1 Попередні відомості про різьбі
Визначення, види та призначення різьблення
Різьба - загальна назва гвинтових або спіральних поверхонь різного профілю (трикутного, прямокутного, трапецеїдального, напівкруглого ...), які утворені на тілах обертання рухом плоского контуру (профілю) по гвинтовий лінії навколо тіла обертання. Різьблення широко застосовують в техніці як засіб з'єднання, ущільнення або переміщення з певними динамічними і кінематичними цілями.
Власне різьблення - це чергуються однакові за формою і розмірами гвинтові виступи і канавки.
На рис. 1.1 показана різьблення на круговому циліндричному стрижні з витками трикутної форми.
Мал. 1.1 Зовнішній вигляд трикутної циліндричного різьблення
За призначенням (службових функцій) розрізняють різьби:
кріпильний-ущільнювальні (трубні, конічні);
кінематичні (трапецеїдальні або наполегливі);
спеціальні (всі нестандартні);
Залежно від кількості гвинтових заходів розрізняють
різьблення однозахідні (на циліндричній поверхні нарізана одна гвинтова поверхня), і
різьблення багатозахідні (двох-, трьох-, чотирьох- і т.д. заходная) - коли різьблення утворена декількома чергуються паралельними гвинтовими поверхнями. Ці поверхні не перетинаються і вони однакові за формою і розмірами.
Відповідно до форми профілю витка різьблення називають - трикутної, трапецієвидної, круглої і т.п. (Рис. 1.2, 1.3, 1.4, 1.5).
У напрямку витків розрізняють різьби праві і ліві. Зазвичай на деталях застосовують праву різьбу.
Мал. 1.4 Нарізування трапецеїдальної різьби
Різьблення, утворену на поверхні циліндра обертання називають циліндричної. а на поверхні конуса обертання відповідно конічною різьбою. Якщо різьблення виконана на зовнішній поверхні (наприклад, стрижня), то таку різьблення називають зовнішньої. а якщо на внутрішній (в отворі) - то внутрішньої.
Мал. 1.5 Види різьблення на стрижні: а - трикутна, б - трапецеїдальних, в - наполеглива, г - кругла, д - прямокутна (квадратна)
Залежно від закономірності освіти гвинтовий лінії різьблення може бути з постійним рівномірним кроком (застосовується найбільш часто) або з прогресивним (збільшується або зменшується) кроком.
Залежно від системи заходів, що застосовується для вимірювання геометричних елементів різьблення, розрізняють різьби дюймові і метричні.
Різьблення, нанесену на плоску поверхню, називають плоскою різьбою або спіраллю. Приклад такого різьблення - різьблення на планшайбе патрона токарного верстата. Вона забезпечує переміщення кулачків патрона в радіальному напрямку для затиску деталі в ньому. На хвостовику кулачка нарізається також плоска, але трехзаходная різьблення.
Далі наводяться відомості головним чином про метричної кріпильної стандартної різьбі.
Геометричні параметри різьби
Для більшості різьб, що застосовуються в машинобудуванні, стандарти встановлюють форму і розміри профілю, діаметри і кроки різьби.
Номінальні розміри параметрів різьби є спільними як для зовнішньої (різьблення на стрижні), так і для внутрішньої різьби (різьблення в отворах).
До параметрів різьби відносять:
d2 (D2) - середній діаметр різьби, під яким розуміють діаметр уявного співвісного з різьбленням циліндра, що утворює якого перетинає профіль різьблення в точках, де ширина канавки дорівнює половині номінального кроку різьблення для однозаходной різьблення або половині номінального ходу, поділеної на число заходів для многозаходной різьблення ;
d (D) - зовнішній діаметр різьби, під яким розуміють діаметр уявного циліндра, описаного у ставленні до вершин зовнішньої різьби або западин внутрішньої. Цей діаметр для більшості різьб приймають за номінальний;
d1 (D1) - внутрішній діаметр різьби, під яким розуміють діаметр уявного циліндра, вписаного у ставленні до западин зовнішньої різьби або вершин внутрішньої;
P - крок різьби, який визначається відстанню між сусідніми однойменними бічними сторонами профілю, виміряним у напрямку, паралельному осі різьби, на відстані, що дорівнює половині середнього діаметра від цієї осі;
Ph - хід різьби, який визначається величиною відносного осьового переміщення гвинта (гайки) за один оборот. Ця величина оцінюється відстанню між найближчими однойменними сторонами профілю, що належать одній і тій же гвинтової поверхні в напрямку, паралельному осі різьби;
α - кут профілю різьби, який визначається між бічними сторонами профілю в осьовій площині;
α / 2 - половина кута профілю, визначається між бічною стороною профілю і перпендикуляром, опущеним з вершини вихідного профілю симетричною різьблення на вісь різьблення;
H - висота вихідного профілю, під яким розуміють висоту остроугольного профілю, отриманого при продовженні бічних сторін профілю до їх перетину (це відноситься до різьбленням з трикутним профілем);
H1 - робоча висота профілю, під яким розуміють висоту зіткнення сторін профілю зовнішньої і внутрішньої різьби в напрямку, перпендикулярному до осі різьби;
H2 - висота профілю, що визначається відстанню між вешіной і западиною профілю в напрямку, перпендикулярному до осі різьби;
Ψ - кут підйому різьби, під яким розуміють кут, утворений дотичною до гвинтової лінії в точці, що лежить на середньому діаметрі, і площиною, перпендикулярної до осі різьби Кут підйому визначається формулою: tgΨ = P / πd2;
l - довжина згвинчування різьблення (висота гайки), під якою розуміють довжину зіткнення гвинтових поверхонь зовнішньої і внутрішньої різьби в осьовому напрямку.
Ці параметри у стандартній різьблення регламентують відповідними нормативними документами, наприклад, профіль і параметри метричної різьби регламентовані ГОСТ 8724 - 81 і ГОСТ 24705 - 81 (рис. 1.6).
Основні розміри стандартної метричної різьби наведені в таблиці 1.1
Зовнішня різьба завжди охоплюється. а внутрішнє різьблення по відношенню до зовнішньої - завжди охоплює.