6.1.1 Класифікація різьб.
Різьбові з'єднання широко поширені в машинобудуванні (в більшості сучасних машин понад 60% всіх деталей мають різьблення). За експлуатаційним призначенням розрізняють різьби загального застосування і спеціальні, призначені для з'єднання одного типу деталей певного механізму. До першої групи належать різьблення:
1.) Кріпильні - (метрична, дюймова), що застосовуються для роз'ємного з'єднання деталей машин, основне їхнє призначення - забезпечення міцності з'єднань і збереження щільності (нерозкриття) стику в процесі тривалої експлуатації.
2.) Кінематичні - (трапецеїдальні і прямокутні), що застосовуються для ходових гвинтів, гвинтів супортів верстатів і столів вимірювальних приладів і т.п. основне їхнє призначення - забезпечення точного переміщення при найменшому терті, а також (наполегливі) для перетворення обертального руху в прямолінійний рух в пресах і домкратах, основне їхнє призначення - забезпечення плавності обертання і високою здатності навантаження (для точних мікрометричних приладів застосовують метричну різьбу підвищеної точності) .
3.) Трубні і арматурні - (трубні циліндрична і конічна, метрична конічна), що застосовуються для трубопроводів і арматури, основне їхнє призначення - забезпечення герметичності з'єднань. Основні розміри, профіль і допуски трубної конічної різьби регламентовані ГОСТ 6211-81 (СТ РЕВ 1159-78). Експлуатацінние вимоги до різьбленням, залежать від призначення нарізного сполучення. Спільними для всіх різьб є вимоги довговічності і свінчіваемості без підгонки незалежно виготовлених різьбових деталей при збереженні експлуатаційних якостей з'єднань.
6.1.2 Основні параметри циліндричних різьб.
Параметри циліндричного різьблення (рис 6):
- Середній діаметр d2 (D2) зовнішньої (внутрішньої) різьблення;
- Зовнішній діаметр d (D) зовнішньої (внутрішньої) різьблення;
- Внутрішній діаметр d1 (D1) зовнішньої (внутрішньої) різьблення;
- Крок різьби P (для многозаходной різьблення Pn; n- число заходів.);
- Висота вихідного трикутника H;
- Кут нахилу боку профілю β і γ;
- Кут підйому різьби φ;
- Робоча висота профілю H1;
- Номінальний радіус заокруглення западини внутрішньої різьби R.
Рис.6 Профіль і граничні контури нарізного сполучення з метричної різьбою при посадці H / h. Основні параметри.
Профіль, номінальні розміри діаметрів, а також параметри P, α, H1 є спільними як для зовнішньої (болта, шпильки, гвинти та ін.), Так і внутрішньої (гайки, гнізда та ін.) Резьб. Профіль метричної різьби для діаметрів від 0,25 до 600 мм і розміри його елементів (Н = 0,8660254Р; H1 = (5/8) Н = 0,541265877Р; R = H / 6 = 0.144337567P) регламентовані ГОСТ 9150-81 (СТ РЕВ 160-75), який передбачає зрізи вершин різьблення, рівний Н / 4 у гайки і Н / 8 у болта. Різьбові з'єднання з таким профілем відрізняються підвищеною міцністю в порівнянні з різьбленням, що має менші зрізи; полегшується освіту зовнішньої різьби накочуванням і внутрішньої різьби нарізування. Метрична різьба при статичних навантаженнях має запас самоторможения.
Реальний профіль западин зовнішньої різьби, що відрізняється від номінального, ні в одній точці не повинен виходити за лінію плоского зрізу на відстані Н / 4 від вершини вихідного трикутника, а реальний профіль внутрішньої різьби - за лінію плоского зрізу на відстані Н / 8 від вершини вихідного трикутника (рис 7). Западини зовнішньої різьби виконують плоскосрезаннимі або закругленими. При плоскосрезанной формі реальний профіль западини повинен бути розташований між лініями плоского зрізу на відстані Н / 4 і Н / 8 від вершин вихідного трикутника, тобто в зоні 1 (рис 7.а). при закругленою формі западини різьблення, яка є кращою, радіус кривизни в жодній точці не повинен бути менше 0,1Р (рис.7б), а її профіль повинен перебувати в зоні. При високих вимогах до міцності різьби допускається встановлювати Rmin = 0,125Р. Форма різьблення гайки не регламентується.
Метричні різьблення бувають з великим і дрібним кроком. ГОСТ 8724-81 (СТ РЕВ 181-75) встановлює три ряди діаметрів метричних різьблення, в кожному з яких передбачені
Рис.7 Форма западин різьблення болта: а) - плоскосрезанная. б) - закруглена. (1 - номінальний профіль. 2 і 3 - верхній і нижній граничні профілі.)
великий і дрібні кроки. При виборі діаметрів різьби перший ряд слід віддавати перевагу другому, другий - третьому. У різьблення з великим кроком кожному зовнішньому діаметру відповідає крок, який визначається залежністю d (D) 6P1.3. у резьб з дрібними кроками одному зовнішньому діаметру можуть відповідати різні кроки.
6.1.3 Граничні контури різьблення.
Системи допусків і посадок, що забезпечують взаємозамінність метричної, трапецеїдальної, наполегливої, трубної та інших циліндричних різьб з прямолінійними бічними сторонами профілю побудовані за єдиними принципами: вони враховують особливості конструкції деталей і наявність взаємозв'язку похибок окремих параметрів різьби.
На довжині згвинчування різьбових деталей розташовано кілька витків різьби, що утворюють різьбовій контур. Номінальний контур різьби (рис. 6) визначає найбільший граничний контур різьби болта і найменший - гайки. Він є контуром максимуму матеріалу на обробку. Від номінального контуру в напрямку, перпендикулярному до осі різьби, відраховуються відхилення і мають у своєму розпорядженні зони поля допусків діаметрів різьблення болта, а в протилежну сторону - поля допусків діаметрів різьблення гайки. При виготовленні різьбових деталей неминучі похибки профілю різьби і її розмірів, можливі неконцетрічность діаметральні перетинів і інші відхилення, які можуть порушити свінчіваемость і погіршити якість з'єднання. Для забезпечення свінчіваемості і якості з'єднань дійсні контури згвинчувати деталей, які визначаються дійсними значеннями діаметрів, кута і кроку різьблення, неповинні виходити за граничні контури на всій довжині згвинчування.