Основные параметры резьбы

Резьба метрическая. Диаметры и шаги.

По ГОСТ 8724 (СТ СЭВ 181) метрическая резьба может иметь диаметр 0,25…600 мм. Все диаметры разбиты на три ряда.

Примечания:

1. При выборе диаметров резьб следует предпочитать первый ряд второму, а второй — третьему.
2. Диаметры и шаги резьб, заключенные в скобки, по возможности не применять.
3. Резьба 14×1,25 может применяться только для свечей зажигания.
4. Резьба 35×1,5 может применяться лишь для стопорных гаек шарикоподшипников и при необходимости в легких конструкциях.

Обозначение резьб.

В условное обозначение резьбы с крупными шагами должны входить: буква М и номинальный диаметр резьбы, например М24, М64.

В обозначение резьбы с мелким шагом должны входить: буква М, номинальный диаметр резьбы и числовое значение шага, например, М24×2, М64×2 и т.д.

Особенности резьбы

Прямоугольная резьба обладает нестандартным квадратным профилем, поэтому для нее не установлены стандартные параметры шага, диаметра, величины среза и хода. Глубина профиля данной разновидности нарезки равняется половине шага. Основные размеры резьбовых соединений с прямоугольным профилем определены в ГОСТ 9150-81.

По методу образования выделяют левую и правую прямоугольные резьбы. Левая разновидность нарезки создана контуром, осуществляющим вращение против часовой стрелки. Контур перемещается вдоль оси, относительно наблюдателя. Правая резьба образована контуром, производящим вращательные движения по часовой стрелке. Движение производится вдоль оси по направлению от наблюдателя.

Прямоугольная резьба может быть однозаходной (нарезка произведена в виде 1 витка). В этом случае груз, размещенный на винтах резьбовых соединений, не сможет самостоятельно опуститься без влияния дополнительной силы трения. Это преимущество однозаходной нарезки обусловлено наличием свойства самоторможения. Также изготавливаются многозаходные резьбовые соединения, где нарезка осуществлена в виде 2-3 раздельных витков, расположенных на равной дистанции. Число заходов прямоугольной резьбы возможно измерить при помощи следующей формулы: Z = L/S, где S – размер шага и L – значение хода.

Прямоугольная резьба обладает множеством схожих особенностей с трапецеидальной ленточной разновидностью нарезки. Обе разновидности нарезания используются для превращения вращательного вида движения в поступательное, обладают свойством самоторможения и не имеют точных стандартов изготовления. Тем не менее прямоугольная резьба уступает трапецеидальной по показателям прочности и технологичности. Также ленточная резьба имеет более простую технологию изготовления, располагает высокими показателями силы трения и не требует дополнительного фиксирования. Но она уступает резьбе с прямоугольным сечением по величине КПД. Сейчас прямоугольная резьба постепенно заменяется трапецеидальной во многих сферах промышленности из-за большого количество недостатков.

Особенности трубной резьбы

От стандартных метрических резьб, трубная отличается более острой вершиной треугольника (55° против 60°) и слегка закругленными вершинами зубьев. Это обеспечивает максимальную плотность и герметичность трубного соединения, что играет особую роль при монтаже трубопроводов.

Основным параметром резьбы является её наружный диметр, измеряемый в т. н. трубных дюймах (1 дюйм равен 33,24 мм) состоящих из суммы внутреннего диаметра и толщины наружных стенок. Действующими стандартами определены следующие параметры соединения:

• Наибольший диаметр трубы – 6 дюймов. При больших значениях применяется сварочное соединение.
• Шаг резьбы состоит из 4-х стандартных типоразмеров. Количество нитей составляет 11, 14, 19 и 29 на стандартный дюйм.
• Имеется два ряда наружных диаметров. Преимущество при выборе диаметра отдаётся первому ряду.
• В международном обозначении указывается символ G (Тр. согласно ГОСТ 6357-81), размера и класс точности. При левом исполнении добавляются буквы LH. Также, в конце, может быть указана длина резьбового соединения.

Данный тип разъёмного соединения изготавливается на заводе способом накатки с учетом толщины стенок и наружного размера изделия. Это позволяет получить максимально прочное и герметичное соединение. При этом в отличие от метрических резьб, наличие у каждого из стандартных диаметров своего шага повышает надежность стыковки.

Диаметры резьбы

Есть показатели, указываемые в сводных таблицах, которые важно учитывать в случаях, когда рассматривается метрическая резьба — размеры диаметров:

• внешний (D и d);
• внутренний (D1 и d1);
• средний (D2 и d2);
• внутренний по дну впадины (d3).

При широком применении в резьбовом соединении скользящей посадки большую важность приобрел средний диаметр, причем в случаях равенства значений, наибольшегоd2 болта и наименьшего D2 гайки. Большими буквами D обозначаются показатели диаметров внутренних резьб, а нанесенных на внешнюю поверхность деталей обозначаются маленькими буквами — d

Цифры указывают на местоположение. Степень точности полей допуска классифицируется буквенными символами: Е, F, G, H, d, е, f, g, h, и, как в диаметрах, на расположение указывает величина буквы

Большими буквами D обозначаются показатели диаметров внутренних резьб, а нанесенных на внешнюю поверхность деталей обозначаются маленькими буквами — d. Цифры указывают на местоположение. Степень точности полей допуска классифицируется буквенными символами: Е, F, G, H, d, е, f, g, h, и, как в диаметрах, на расположение указывает величина буквы.

Государственные стандарты

ГОСТ 8724-2002

Государственный стандарт, содержащий нормы, определяющие требуемые параметры метрической резьбы, в том числе шаг и диаметр. Принят в 2002 году, с последующими редакциями, как аналог международного стандарта ISO 261-98. Текст ГОСТа практически повторяет текст международного, с одним отличием, диапазон ISO колеблется от 1 до 300 мм, данный стандарт расширен к диапазону от 0,25 до 600 мм. Последняя редакция текста была произведена в 2004 году и является действительной на сегодняшний день.

Норматив содержит отдельные параметры, которые можно также найти в других стандартах. Структура документа схожа с другими нормативами подобного типа. Вся информация структурирована в виде таблиц, содержащих требования к шагу резьбы и диаметру. Такая структура теста максимально удобна для понимания и использования.

Следует отметить, что нормативна информация распростятся на резьбу всех типов, будь она левая или правая. Стандарт устанавливает нормативное значение шагов метрической резь в диапазоне от 0,075 до 8 мм.

Документ состоит из:

• Предисловия. В котором указана общая информация о ГОСТе, кем и когда был принят, когда были внесены правки.
• Сфера применения. Указана информация о диапазоне нормативных требований к размеру и шагу.
• Ссылки на нормативы.
• Определения.
• Таблица диаметров и шага. Раздел сдержит таблицу нормативных показателей.
• Обозначение резьбы. Указаны нормы маркировки.

ГОСТ 24705-2004

Стандарт принят в 2004 году. Его нормы распространяются на все типы резьбы в соответствии ГОСТу 8724. Информация текста также структурирована в виде таблицы. Соответствует международному нормативу ISO 724:1993 с дополнениями в соответствии с эксклюзивными требованиями каждой страны участника Межгосударственного совета по стандартизации.

ГОСТ 9150-2002

Норматив, регулирующий требования к профилю, а именно к геометрическим параметрам. Принят в 2002 году и распространяются все типы резьбы. Текст ГОСТа тесно связан вышеуказанными нормативами.

ГОСТ 16093-2004

Принят в 2004 году. Регулирует нормативный допуск резьбы и маркировки, распространяется на разные типы. Последняя версия содержит положения международного стандарта.

Вышеуказанные нормативы применяются в комплексе, так как дополняют и ссылаются друг на друга.

Нарезание многозаходной резьбы

Для нарезания требуется соблюдения определённых правил на металлорежущем оборудовании. Операция требует точного соблюдения угловых делений в момент последовательного перехода от одного шага к другому. Это позволяет выдержать точное число заходов резьбы.

Нарезание производится следующими способами:

• постепенным поворотом закреплённой детали на заданный угол в поводковом патроне;
• фрезерованием изделия дисковыми или гребенчатыми фрезами (обработка производиться непрерывно или последовательно путём деления на составные части).

Настройку станка производят не на шаг, как для однозаходной конструкции, а на величину хода. В этом случае шаг и ход определяют расстояние, которое должен проходить резец или фреза за один оборот вращения заготовки. Например, для нарезания трёхзаходной системы на болт диаметром 20 миллиметров величина шага должна составлять два миллиметра. На станках, оборудованных для проведения таких операций, на коробке передач предусмотрены специальные положения. Нарезание многозаходной конструкции с указанными параметрами, производится установкой рычага управления коробки передач на передней бабке на шаг с индексами 2х3. На других станках величину хода настраивают при помощи специального звена по изменению шага.

Полученный результат позволяет определить количество секторов и угол, на который необходимо повернуть заготовку, закрепив заново в шпинделе. В некоторых станках для решения этой задачи предусмотрены делительные устройства. Они позволяют точно выставить необходимый угол. Например, для нарезания трёхзаходной резьбы его поворачивают по часовой стрелке на двадцать делений. Для чётырёхзаходной необходимо осуществить поворот на 15 делений. Чем больше количество необходимых нарезок, тем меньшее количество делений следует выставить.

Если такое устройство не предусмотрено, используют отверстия, предусмотренные в шпинделе. Они позволяют производить изменение угла, начиная с 30° с изменяемым шагом в 15 и 30 градусов. Они соответствуют наиболее часто используемым количествам заходов от 12 до 2.

Виды резьбы

Цилиндрическая резьба по металлу классифицируется по размерам, положению на поверхности, числу заходов и области использования. В производстве выделяют несколько видов резьбы:

• метрическую;
• дюймовую (условные обозначения размеров в дюймах);
• метрическую коническую;
• круглую;
• трапецеидальную;
• упорную.

Данные виды используются в промышленности для соединения деталей различных видов.

Метрическая

Такой вид резьбового профиля применяется для крепежных соединений. В результате соблюдения технических условий ее можно использовать как ходовую. В разрезе резьба имеет вид треугольника с равными боковыми сторонами, угол вершины которого равен 55°. Изготавливается с одним или несколькими заходами для увеличения прочности соединения деталей.

В промышленности выделяют резьбы с размерами от 0,25 мм до 600 мм, при шаге 0,25 мм до 6мм, правого и левого исполнения. Мелкий шаг применяется для тонкостенных поверхностей. В маркировке изделия присутствует буквенное обозначение М, размер, шаг, а также добавляют число заходов и вид исполнения.

Метрическая резьба

Дюймовая

Применяется такой тип резьбы для соединения труб и запорной арматуры. Наносится на металлические поверхности и пластик. Размеры указываются в дюймах, в разрезе имеет вид треугольника с равными сторонами с углом вершины 55°. Впадины и вершины удаляются для предотвращения притирания металла. Размерный ряд начинается от 3/16 до 4 дюймов.

Метрическая коническая

Данный резьбовой профиль наносят на заготовку конического вида по внутренней или внешней поверхности. По техническим условиям угол конусности составляет значение 1:16. Применяется в трубных креплениях для создания повышенной герметичности. На чертежах метрическая коническая резьба маркируется МК, затем указывается значения размера и шага.

Круглая

Круглая резьба используется в трубных крепежах, при соединении кранов, стыков и ответвлений. В документации маркируется Кр, после указаны номинальные размерные значения. В основании и на вершинах производятся округлый профиль с углом 30°.

Трапецеидальная

Резьбу такого вида считают ходовым. Отличается от аналогов свойством самостоятельного торможения. Данная характеристика достигается при вращательном движении гайки по валу, в результате которого появляется повышенное трение. Не требует использования дополнительных элементов для закрепления деталей.

Применяется трапецеидальная резьба для преобразования вращения в поступательное трапецеидальное. Используется в автомобильной технике, промышленном оборудовании, станках, робототехнике. Движение детали на валу проходит плавно без рывков. Номинальные размеры от 8 мм до 640 мм, при шаге от 1,5 мм до 12 мм. На схемах маркируется Тр, а после указываются основные параметры.

Упорная

Используется такой тип резьбового профиля для оборудования, на валах которого наблюдается повышенная осевая нагрузка. В разрезе представляет собой трапецию с расположением рабочей стороны под углом 3°, а другой под углом 30°. Обозначается латинской буквой S.

Упорная резьба

Применение табличной информации

Как и для многих других способов металлообработки, есть стандарты резьбы метрической. Они прописываются в нормативных актах. Ниже мы перечислим документы, в которые необходимо обращаться для того, чтобы найти подходящую таблицу:

• ГОСТ 8724-2002. Здесь предложены стандартные требования по диаметрам и шагам. Наш отечественный норматив был издан еще во времена СССР, но затем дополнялся и обновлялся. В 2004 году был проверен на соответствие международной системе. Оказалось, что наши рамки значительно шире, мы рассматриваем как миниатюрные детали от 0,25 мм, так и большие – до 60 см. В то время как зарубежная номенклатура типизированных размеров варьируется в рамках от 1 до 300 мм.
• ГОСТ 9150-81. Здесь предлагаются нормы, по которым определяется взаимозаменяемость запасных частей. Ведь многие детальки входят если не идеально, то просто подходят и могут использоваться в быту.
• ГОСТ 16093-81. Определяет уровень точности, а также правила маркировки. Необходим скорее для изготовителей и в повседневной жизни не используется.

Эти нормативы применяются изготовителями, покупателями для домашнего обихода, а также для работы на станках.

Нарезка трубной резьбы своими руками

Как и метрическая, трубная резьба бывает наружной и внутренней, выполняется ручными или механическими способами. Для создания нарезки ручным способом используют метчики (для внутренней насечки) и плашки (для нарезания внешних поверхностей).

Самостоятельная нарезка резьбы на трубе внутри и снаружи проводится в следующем порядке:

1. Перед нарезанием стачивают внешнюю или внутреннюю кромки, делая небольшую фаску — это помогает установить режущий инструмент без перекосов. Также под рукой необходимо иметь машинное масло, которым будет смазываться поверхность трубы и режущий инструмент в процессе проведения работ.
2. Труба надежно фиксируется в тисках и смазывается машинным маслом, плашка закрепляется в плашкодержателе, а метчик в воротке, после чего инструмент надевают или вставляют в трубу.
3. Вращая плашку или метчик, вворачивают их в заготовку на необходимую глубину. Вращательные движения совершает в одну и другую сторону, при большой глубине нарезания плашку или метчик периодически извлекают и очищают от стружки вместе с поверхностью детали.

Рис.8 Ручной способ создания резьбы

При наличии в домашнем хозяйстве токарного станка, применяют механический способ нарезания, при этом выполняемая работа состоит из следующих операций:

1. Трубу фиксируют в патроне токарно-винтового станка, в его суппорт устанавливают специальный резец.
2. Включают станок, выставляют заданные режимы скорости вращения шпинделя и движения суппорта с резцом, а также глубину погружения резца. Прорезание наружной трубной поверхности проводят с применением смазывающей охлаждающей жидкости или масла.
3. В начале вырезают фаску, затем совершают проходы, с каждым постепенно увеличивая глубину погружения резца. Последний проход совершают с минимальным снятием металла на малых оборотах.

Рис. 9 Изготовление резьбы на токарном станке

Применение калибров

Пробки со вставками являются главным типом резьбовых пробок, имеют конусный хвостовик. Они изготавливаются диаметром от 1 до 50 мм. Уплотнение резьбовых соединений с внешним диаметром от 50 до 100 мм делают в виде насадок, фиксируемых на концах пластмассовой ручки винтами. Проверку внешней резьбы производят резьбовыми кольцами, изготовленными диаметром от 1 до 100 мм. Проходные кольца нарезаются по всей ширине кольца. Их внешняя поверхность накатывается. Непроходимые кольца обладают укороченной резьбой (оставляют только два три витка с укороченной резьбой). На них создают отличительную проточку посередине внешней накатанной цилиндрической поверхности кольца.

Резьбовые соединения. Крепёжные изделия с метрической резьбой

Резьба – чередующиеся выступы и впадины на поверхности тел вращения, расположенные по винтовой линии; равномерно расположенные выступы или впадины постоянного сечения, образованные на боковой цилиндрической или конической поверхности по винтовой линии с постоянным шагом.

Резьбовые соединения – соединения деталей с помощью резьбы.

Виды резьбовых соединений

К резьбам крепежных изделий относят крупную и мелкие метрические резьбы по ГОСТ 24705-2004 (ИСО 724:1993), ГОСТ 9150-81, а также резьбы со спиральными вставками; к специальным — трубную, прямоугольную, упорную, круглую, трапецеидальную и др. В данной статье речь пойдёт о метрической резьбе.

Деталь с внутренней резьбой называют гайкой, с наружной — болтом (винтом, шпилькой).

Параметры метрической резьбы, в том числе резьбы крепёжных изделий

Рис. 1. Метрическая резьба и её профиль.

Профиль резьбы — это контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ось резьбовой детали.

ГОСТ 9150—81 и ГОСТ 8724—81 устанавливают единый номинальный профиль для цилиндрических метрических резьб диаметром до 600 мм, включая резьбы диаметром менее 1 мм. Номинальный профиль резьбы и его элементы показаны на рис. 1.

Впадина наружной резьбы (рис. 2) может быть плоскосрезанной или закругленной: Rmax = 0,144Р, Rmin = 0,108Р, где R — радиус впадины; Р — шаг резьбы.

Рис. 2. Впадины резьбы болта и гайки.

Резьбы определяются следующими основными параметрами: наружным, средним и внутренним диаметрами; шагом; углом профиля; углом наклона сторон профиля.

Наружный диаметр резьбы d (см. рис. 1) —диаметр цилиндра, описанного относительно вершин наружной резьбы (или впадин внутренней резьбы).

Внутренний диаметр d1 — диаметр цилиндра, вписанного в вершины внутренней резьбы (или впадины наружной резьбы).

Номинальные значения d и dx для наружной и внутренней резьбы одинаковые.

Средний диаметр d2 — диаметр воображаемого цилиндра, поверхность которого пересекает витки резьбы таким образом, что ширина витков и ширина впадин равны.

Шаг резьбы Р — расстояние между параллельными сторонами двух рядом лежащих витков резьбы крепежа, измеренное вдоль оси.

ГОСТ 8724—81 устанавливает диаметры в диапазоне 0,25…600 мм и шаги 0,075…6 мм. Метрические резьбы могут иметь крупный шаг (при диаметрах 0,25…68 мм) и мелкий шаг (при диаметрах 1…600 мм).

Угол профиля α — угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевой плоскости. Угол наклона сторон профиля β — угол между стороной профиля и перпендикуляром к оси резьбы. Для резьб с симметричным профилем β = 0,5α. Для резьб с асимметричным профилем, например для упорной или конической, угол наклона каждой стороны определяется независимо.

Высота исходного треугольника Н — высота остроугольного профиля, полученного при продолжении боковых сторон профиля до их пересечения. Рабочая высота профиля Н1 — высота плоскосрезанного теоретического профиля, равная полуразности наружного и внутреннего диаметров. Для метрических резьб Н = 0,866025×Р, Н1 = 0,54126×Р.

Ход Ph — величина относительного перемещения исходной средней точки по винтовой линии резьбы на угол 360°; Ph=P×n, где n — число заходов.

В действительности высота соприкосновения меньше, так как система допусков предусматривает определенные зазоры, например, по внутренним диаметрам резьбы гайки и болта.

Рабочая высота витка Н1 — наибольшая высота соприкосновения; наименьшая выcота соприкосновения обозначается Н1 min. Для резьбы с плоскосрезанным профилем Н1 и Н1 min определяют наибольшее и наименьшее перекрытие витков резьбы болта и гайки.

Угол подъёма резьбы (винтовой линии)

Для многозаходных резьб в числителе этой формулы следует подставлять вместо Р произведение n0P, где n0 — число заходов.

Длина свинчивания (высота гайки Н) — длина (высота) соприкосновения поверхностей болта и гайки, измеренная вдоль оси.

Обозначается метрическая резьба буквой M (от англ. metric system, метрическая система мер). Резьба с номинальным диаметром 32 мм с крупным шагом обозначается как М32; резьба с номинальным диаметром 16 мм с мелким шагом – М16×1,5; для обозначения левой резьбы в конце добавляются буквы LH.

Заключение

Метрическая резьба является наиболее распространённой в виду широкой стандартизации метрической системы мер.

Получив доступ к данной странице, Вы автоматически принимаете Пользовательское соглашение.

Как самостоятельно измерить шаг резьбы?

Иногда возникает необходимость измерения шага резьбы у имеющихся резьбовых соединений. Приходится использовать самые разные приспособления для выполнения подобной операции со специальным приспособлением и без резьбомера. Способов узнать значение шага несколько, освоить их несложно.

Здесь показаны способы измерений шага резьбы

Использование линейки

1. Нужно взять линейку.
2. Положить болт (винт).
3. Померить расстояние между пятью (десятью) витками.
4. Разделить на количество канавок.
5. Полученный результат нужно округлить до ближайшего стандартного.

Если для наружных резьб подобный способ подходит, то для внутренних может оказаться сложным вставить линейку внутрь отверстия. Поэтому приходится предпринять дополнительные действия.

Пластилиновый слепок

1. Из пластилина (воска, парафина, стеарина) нужно скатать колбаску, которая будет соответствовать отверстию.
2. Охладить заготовку. При наличии холодильника задача упрощается. Если нет, то на некоторое время оставить в тени, чтобы заготовка приобрела твердость.
3. Ввернуть колбаску в резьбу. Стараться сильно не согревать дыханием и пальцами.
4. Вывернуть наружу. Теперь на руках появилось «зеркальное» отражение резьбы. Остается измерить стержень так, как описано выше.

Использование бумаги

Бывает так, что сама резьба довольно загрязнена. Поэтому разглядеть, сколько витков, сложно. Поэтому используют метод «бумаги».

1. Небольшой фрагмент бумажки берется в руки.
2. По резьбе проводится так, словно заворачивается или отворачивается предмет.
3. На листе остаётся оттиск.
4. Нужно посчитать количество витков и замерить расстояние штангенциркулем или линейкой.

Внимание! Можно измерять не только наружные, но внутренние резьбы. Можно скатать небольшой стержень, накрутить на палочку. Потом заворачивать в отверстие

Остается только произвести измерения и расчёты

Потом заворачивать в отверстие. Остается только произвести измерения и расчёты.

Использование резьбомера

В специализированных магазинах можно приобрести резьбомер. Количество измерительных пластин у этого устройства может быть различным. Чем больше, тем удобнее использовать резьбомер.

Остается только прислонять разные пластинки, подбирая наиболее подходящий образец.

Пример определения размера шага резьбы резьбомером.

Когда возникает вопрос о том, какая нужна или имеется резьба, начинать желательно с производителя. Если США и Великобритания, то можно предполагать наличие дюймовых резьб. Для отечественных европейских и китайских изделий используют метрические резьбы.

Republished by Blog Post Promoter