3.1. Виды и основные параметры резьб
Резьбовые соединения широко используют в конструкциях машин и приборов. Резьбовая поверхность образуется при винтовом перемещении плоского контура определенной формы по цилиндрической или конической поверхности (соответственно цилиндрические или конические резьбы). Резьба может быть получена на наружной (наружная резьба — болт, шпилька, винт) и внутренней (внутренняя резьба — гайка, гнездо, муфта) поверхностях.
 |
Все резьбы можно классифицировать по назначению, профилю витков (виду контура осевого сечения), числу заходов, направлению вращения контура осевого сечения и единице измерения линейных размеров.
По назначению резьбы подразделяют на крепежные (резьба болтов и гаек); арматурные резьбы для плотного соединения деталей (труб, арматуры); резьбы для передачи движений в различных винтовых механизмах. Последние называют также кинематическими. Среди них выделяют силовые резьбы и резьбы, предназначенные для передачи расчетных перемещений заданной точности. К силовым относят резьбы в винтовых прессах, винтах прокатных станов. Передачу расчетных перемещений осуществляют ходовые винты металлорежущих станков, микрометрические винты.
По профилю витков (виду контура осевого сечения) резьбы подразделяют на треугольные (рис. 3.1, а), трапецеидальные (рис. 3.1, б), упорные (рис. 3.1, в).
По числу заходов — на однозаходные и много — заходные.
В зависимости от направления вращения контура осевого сечения — на правые и левые резьбы.
По принятой единице измерения линейных размеров — на метрические и дюймовые.
Кинематические винтовые пары подразделяют на пары скольжения и качения. В гайках пар качения содержатся тела качения — шарики, соединенные сепаратором. Применение пар качения позволяет снизить трение в винтовой передаче, повысить ее точность, устранить осевые зазоры, осуществлять передачу с высокой скоростью и точным позиционированием. Указанные особенности привели к широкому распространению винтовых пар качения в станках с ЧПУ. Изготовление и сборка винтовых пар качения более трудоемки, чем пар скольжения. Поэтому производство винтовых пар качения обычно осуществляют на специализированных станкостроительных заводах.
При изготовлении и, в частности, при шлифовании резьбы необходимо выдержать основные ее параметры. Номинальные размеры основных параметров являются одинаковыми для винта и гайки. К ним относят (рис. 3.1): диаметр, шаг (ход), углы профиля и подъема, длину свинчивания.
Наружный диаметр резьбы d(D)’—диаметр воображаемого цилиндра, касательного к вершинам наружной резьбы или впадинам внутренней резьбы; для большинства резьб наружный диаметр принимают за номинальный диаметр резьбы. Внутренний диаметр d(D)—диаметр воображаемого цилиндра, вписанного касательно к вершинам внутренней резьбы или впадинам наружной резьбы. Средний диаметр резьбы di (D2) — диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы в точках, где ширина канавки равна ширине выступа резьбы.
Шагом резьбы Р (рис. 3.1, а) называют расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля, измеренное в направлении, параллельном оси резьбы. Для многозаходных резьб различают понятие шаг и ход. Ход резьбы t определяет относительное смещение гайки (болта) за один полный оборот и равен произведению шага на число заходов. У однозаходной резьбы шаг равен ходу.
Углом профиля а (рис. 3.1, а) называют угол между боковыми сторонами профиля в осевой плоскости. При
1 Диаметры болтов обозначают — d, d, d?, диаметры гаек — £>, D, D2.
измерении резьб с симметричным профилем контролируют половины углов профиля а/2, что позволяет определить величину а и перекос резьбы из-за неточной установки инструмента или детали. Для резьб с несимметричным профилем задают углы наклона профиля Р. Т — Р + Т = « и (рис. 3.1, в).
Углом подъема ф (рис. 3.1, а) называется угол между касательной к винтовой поверхности в точке, лежащей иа среднем диаметре резьбы и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы.
Для однозаходной резьбы tgty = Р/(я<2г).
Для многозаходной резьбы tgil3 = </(jid2) = = (nP)/(nd2), где п — число заходов резьбы.
Длиной свинчивания (высотой гайки) называется длина соприкосновения винтовых поверхностей наружной и внутренней резьбы.
Кроме перечисленных параметров резьбы различают также следующие: высота исходного профиля Н, рабочая высота профиля Hi и высота профиля Н2. Параметры Н, Ни Н2 (см. рис. 3.1, б) выражаются при известных углах наклона профиля (а/2 или (5 и у) в долях шага резьбы Р (например, для метрической резьбы #=0,866025Р, #i = 0,541266Р).