьбленням гвинт (або гайку) треба обертати вправо, т. Е. За годинниковою стрілкою. При лівій різьбі гвинт або гайку для загвинчування треба обертати вліво, т. Е. Проти годинникової стрілки.
Відстань (по висоті циліндра), протягом якого гвинтова лінія робить повний оборот (довжина катета ВС), називається кроком гвинтової лінії.
Мал. 1. Освіта гвинтовий лінії: 1 - циліндр, 2 - паперовий трикутник, 3 - циліндр з правого гвинтовою лінією, 4 циліндр з лівої гвинтовою лінією
Кут, під яким піднімається гвинтова лінія (кут а між катетом АВ і гіпотенузою АС), називається кутом підйому гвинтової лінії.
Поняття про різьбі. Якщо на циліндричній поверхні прорізати кручені канавку, то вийде різьблення, профіль якої буде залежати від форми прорізаної канавки. Гвинтові канавка називається западиною різьби, а гвинтовий виступ на протязі одного повного обороту - витком, або ниткою. Циліндричний стрижень, який має на деякій частині або на всій довжині кручені нарізку, називається гвинтом.
Слід, однак, відзначити, що в машинобудуванні не всі стрижні, що мають гвинтову нарізку, називаються гвинтами. Прийнято наступні назви.
Якщо стрижень кріплення деталі нарізаний на всю довжину аж до головки, то така деталь називається гвинтом. Якщо стрижень нарізаний не на всій довжині і на ньому є гладка частина, така деталь називається болтом. Кріпильні деталі для з'єднання дерев'яних частин, незалежно від довжини нарізки, називаються гвинтами по дереву або шурупами.
Некрепежние деталі з гвинтовим різьбленням називаються зазвичай гвинтами, наприклад ходовий гвинт токарного верстата і ін.
Профілем різьби гвинта називається контур (обрис) западини і виступи, який можна було б побачити, розрізавши різьблення уздовж осі гвинта. На рис. 2 показані різні профілі різьблення, що застосовуються в машинобудуванні.
Різьблення по числу ниток поділяються на одноходові, двох-, трьох- і багатоходові. Їх називають ще відповідно однозаходний, або одноконцевимі, двох-, трьох- і многозаходная, або двох-, трьох- і многоконцевимі. Уже при числі ниток більше однієї різьблення часто називають багатоходової, або многозаходной.
Визначення числа ходів багатоходової різьблення як у гвинта, так і у гайки виробляється шляхом підрахунку числа решт витків на торцевій частині гвинта або гайки. Для цього потрібно подивитися в торець. Якщо гвинт одноходовой, то він закінчується одним кінцем, двухходовой - двома кінцями, триходовий - трьома кінцями і т. Д .; то ж відноситься і до гайки.
Мал. 2. Профілі резьб: а - трикутна, б - трапецеїдальних, в - прямокутна, г - наполеглива (пілообразная), д - кругла; 1 - виступ, 2 - западина, 3 - профіль різьблення
Мал. 3. Елементи різьблення: а - трикутної (вершини зрізані), б - прямокутної, в - трапецеидальной, г - наполегливої, д - круглої, е - гвинт з трикутної різьбленням, ж - гайка з трикутної різьбленням
Елементи різьблення. Кожна різьблення має наступні головні елементи (рис. 200): крок різьблення, кут профілю різьби, глибину різьблення, зовнішній, середній і внутрішній діаметри різьби.
Відстань, на яке пересувається гвинт в гайці при здійсненні ним одного повного обороту, називається кроком різьби. У однозаходной різьбі крок - відстань між вершинами двох сусідніх витків, 222
Кут профілю різьблення - це кут, укладений між бічними сторонами профілю в площині осі.
Глибина різьблення - відстань від вершини різьблення до її підстави (висота виступу).
Зовнішній діаметр d0- це найбільший діаметр різьби гвинта, вимірюваний але вершині різьблення перпендикулярно до осі різьби.
Внутрішній діаметр di: - найменший діаметр різьби, вимірюваний по западинах перпендикулярно до осі різьби.
Середній діаметр - відстань між двома лініями, паралельними осі гвинта, з яких кожна знаходиться на рівних відстанях від вершини нитки і дна западини.
Різьблення, як і гвинтові лінії, діляться на праві і ліві. Деталі з лівою різьбою мають спеціальні мітки, місце розташування і форма яких вказані в ГОСТ.
Система резьб. У машинобудуванні прийняті три системи трикутних резьб: метрична, дюймова і трубна.
Метрична різьба має в профілі вид рівностороннього трикутника з кутом при. вершині 60 °. Вершини виступів гвинта і гайки плоско зрізані щоб уникнути заїдання при свинчивании. Метрична різьба характеризується кроком і діаметром гвинта в мілліметpax.
існують шість видів метричних резьб: основна і дрібні-1, 2, 3, 4 і 5-я. Дрібні різьблення відрізняються одна від одної головним чином розмірами кроку.
Дюймова різьба має в профілі трикутник з кутом при вершині 55 °. Вершини виступів гвинта і гайки плоско зрізані, по зовнішньому і внутрішньому діаметрам різьблення є зазори. Дюймова різьба характеризується числом ниток, яке припадає на 1 дюйм її довжини, і тим, що зовнішній діаметр різьби (діаметр болта) вимірюється в дюймах.
Мал. 3. Метрична різьба
Мал. 4. Дюймова різьблення
Трубна різьба має профіль дюймового різьблення, але вона дрібніша по кроку і інших елементів. Вимірюється вона в дюймах і характеризується числом ниток різьблення на 1 дюйм. За діаметр різьби прийнятий умовно внутрішній діаметр труби (діаметр отвору), а не зовнішній. Вершини виступів гвинта і гайки зроблені плоско зрізаними або закругленими. Плоско зрізаний профіль застосовується для різьби звичайних трубних з'єднань, розрахованих на невисокий тиск, з ущільненням лляними нитками або пряжею з суриком. Закруглений профіль надають трубним різьбленням в тих випадках, коли до щільності (непроникності) трубних з'єднань пред'являються підвищені вимоги.
Мал. 5. Трубна різьба: а - плоско зрізаний профіль (вершина різьблення зрізана), б - закруглений профіль
Застосування різьблення різних профілів в машинобудуванні. Найбільшого поширення має метрична циліндрична трикутна різьба. Її називають кріпильної, так як з цієї різьбленням виготовляють кріпильні деталі - болти, шпильки.
Конічна трикутна різьба, що забезпечує щільне з'єднання, застосовується в арматурі, маслянках, пробках і інших деталях.
Прямокутну і трапецеидальную різьблення нарізають на гвинтах, призначених для передачі руху або великих зусиль (наприклад ходові гвинти в верстатах і пресах, гвинти слюсарних лещат, домкратів та ін.).
Запекла різьба застосовується для деталей, які повинні сприймати сильний тиск, притому постійно в одному напрямку (наприклад муфти трубопроводів високого тиску, вінтигідравліческіх і механічних пресів).
Круглу різьблення роблять в тих випадках, коли різьбове з'єднання призначений працювати в забрудненому середовищі (наприклад водопровідна арматура, гвинти вагонних гальм).
Дюймову різьбу допускається застосовувати тільки при ремонті старих машин, отвори яких можуть мати дюймову нарізку.