Резьбовые соединения, используемые в машиностроении

Нормирование точности метрической резьбы

Резьбовые соединения, используемые в машиностроении

Резьбовым соединением называется соединение двух деталей с помощью резьбы, т.е. элементов деталей, имеющих один или несколько равномерно расположенных винтовых выступов резьбы постоянного сечения, образованных на боковой поверхности цилиндра или конуса.

Контур сечения канавок и выступов в плоскости, проходящей через ось резьбы, общий для наружной и внутренней резьбы, называется профилем резьбы.

В зависимости от профиля, т.е. от вида фигуры в сечении, резьба бывает треугольной (рис. 1, а), трапецеидальной (рис. 1 б), пилообразной (рис. 1 в), круглой (рис. 1, г), прямоугольной (рис. 1, д).

Рис. 1. Профили резьбовых элементов

В зависимости от вида поверхности, на которой она нанесена, резьба разделяется на цилиндрическую и коническую (конусную). Кроме того, резьбы разделяют на наружные, которые часто для краткости называют болтом, и внутренние — их часто называют гайкой. В дальнейшем мы тоже будем пользоваться этими краткими терминами.

По эксплуатационному признаку, т.е. по области применения, резьбы бывают следующих видов.

1. Крепежная резьба, используемая для обеспечения разъемного соединения. К этим резьбам предъявляются требования прочности соединения при длительной эксплуатации. Она обычно имеет треугольный профиль и наиболее распространена.

2. Кинематическая резьба используется для преобразования вращательных движений в поступательные в так называемых винтовых механизмах. Такие резьбы применяют в качестве ходовых винтов для станков, в домкратах, прессах и т.д. Эти резьбы обычно имеют трапецеидальный или круглый профиль. Основное требование к этим резьбам — обеспечение точного и плавного перемещения. Во многих случаях они должны обладать способностью выдерживать большие нагрузки.

3. Трубные и арматурные резьбы — цилиндрические и конические, используемые для соединения труб внефтеперерабатывающей промышленности, сантехническом оборудовании и т.д. Основное требование к этим резьбам — обеспечение герметичности и прочности соединения.

По числу заходов (т.е. по числу винтовых выступов) резьбы бывают однозаходные и многозаходные.

В зависимости от используемых единиц измерения, в которых выражаются параметры резьбы, они разделяются на метрические и дюймовые. Пожалуй, только в резьбовых соединениях еще широко используется во всем мире дюймовая система, которая в остальных разделах машиностроения постепенно заменяется метрической, даже в странах традиционно использующих дюймовую систему (США, Англия).

Наибольшее распространение имеет резьба треугольная с углом профиля 60°, нормирование точности которой будет рассмотрено в этой главе. Такая резьба известна во всем мире под названием «метрическая».

В США идет постепенный процесс замены дюймовой резьбы на метрическую. Было подсчитано, что для такого перехода потребуются затраты до 40 млрд. долларов, но при этом ожидается прибыль от 1 до 20 млрд. долларов в год.