Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Основной раздел

1.1 Определение резьбовых соединений

1.2 Классификация резьб

1.3 Параметры резьб

1.4 Обозначения и графическое изображение резьб

1.5 Типы резьб

1.6 Расчет винтового и болтового соединения

Заключение

Список литературы

Введение

Во всех отраслях народного хозяйства производственные процессы осуществляются машинами или аппаратами с машинными средствами механизации. Современные машины многократно повышают производительность физического и умственного труда человека. Поэтому уровень народного хозяйства в большой степени определяется уровнем машиностроения.

Резьбы нашли широкое применение в машиностроении в качестве присоединительных элементов для обеспечения разъемных соединений. В современных машинах детали, имеющие резьбу, составляют свыше 60 % от общего количества деталей. К ним относятся крепежные детали (болты, винты, гайки), большинство корпусных деталей, так как они свинчиваются винтами и к ним привинчиваются другие детали; валы в связи с креплением и регулированием подшипников и других деталей; шкивы, зубчатые колеса в связи с необходимостью стопорения и так далее.

Широкое применение резьбовых соединений определяется:

1. возможностью создания больших осевых сил (ввиду клинового действия резьбы, а также большого отношения длины ключа к радиусу резьбы)

2. возможностью фиксирования зажима в любом положении благодаря самоторможению

3. удобными формами и малыми габаритами

4. простотой и возможностью точного изготовления.

Поэтому, специалисту, собирающемуся работать на производстве в сфере машиностроения, совершенно необходимы знания по теории резьбовых соединений.

1. Основной раздел

1.1 Определение резьбовых соединений

Резьбовыми соединениями называют разъемные соединения деталей с помощью резьбы или резьбовыми крепежными деталями - винтами, болтами, шпильками, гайками. Резьбовые соединения используют также для преобразования движения, например, в ходовых и грузовых винтах.

Основным элементом соединения является резьба с соответствующим профилем, устанавливаемым стандартом.

Резьба образуется путем нанесения на поверхность цилиндрических или конических деталей винтовых канавок с поперечным профилем (в виде треугольника, трапеции и т.д.), каждая точка которого располагается на винтовой линии. Образованные таким образом выступы носят название витков.

Витком резьбы называется та часть выступа её, которая охватывает резьбовую деталь в пределах до 360°.

Термин винт применяют как общий (объединяющий также болты и шпильки) и как частный (винт, вращаемый при завинчивании и отвинчивании, т.е. ввинчивающийся в деталь). Термин винт послужил основой для целого ряда других терминов: винтовое движение, винтовая линия, винтовая поверхность. Термин резьба произошел от технологического процесса её изготовления - нарезания.

Основными крепежными деталями резьбовых соединений являются болты, винты, шпильки, гайки, шайбы и стопорные устройства, предохраняющие гайки от самоотвинчивания.

Винт - цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой на другом, которой он ввертывается в резьбовое отверстие одной из скрепляемых деталей; иногда винт может не иметь головки (рис. 1, б).

При сборке и разборке резьбового соединения крепежные винты поворачивают или удерживают от поворота соответствующим инструментом (ключом, отверткой) или непосредственно рукой за головку винта. Встречаются также винты с закладными головками, располагаемыми в пазу одной из соединяемых деталей.

Широко применяют резьбовые соединения (с сильной затяжкой) в крановых и строительных металлических конструкциях, так как они облегчают изготовление и сборку. Крепежные винты относятся к числу весьма напряженных деталей; случаются аварии машин, связанные с разрушением отечественных резьбовых деталей. В условиях контроля начальной затяжки и хорошего стопорения резьбовые соединения обеспечивают надлежащую надежность.

Болт - цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой на другом. Болты используют в комплекте с гайкой; при этом нарезать резьбу в соединяемых (скрепляемых) деталях не требуется (рис.1, а).

Шпилька - цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах, причем одним концом она ввертывается в одну из скрепляемых деталей, а на другой конец её навертывается гайка (рис.1, в).

Гайка - это деталь с резьбовым отверстием, навёртываемая на болт или шпильку и служащая для соединения скрепляемых при помощи болта или шпильки деталей соединения (рис.1)

Шайбы - кольца, подкладываемые под гайку, а также головку винта или болта для предохранения поверхности детали от задира при затягивании гайки, для увеличения опорной поверхности и в некоторых случаях для стопорения (рис.1).

Резьбы изготовляют пластической деформацией (напр., обкаткой) и резанием на универсальных (токарных и др.), специализированных (резьбофрезерных и др.) станках или вручную с помощью инструмента общего (резцы, фрезы и др.) или специального (метчики, плашки и др.) назначения.

Резьбообрабатывающие станки, это группа металлорежущих станков для образования резьб на различных заготовках. Различают резьбообрабатывающие станки: токарно-винторезные, резьбофрезерные, резьбошлифовальные, гайко-, болто-, трубо- и муфтонарезные. Образование резьб может производиться также на сверлильных, расточных и накатных станках.

1.2 Классификация резьб

Классификация резьб реализуется по следующим параметрам:

1. По назначению

· крепежная

· крепежно-уплотняющая

· кинематическая (ходовая)

· специальная

2. По форме профиля (рис.2)

· треугольная

· трапецеидальная

· упорная

· круглая

· прямоугольная

3. По характеру поверхности

· цилиндрическая:

q метрические

q специальные (дюймовая трубная, трапецеидальная, упорная и др.)

· коническая (используется в тех случаях, когда требуется герметичность)

4. По расположению

· наружная

· внутренняя

5. По числу заходов

· однозаходная

· многозаходная

6. По направлению винтовой линии

· правая (если при вращении по часовой стрелке гайка будет навинчиваться)

· левая (если при вращении по часовой стрелке гайка будет свинчиваться).

Крепежная резьба - резьба, применяемая для неподвижных соединений. Их выполняют, как правило, треугольного профиля. Применение этого профиля вызывается:

Ш повышенным трением, обеспечивающим меньшую опасность ослабления затянутой резьбы

Ш повышенной прочностью резьбы

Ш удобством изготовления.

К этим резьбам предъявляются требования по прочности.

Крепежно-уплотняющая резьба - служат как для скрепления деталей, так и для предохранения от вытекания жидкости (в соединениях трубопроводов и в арматуре). Эти резьбы по указанным причинам также выполняют треугольного профиля, но без радиальных зазоров во избежание вытекания жидкости и с плавными закруглениями.

Кинематическая (ходовая) резьба - резьба, применяемая в подвижных соединениях для передач заданного перемещения одной детали относительно другой. Эти резьбы должны удовлетворять прочностным требованиям и, кроме того, обеспечивать необходимую точность перемещений, минимальные потери на трение и т.п.

Во всех случаях резьбы должны удовлетворять требованиям собираемости, т.е. свинчиваться свободно или с применением нормированных крутящих моментов.

Приведенное деление резьб по назначению не является строгим. Так, например, резьбы треугольного профиля иногда используют для особо точных ходовых винтов с малым шагом, а упорные резьбы - в качестве крепежных.

Резьбы из-за зазоров, как правило, не могут быть использованы в качестве центрирующих элементов.

1.3 Параметры резьб

Номинальные размеры рассматриваемых параметров резьбы являются общими как для наружной (болта, винта и т.д.), так и для внутренней резьбы (гайки, гнезда и др.) Рассмотрим основные размерные параметры резьбы (рис.3)

Резьбу характеризуют три диаметра.

Диаметры резьбы (винта и гайки):

· Наружный диаметр d, D - диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы или впадин внутренней резьбы. Этот диаметр для большинства резьб принимают за номинальный диаметр.

· средний диаметр d2, D2

· внутренний диаметр d1, D1 - диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг впадин наружной резьбы или вершин внутренней резьбы.

Диаметры винта, как охватываемой детали, обозначаются малыми буквами, диаметры гайки, как охватывающей детали, - большими. Номинальные значения одноименных диаметров равны; отличие - в допустимых отклонениях. На поверхности воображаемого цилиндра диаметром d2 ширины витков и впадин резьбы одинаковы.

Профиль резьбы- это профиль выступа и канавки резьбы в плоскости её осевого сечения (рис. 2).

Угол профиля б - угол между смежными боковыми сторонами резьбы осевого сечения.

Профиль резьбы характеризуется также:

а) высотой исходного треугольника резьбы Н, т.е. треугольника, вершины которого образуются точками пересечения продолженных боковых сторон профиля резьбы

б) рабочей высотой профиля резьбы Н1, равной длине проекции участка взаимного перекрытия профилей сопрягаемых наружной и внутренней резьб на перпендикуляр к оси резьбы.

Важнейшей характеристикой резьбы является шаг.

Шаг резьбы Р - расстояние по линии, параллельной оси резьбы между средними точками ближайших одноименных боковых сторон профиля резьбы, лежащими в одной плоскости по одну сторону от оси резьбы.

Для многозаходных резьб вводят дополнительный термин - ход винта Рh, равный произведению шага на число заходов. Таким образом, ход равен шагу винтовой поверхности резьбы - расстоянию, на которое переместится винт вдоль своей оси при повороте на один оборот в неподвижной гайке. Для однозаходной резьбы понятия шаг и ход совпадают.

Угол подъема резьбы Ш - угол, образованный касательной к винтовой линии, описываемой средней точкой боковой стороны резьбы и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы:

tg Ш = Ph / рd2

Перечисленные параметры можно рассматривать в общем виде, так как все профили имеют общие элементы и могут быть получены варьированием угла профиля, высоты профиля и радиусов закруглений. Например, уменьшая угол профиля, можно перейти от треугольной резьбы к трапецеидальной, а потом к прямоугольной.

1.4 Обозначения и графическое изображение резьб

Обозначения резьб на чертеже зависит от типа резьбы и её геометрических параметров.

Обозначение резьбы состоит из трёх частей:

- буквенного обозначения типа резьбы

- величины геометрических параметров

- поле допуска.

Обозначения метрической резьбы.

Обозначения и параметры метрических резьб регламентируются следующими ГОСТами:

· ГОСТ 4608-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Посадки с натягом.

· ГОСТ 8724-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги.

· ГОСТ 16093-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором.

· ГОСТ 24834-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Переходные посадки.

Метрическую резьбу (рис. 4) с крупными шагами обозначают буквой М и числом, выражающим номинальный диаметр резьбы в миллиметрах, например М20. А для метрической резьбы с мелкими шагами дополнительно указывают шаг в миллиметрах, например М20 х 1,5 или М24 х 2.

Для левой резьбы после условного обозначения ставят LH.

Например: М24LH, или М64 х 3LH.

Многозаходные резьбы должны обозначаться буквой М, номинальным диаметром, числовым значением хода и в скобках буквой Р с числовым значением шага, например:

- трехзаходная резьба с шагом 1 мм и значением хода 3 мм - М24 х 3 (Р1)

- то же трехзаходная резьба левая - М24 х 3 (Р1) LH.

Обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит из цифры, обозначающей степень точности, и буквы (строчной для болта и прописной для гайки), обозначающей основное отклонение, например: 6h, 6g, 6H, 6G.

Обозначение поля допуска болта состоит из обозначения поля допуска среднего диаметра, помещаемого на первом месте, и обозначения поля допуска наружного диаметра, например: 7h 6h, где 7h - поле допуска среднего диаметра болта, а 6h - поле допуска наружного диаметра болта.

Если обозначения полей допусков среднего и наружного диаметров болта одинаковы, то в обозначении поля допуска резьбы болта они не повторяются, например: 6h - где 6h является и полем допуска наружного диаметра болта, и полем допуска среднего диаметра болта.

Обозначение поля допуска гайки состоит из обозначения поля допуска среднего диаметра, помещаемого на первом месте, и обозначения поля допуска внутреннего диаметра, например: 5H 6H - где 5Н поле допуска среднего диаметра, а 6Н - поле допуска внутреннего диаметра гайки.

Если обозначения полей допусков среднего и внутреннего диаметров гайки одинаковы, то в обозначении поля допуска резьбы гайки они не повторяются, например: 6Н - где 6Н является и полем допуска среднего диаметра гайки, и полем допуска внутреннего диаметра гайки.

Для обозначения резьбы с переходными посадками и натягами принят аналогичный порядок обозначений полей допусков резьбовых деталей. Но для наружной резьбы указывают только поле допуска среднего диаметра. Поле допуска наружного диаметра наружной резьбы в обозначении не указывается.

Например: 4j, 2m, 3p, 3n, 2r, 4H6H, 5H6H, 3H6H.

Для резьб с натягами в скобках дополнительно указывается число сортировочных групп, например: 3n (3), 2H5D (3).

Рассмотри полное обозначение метрических резьб.

В обозначении резьбы обозначение поля допуска резьбы помещается за обозначением размера резьбы и отделяется от него горизонтальной чертой, например:

наружная резьба с крупным шагом М12 - 6g

внутренняя резьба с крупным шагом М12 - 6Н

наружная резьба с мелким шагом М12 х 1 - 6g

внутренняя резьба с мелким шагом М12 х 1 - 6Н

наружная резьба левая М12 х 1LH - 6g

внутренняя резьба левая М12 х 1LH - 6H.

Посадка резьбовых деталей обозначается дробью (с косой чертой), в числителе которой указывают обозначение поля допуска внутренней резьбы (гайки), а в знаменателе - обозначение поля допуска наружной резьбы (болта), например:

резьба с зазором М12- 6Н/6g, или M12х1- 6Н/6g, или М12х1LH - 6Н/6g

резьба с переходной посадкой М12 - 4Н6Н/4jk

резьба с натягом М12 - 2Н5С (2)/3p (2).

Длина свинчивания N в условном обозначении резьбы не указывается. Если длина свинчивания относится к группам S (но меньше, чем вся длина резьбы) или L, то в обозначении резьбы должна быть указана длина свинчивания (мм). Например: М12 - 7g6g - 30, где 30 - длина свинчивания.

Причем, в условных обозначениях болтов, винтов, шпилек, гаек поля допусков 8g и 7Н не указываются.

Обозначения метрической конической резьбы.

Обозначение метрической конической резьбы состоит из букв МК, номинального диаметра, шага (для резьбы с мелким шагом). Левая резьба обозначается буквами LH.

Например:

метрическая коническая резьба с мелким шагом МК20 х 1,5

метрическая коническая резьба с мелким шагом, левая МК20 х 1,5LH

метрическая коническая резьба с крупным шагом МК6.

Обозначение конического соединения соответствует принятому для конической резьбы, например: МК20 х 1,5.

Обозначение внутренней цилиндрической резьбы, соединяемой с конической, производится по общим правилам обозначения размера резьбы (см. Обозначение метрической резьбы) с добавлением номера стандарта на коническую резьбу, например:

М20 х 1,5 ГОСТ 25229-82 или М20 х 1,5LH ГОСТ 25229-82

Обозначения соединения внутренней цилиндрической с наружной конической резьбой должно обозначаться дробью М/МК, номинальным диаметром, шагом и номером стандарта, например:

М/МК20 х 1,5 ГОСТ 25229-82 или М/МК20 х 1,5LH ГОСТ 25229-82.

Обозначения трапецеидальной резьбы.

Обозначения и параметры трапецеидальных резьб (рис.5) регламентируются ГОСТами:

· ГОСТ 24737-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трапецеидальная однозаходная. Основные размеры.

· ГОСТ 24738-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трапецеидальная однозаходная. Диаметры и шаги.

· ГОСТ 24739-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трапецеидальная многозаходная. Основные размеры и допуски.

Обозначение геометрических параметров трапецеидальных резьб.

Обозначение размера однозаходной резьб состоит из букв Tr , номинального диаметра резьбы и шага - Tr40 х 6. Для левой резьбы обозначение дополняется буквами LH - Tr40 x 6LH.

Многозаходные трапецеидальные резьбы обозначаются буквами Tr, номинальным диаметром резьбы, числовым значением хода, и в скобках буквой Р с числовым значением шага. Например:

Tr20 x 4 (P2) или Tr80 x 40 (P10)

Для левой резьбы добавляются буквы LH - Tr20 x 4 (P2)LH.

Обозначение допусков трапецеидальной резьбы.

Обозначение поля допуска трапецеидальной резьбы состоит из обозначения поля допуска среднего диаметра, т.е. цифры, обозначающей степень точности, и буквы, обозначающей основное отклонение. Например: 6h, 7e, 7H, 8e, 8H.

В тех случаях, когда для наружного диаметра d наружной резьбы назначается поле допуска 6h, оно должно дополнительно указываться в обозначении поля допуска резьбы. Например: 7e 6h - где 7e поле допуска среднего диаметра, а 6h поле допуска наружного диаметра.

Для многозаходной резьбы поле допуска 4h диаметра d и поле допуска 4Н диаметра D1 в условном обозначении резьбы не указывают.

Полное обозначение трапецеидальной резьбы

Полное обозначение резьбы включает обозначения размера и поля допуска.

Например: Tr40 x 6 - 7e Tr20 x 8 (P4) - 8e

Tr40 x 6 - 7H Tr20 x 8 (P4) - 8H

Tr40 x 6LH - 7e Tr20 x 8 (P4) LH - 8e

Tr40 x 6 - 7e6h

Длина свинчивания N в условном обозначении резьбы не указывается. Длина свинчивания L (мм) при необходимости указывается за обозначением поля допуска. Например: Tr40 x 6 - 8e - 85 или Tr80 x 40 (P10) - 8e - 180,

где 85 и 180 - длины свинчивания.

Посадка в резьбовом соединении обозначается после обозначения размера резьбы в виде дроби, в числителе которой указывают поле допуска внутренней резьбы, в знаменателе - поле допуска наружной резьбы.

Например: Tr40 x 6 - 7H/7e

Tr40 x 6LH - 7H/7e

Tr20 x 8 (P4) LH - 8H/8e.

Обозначения упорной резьбы.

Обозначения и параметры упорной резьбы (рис.6) регламентируются ГОСТами:

· ГОСТ 10177-82 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба упорная. Профиль и основные размеры.

· ГОСТ 25096-82 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба упорная. Допуски. (Степени точности и основные отклонения упорной резьбы. поля допусков).

В условное обозначение упорной резьбы должны входить буква S, номинальный диаметр и шаг, например: S80 x 10.

Для левой резьбы после условного обозначения размера резьбы указывают буквы LH, например: S80 x 10LH.

В условное обозначение многозаходной резьбы должны входить: буква S, номинальный диаметр, значение хода и в скобках буква Р и значение шага,

например: станок резьба винтовой болтовой

двухзаходная резьба с шагом 10 мм и значением хода 20 мм - S80 x 20 (P10) то же для левой резьбы S80 x 20 (P10) LH.

Обозначение поля допуска упорной резьбы состоит из обозначения поля допуска среднего диаметра, т.е. из цифры, обозначающей степень точности, и буквы, обозначающей основное отклонение, например: 7h, 7AZ.

В обозначении резьбы обозначение поля допуска резьбы должно следовать за обозначением размера резьбы и отделяться горизонтальной чертой.

Например: S80 x 10 - 7h

S80 x 10 - 7AZ

S80 x 10LH - 7h

S80 x 10LH - 7AZ.

Длина свинчивания N в условном обозначении резьбы не указывается. Длина свинчивания L (мм) при необходимости указывается за условным обозначением резьбы. Например: S80 x 10 - 7h - 120, где 120 - длина свинчивания.

Посадка в резьбовом соединении обозначается дробью, в числителе которой указывают обозначение поля допуска внутренней резьбы, в знаменателе - обозначение поля допуска наружной резьбы. Например:

S80 x 10 - 7AZ/7h

S80 x 10LH - 7AZ/7h.

Обозначения трубной цилиндрической и трубной конической резьб.

Обозначения и параметры трубной резьбы (рис.7) регламентируются ГОСТами:

· ГОСТ 6357-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная цилиндрическая.

· ГОСТ 6211-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная коническая.

В условное обозначение трубной цилиндрической резьбы должны входить: буква G, обозначение размера резьбы и класса точности среднего диаметра. Условное обозначение для левой резьбы дополняется буквами LH. Примеры условного обозначения резьбы класса точности А: G1 Ѕ - F,

левой резьбы класса точности В: G1 Ѕ LH - B.

Длина свинчивания N в обозначении резьбы не указывается. Длина свинчивания L указывается в мм. Например: G1 Ѕ LH - B - 40, где 40 - длина свинчивания.

Посадка обозначается дробью, в числителе которой указывают обозначение класса точности внутренней резьбы, в знаменателе - обозначение класса точности наружной резьбы, например: G1 Ѕ - A/A или G1 Ѕ LH - A/B.

Соединение внутренней трубной цилиндрической резьбы класса точности А по настоящему стандарту с наружной трубной конической резьбой по ГОСТ 6211-81 обозначается следующим образом: G/R1 Ѕ - A.

Графическое изображение резьб.

Графическое изображение резьб на современных чертежах встречается довольно часто. Правила изображения и нанесения обозначения резьбы на чертежах установлены ГОСТ 2.311-68 (ЕСКД. Изображение резьбы).

Поверхность резьбы образует плоский контур при винтовом движении по цилиндрической или конической поверхности. Резьбу соответственно называют цилиндрической или конической.

Наружная резьба образована на наружной цилиндрической или конической поверхности. Внутренняя резьба образована на внутренней цилиндрической или конической поверхности.

Ось резьбы - прямая, относительно которой происходит винтовое движение контура, образующего резьбу.

Все резьбы на чертежах изображают одинаково. На стержне резьбу изображают сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями - по внутреннему диаметру. (рис.8, 9)

На изображениях, полученных проецированием на плоскость, параллельную оси стержня, сплошную тонкую линию по внутреннему диаметру резьбы проводят на всю длину резьбы без сбега. Эта линия пересекает линию фаски (рис. 8, а).

На видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу, примерно равную ѕ окружности, разомкнутую в любом месте (рис.8, а). Однако не следует начинать и кончать разрыв тонкой на осевой линии.

В отверстии с резьбой в разрезе резьбу изображают сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями - по наружному диаметру (рис.10, 11).

На виде, полученном проецированием на плоскость, перпендикулярную оси резьбы, наружный диаметр резьбы изображают сплошной тонкой линией, приблизительно равной ѕ окружности, разомкнутой в любом месте.

При изображении на чертеже невидимой резьбы наружный и внутренний её диаметры проводят штриховыми линиями одной толщины (рис. 12).

Границу резьбы на стержне и в отверстии наносят в конце полного профиля без сбега. Её проводят до линии наружного диаметра резьбы сплошной основной линией (рис.8 и 10, б-г) или штриховой линией, если резьба невидима (рис.12) Размер длины резьбы на стержне и в отверстии указывают без сбега (рис.8, а и 10, в).

Изображение глухого отверстия с резьбой показано на рис.10, в-г. Дно отверстия имеет форму конуса с углом при вершине, близким к 120? (на чертеже угол не показывают). Этот конус получается от режущей части сверла, при сверлении отверстия под резьбу. Размер глубины сверления рассчитывают и наносят на чертеже только с учетом цилиндрической части гнезда (рис.10, в и г).

Коническую резьбу на стержне при виде со стороны меньшего основания конуса изображают окружностями внутреннего и наружного диаметров резьбы меньшего основания и окружностью наружного диаметра большего основания. На виде со стороны большего основания изображают только окружности диаметров резьбы большего основания (рис.9).

Штриховку на разрезах и сечениях наносят до сплошных основных линий, соответствующих внутреннему диаметру резьбы в отверстии (рис. 11) или наружному диаметру резьбы на стержне (рис.8).

В зоне соединения у стержня сплошной контурной линией изображают наружный диаметр, а внутренний диаметр резьбы - сплошной тонкой линией. В отверстии показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резьбой стержня (рис. 13)

Если резьба имеет нестандартный профиль, то её следует показывать одним из способов, приведенных на рис. 14, со всеми необходимыми размерами. Кроме этого, на чертеже указывают дополнительные данные: число заходов (для многозаходной резьбы), направление резьбы и др. с добавлением слова «резьба».

1.5 Типы резьб

В РФ применяются следующие типы резьб:

Тип резьбы	ГОСТ	Диаметр d, мм	Шаг Р, мм (или число витков на длине 25,4 мм)
Метрическая	ГОСТ 8724-81	1 … 600	0,2 … 6
Метрическая коническая	ГОСТ 25229-82	6 … 56	1 … 2
Трапецеидальная	ГОСТ 9484-81	8 … 640	1,5 … 48
Упорная	ГОСТ 10177-82	5,6 … 640	2 … 48
Упорная усиленная 45?	ГОСТ 13535-68	80 … 2000	5 … 40
Трубная	ГОСТ 6357-81	7,72 … 163,83	28…11 на длине 25,4 мм
Трубная коническая	ГОСТ 6357-81	7,72 … 163,83	28…11 на длине 25,4 мм
Круглая	СТ СЭВ 3293-81	8 … 185	2,54 … 6,35

Прямоугольная и квадратная резьбы не стандартизированы. Кроме того, применяются резьбы специального назначения.

Комплекс требований к резьбам обеспечивается взаимозаменяемостью резьб, осуществляемой на базе стандартизации профиля, диаметров и шагов, допусков и посадок резьб.

Метрическая резьба

Метрическая резьба (рис. 4) является основной треугольной резьбой, принятой в РФ. Она характеризуется углом профиля б = 60?, срезом по прямой вершин профиля резьбы винта на расстоянии Н/8 и вершин профиля резьбы гайки на расстоянии н/4 от вершин исходного треугольника резьбы. Профиль впадин у винта и гайки не регламентируется, но у винта предпочтительно закругление радиусом r = H/6 ? 0.144 P. В международном стандарте ИСО резьб для авиакосмических конструкций предусматривается радиус впадин (0,15 …0,18)Р.

Высота исходного треугольника резьбы Н = Р/2 ctg 30° ? 0,866 Р.

Рабочая высота профиля H1 = H - H/8 - H/4 = 0,625 H ? 0.541 P.

Метрические резьбы разделяют на резьбы с крупным и мелкими шагами. Профили их геометрически подобны.

За основную принята резьба с крупным шагом. Статическая несущая способность этой резьбы выше, чем резьбы с мелким шагом, влияние на прочность погрешностей изготовления и износа меньше.

Области применения резьбы с мелкими шагами:

· динамически нагруженные детали и детали, диаметры которых в основном определяются напряжениями изгиба и кручения (валы)

· полые тонкостенные детали

· Детали, у которых резьба применяется для регулировки.

Применение мелких резьб облегчает стопорение; позволяет уменьшить перепады диаметров валов и пр.

Шаги всех метрических резьб составляют ступенчатый арифметический ряд.

Метрическую резьбу с крупными шагами обозначают буквой М и числом, выражающим диаметр резьбы в миллиметрах, например М20. А для метрической резьбы с мелкими шагами дополнительно указывают шаг в миллиметрах, например М20 х 1,5.

К метрическим резьбам относят также резьбу, применяемую в приборостроении. В старых машинах, выпущенных в странах, где долго действовала дюймовая система мер (Великобритания и США), встречаются дюймовые резьбы, в которых вместо шага задается число ниток на дюйм, а угол профиля равен 55?.

Метрическая коническая

Конические резьбы обеспечивают непроницаемость без специальных уплотнений; их применяют для соединения труб, установки пробок, масленок и т.п. Непроницаемость достигается плотным прилеганием профилей по вершинам. Затяжкой конической резьбы можно компенсировать износ и создать требуемый натяг; кроме того, эти резьбы обеспечивают быстрое завинчивание и отвинчивание.

В России стандартизованы три резьбы с конусностью 1 : 16

- метрическая с углом профиля 60?

- трубная с углом профиля 55?

- дюймовая с углом профиля 60?.

Все эти резьбы допускают свинчивание с внутренними цилиндрическими резьбами, и поэтому их нарезают с биссектрисой угла профиля, перпендикулярной оси винта.

Трапецеидальная резьба

Трапецеидальная резьба по ГОСТ 9484-81, ГОСТ 24737-81, ГОСТ 24739-81 (рис. 5). является основной резьбой для передач винт-гайка. Она имеет меньшие потери на трение, чем треугольная резьба, удобна в изготовлении и более прочна, чем прямоугольная резьба. При необходимости она допускает выборку зазоров радиальным сближением (если гайка выполнена разъемной по диаметральной плоскости). Трапецеидальная резьба имеет угол профиля 30?, рабочую высоту профиля Н1 = 0,5Р, средний диаметр d2 = d - 0,5P, зазор от 0,15 до 1 мм в зависимости от диаметра резьбы.

Трапецеидальная резьба стандартизована в диапазоне диаметров от 8 до 640 мм; предусмотрена возможность применения резьб с мелкими, средними и крупными шагами.

Упорная резьба

Упорную резьбу по ГОСТ 10177-82 (рис. 6) используют для винтов с большой односторонней осевой нагрузкой в прессах, нажимных устройствах прокатных станов, в грузовых крюках и т.д. Профиль витков - несимметричный трапецеидальный. Угол наклона рабочей стороны профиля для повышения КПД, выбран равным 3? (резьба с углом наклона профиля 0? неудобна в изготовлении), угол наклона нерабочей стороны профиля 30?, предусмотрен значительный радиус закругления впадины для снижения концентрации напряжения. Рабочая высота профиля Н1 = 0,75Р.

Упорная усиленная 45?

Усиленные упорные резьбы имеют угол нерабочей стороны профиля 45?, что обеспечивает существенное снижение концентрации напряжений за счет повышения напряжений смятия; сопротивление усталости у них повышено в 1,5 раза.

Трубная

Трубная резьба, ГОСТ 6357-81 (рис. 7) , применяется для соединения труб и арматуры трубопроводов в диапазоне условных размеров от 1/16? до 6?. Трубная резьба представляет собой мелкую дюймовую резьбу, которая выполняется с закруглениями профиля и без зазоров по выступам и впадинам для лучшего уплотнения. За основной (номинальный) размер, характеризующий резьбы и указываемый в обозначении резьбы, принят условный внутренний диаметр трубы (проход в свету).

Ввиду большого распространения взаимозаменяемых деталей с трубной дюймовой резьбой она сохраняет основное применение.

Трубная коническая

Кроме рассмотренных резьб применяется коническая резьба вентилей и баллонов для газов с конусностью 3 : 25.

Круглая резьба

Круглые резьбы (СТ СЭВ 3293-81) в основном применяют для винтов, подверженных большим динамическим напряжениям, а также часто завинчиваемых и отвинчиваемых в загрязненной среде (пожарная арматура, вагонные стяжки).

Профиль круглой силовой резьбы состоит из дуг, связанных короткими участками прямой; угол профиля равен 30?. Большие радиусы закруглений исключают значительную концентрацию напряжений. Попадающие в резьбу загрязняющие частицы выжимаются в зазоры.

Для круглых резьб, накатываемых на тонкостенных изделиях, характерны малая высота профиля, что важно для уменьшения деформации металла в процессе накатки.

1.6 Расчет винтового и болтового соединения

Болтовое соединение

Расчет длины болта L. Lрасч. = t1 + t2 + S + m + C

t1 + t2 - длина скрепляемых деталей, мм

S - толщина шайбы, мм

m - высота гайки, мм

C - запас резьбы на выходе из гайки, мм

C = 2p, p - шаг резьбы

t1 + t2 = 18 + 20 (мм)

S = 3 мм

m = 16,4 мм

p = 2,5 мм

С = 2 * 2,5 = 5 мм

L = 18 + 20 + 3 + 16,4 + 5 = 62,4 ? 62 мм длина болта.

Диаметр резьбы d = 18 мм

Длина резьбы b = 42 мм

Винтовое соединение со штифтом

L расч.в. - длина винта L расч.в. = t + d винт.

t - толщина, мм

p - шаг резьбы, мм

a - недорез резьбы, мм

L1 - глубина сверления, мм

L2 - длина резьбы, мм

L3 - отверстие под штифт, мм

d резьбы = d винта = 5 мм

d штифта = 5 мм

t детали = 17 мм

p = 0,8 мм

a = 4 мм

L расч.в. = t + d винт. = 17 + 5 = 22 мм

L расч. штифта = t + 1,5 d штифта = 17 + 1,5 * 5 = 24,5 ? 24 мм

L1 = L2 + a = 6,6 + 4 = 10,6 мм

L2 = d + 2p = 5 + 1,6 = 6,6 мм

L3 = 2,5 d штифта = 2,5 * 5 = 12,5 мм

Заключение

Машины настолько прочно вошли в жизнь общества, что в настоящее время трудно найти такой предмет или продукт потребления, который был бы изготовлен или доставлен к месту потребления без помощи машин. Без машин невозможно было бы современное развитие наук, медицины, искусств, требующих совершенных инструментов и материалов, были бы невозможны быстрые темпы строительства, а также не могли бы удовлетворяться потребности населения в предметах широкого потребления. А современное машиностроение невозможно представить без использования резьбовых соединений.

Производство любого механизма (самолёта, поезда, легкового автомобиля, башенного крана, станка, детской коляски, миксера, будильника и т.д., и т.п.) начинается с чертежа. От того, насколько правильно будет выполнен чертеж, зависит качество и работоспособность будущего механизма. Практически в каждом механическом устройстве присутствуют резьбовые соединения. И если будут допущены ошибки на стадии разработки и создания комплекта чертежей, возможно, что рабочий даже не сможет собрать механизм. Чтобы правильно рассчитать, начертить, изготовить и собрать какое-либо механическое устройство, необходимы знания по теории резьбовых соединений, их классификации, типам, способам обозначения и изготовления.

Список литературы

1. Р.И. Гжиров «Краткий справочник конструктора», Ленинград изд. «Машиностроение», 1983 г.

2. Д.Н. Решетов «Детали машин», Москва изд. «Машиностроение» 1974 г.

3. «Общетехнический справочник» под ред. Е.А. Скороходова - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва, изд. «Машиностроение» 1982 г.

4. Под ред. Г.П. Вяткина «Машиностроительное черчение», Москва «Машиностроение» 1977

Размещено на Allbest.ru

...