21 Резьбовые соединения
Р е з ь б о в ы м называют соединение составных частей изделия с применением детали, имеющей резьбу.
Резьба представляет собой чередующиеся выступы и впадины на поверхности тела вращения, расположенные по винтовой линии. Основные определения, относящиеся к резьбам общего назначения, стандартизованы.
Резьбовые соединения являются самым распространенным видом соединений вообще и разъемных в частности. В современных машинах детали, имеющие резьбу, составляют свыше 60% от общего количества деталей. Широкое применение резьбовых соединений в машиностроении объясняется их д о с т о и н с т в а м и: универсальностью, высокой надежностью, малыми габаритами и весом крепежных резьбовых деталей, способностью создавать и воспринимать большие осевые силы, технологичностью и возможностью точного изготовления.
Н е д о с т а т к и резьбовых деталей: значительная концентрация напряжений в местах резкого изменения поперечного сечения и низкий КПД подвижных резьбовых соединений.
Резьбы изготовляют либо п л а с т и ч е с к о й д е ф о р м а ц и е й (накатка на резьбонакатных станках, выдавливание на тонкостенных металлических изделиях), либо р е з а н и е м (на токарно-винторезных, резьбонарезных, резьбофрезерных, резьбо-шлифовальных станках или вручную метчиками и плашками); на деталях из стекла, пластмассы, металлокерамики, иногда на деталях из чугуна резьбу изготовляют о т л и в к о й или п р е с с о в а н и е м. Следует отметить, что накатывание резьбы круглыми или плоскими плашками на резьбонакатных станках — самый высокопроизводительный метод, с помощью которого изготовляется большинство стандартных крепежных деталей с наружной резьбой, причем накатанная резьба прочнее нарезанной, так как в первом случае не происходит перерезание волокон металла заготовки, а поверхность резьбы наклёпывается.
Основные геометрические параметры резьбы:
1. наружный диаметр d, D (по стандартам диаметры наружной резьбы обозначают строчными, а диаметры внутренней резьбы — прописными буквами);
2. внутренний диаметр d1, D1;
3. средний диаметр d2, D2 - диаметр воображаемого цилиндра, на поверхности которого толщина витка равна ширине впадины;
4. угол профиля а, шаг резьбы р — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы;
5. число заходов n (заходность резьбы легко определяется на торце винта по числу сбегающих витков);
6. ход резьбы Pn = np — величина относительного осевого перемещения гайки или винта за один оборот (в целях унификации обозначений шаг резьбы, как и шаг зубьев губчатых колес, будем обозначать строчной буквой р, а не прописной, как по стандартам на резьбы).
К л а с с и ф и к а ц и я резьб. Классифицировать резьбы можно по многим признакам:
1. по форме профиля (треугольная, трапецеидальная, упорная, прямоугольная, круглая и др.);
2. по форме поверхности (цилиндрическая, коническая);
3. по расположению (наружная, внутренняя);
4. по числу заходов (однозаходная, многозаходная);
5. по направлению заходов (правая, левая);
6. по величине шага (с крупным, с мелким);
7. по эксплуатационному назначению (крепежная, крепежно-уплотнительная, ходовая, специальная).