Основные параметры и типы резьб

Основными параметрами цилиндрической резьбы являются (рис. 94):

- номинальный d (D), средний d ₂ (D ₂) и внутренний d ₁ (D ₁) диаметры резьбы болта и гайки соответственно (для болта - резьба наружная, для гайки - внутренняя);

- шаг резьбы р и угол подъёма ψ развёртки винтовой линии по среднему диаметру резьбы.

Рис. 94. Основные параметры цилиндрической резьбы

Шаг резьбы р - это расстояние между одноимёнными сторонами соседних профилей, измеренное в направлении оси резьбы. Для многозаходных резьб используют термин «ход» р ₁, равный произведению шага на число заходов резьбы (ход равен расстоянию, на которое перемещается винт вдоль своей оси при повороте на один оборот при неподвижной гайке):

, (11.1)

где n - число заходов резьбы.

Число заходов резьбы определяют по числу параллельных винтовых линий, берущих начало в торцевой плоскости резьбового элемента (например, резьбовой элемент, схематично изображённый на рис. 95, в торцевой плоскости имеет два захода винтовых линий - в точке А и в точке С, резьба двухзаходная). Все крепёжные резьбы - однозаходные. Многозаходные резьбы применяют преимущественно в винтовых механизмах (как правило, число заходов не больше трёх).

Рис. 95. Винтовая линия резьбы:

А, С - точки захода винтовых линий; d ₂ - средний диаметр резьбы;

р ₁ - ход резьбы; р - шаг резьбы; ψ - угол подъёма резьбы

Угол подъёма ψ винтовой линии (рис. 95) определяют по формуле:

. (11.2)

В зависимости от направления винтовой линии (по часовой стрелке или против) различают правую и левую резьбу. Основное распространение имеет правая резьба. Левую резьбу целесообразно применять для крепления деталей вращения, передающих значительный крутящий момент, причём для предотвращения самоотвинчивания крутящий момент должен быть направлен в противоположную сторону, то есть вправо.

Основными типами резьб являются:

- метрическая резьба является основной крепёжной резьбой с треугольным профилем, угол при вершине α = 60°. Метрические резьбы разделяют на резьбы с крупным и мелким шагом; за основную принята резьба с крупным шагом. Резьбы с мелким шагом применяют в резьбовых соединениях, подверженных переменным и знакопеременным нагрузкам, а также в тонкостенных деталях. Метрическую резьбу с крупным шагом обозначают буквой М и числом, выражающим диаметр резьбы в мм, а для метрической резьбы с мелким шагом указывается шаг в мм, (например, );

- трубная резьба представляет собой мелкую дюймовую резьбу, выполненную без зазоров по выступам и впадинам соединения для лучшего уплотнения, угол при вершине α = 55°. Трубную резьбу применяют для соединения труб трубопроводов. За основной (номинальный) размер, характеризующий резьбу и указываемый в её обозначении, принят условный внутренний диаметр трубы в дюймах (например, 3/4″);

- трапецеидальная резьба является основной в передаче винт - гайка, угол профиля (равнобочная трапеция) α = 30°. Она имеет меньшие потери на трение, чем треугольная резьба, удобна в изготовлении и более прочна, чем прямоугольная. При обозначении на чертежах указывают номинальный диаметр, ход и шаг в мм (например, - трапецеидальная резьба с номинальным диаметром 40 мм, ходом 12 мм и шагом 6 мм);

- упорные резьбы применяют в передаче винт - гайка при больших односторонних осевых нагрузках, угол профиля (неравнобочная трапеция) составляет α = 27°.

- прямоугольная резьба имеет наибольший КПД, но обладает пониженной прочностью, при длительной эксплуатации вследствие износа по боковым поверхностям появляется люфт в передаче. Применяется ограниченно в малонагруженных передачах винт - гайка;

- круглые резьбы применяют для винтов, подверженных большим динамическим напряжениям, а также часто завинчиваемых и отвинчиваемых в загрязнённой среде. Угол профиля составляет α = 30°.