Резьба́ в технике — чередующиеся выступы и впадины на поверхности тел вращения, расположенные по винтовой линии. Является основным элементом резьбового соединения, винтовой передачиВ шарико-винтовой передаче, шарики катятся по винтовым канавкам (резьбе)., а также червячного зацепления зубчато-винтовой передачи.
Классификация и основные признаки резьб Единица измерения диаметра: Метрическая резьба — с шагом и основными параметрами резьбы в миллиметрах. Дюймовая резьба — все параметры резьбы выражены в дюймах (″), шаг резьбы в долях дюйма. Для трубной дюймовой резьбы размер в дюймах характеризует условно просвет в трубе, а наружный диаметр на самом деле существенно больше. Метрическая и дюймовая резьба применяется в резьбовых соединениях и винтовых передачах. Модульная резьба — шаг резьбы измеряется модулем (). Чтобы получить размер в миллиметрах, достаточно модуль умножить на число пи (). — шаг резьбы измеряется в питчах (). Для получения числового значения (в дюймах) достаточно число пи () разделить на питч. Модульная и питчевая резьба применяется при нарезании червяка червячной передачи. Профиль витка модульного червяка может иметь вид архимедовой спирали, эвольвенты окружности, удлинённой или укороченной эвольвенты и трапеции. Расположение на поверхности: Наружная резьба — образованная на наружной прямой круговой цилиндрической или прямой круговой конической поверхности. Внутренняя резьба — образованная на внутренней прямой круговой цилиндрической или прямой круговой конической поверхности. Направление движения винтовой поверхности: Правая резьба — у которой выступ, вращаясь по часовой стрелке, удаляется вдоль оси от наблюдателя. Самый массовый вид резьбы, применяемый в подавляющем большинстве случаев. Левая резьба — у которой выступ, вращаясь против часовой стрелки, удаляется вдоль оси от наблюдателя. Обозначается LH. Естественно, правая и левая резьбы несовместимы между собой. Применяется такая резьба в особых случаях, например, для предотвращения самораскручивания крепежа при вращении или вибрации, создания разнонаправленных соединений для стягивания секций, например в талрепах и радиаторах. Также применяется в газовом оборудовании с горючим газом, чтобы нельзя было присоединить оборудование с негорючим газом во избежание несчастных случаев. Число заходов: Однозаходная резьба — образованная одним выступом резьбы. Многозаходная резьба — образованная двумя или более выступами с равномерно расположенными заходами. Hапример, двузаходная, трёхзаходная и т. д. Профиль (треугольный, трапецеидальный, прямоугольный, круглый и др.) Образующая поверхность, на которой расположена резьба: Цилиндрическая резьба — образованная на боковой поверхности прямого кругового цилиндра. Коническая резьба — образованная на боковой поверхности прямого кругового конуса. Назначение (крепёжная, крепёжно-уплотнительная, ходовая и др.)
Основные параметры резьбы
Ось резьбы — ось, относительно которой образована винтовая поверхность резьбы. Радиус впадины резьбы — радиус впадины резьбы в плоскости осевого сечения. Профиль резьбы — профиль выступа и канавки резьбы в плоскости осевого сечения резьбы. Угол профиля резьбы — угол между смежными боковыми сторонами резьбы в плоскости осевого сечения. Наружный диаметр (, ) — диаметр цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней резьбы . Равен диаметру заготовки болта перед нарезкой резьбы. Внутренний диаметр (, ) — диаметр цилиндра, вписанного во впадины наружной или вершины внутренней резьбы . Равен диаметру отверстия заготовки гайки перед нарезкой резьбы. Средний диаметр (, ) — диаметр цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы таким образом, что её отрезки, образованные при пересечении с канавкой, равны половине номинального шага резьбы. Номинальный диаметр — диаметр, условно характеризующий размеры резьбы и используемый при ее обозначении. Шаг () — расстояние по линии, параллельной оси резьбы между средними точками ближайших одноименных боковых сторон профиля резьбы, лежащими в одной осевой плоскости по одну сторону от оси резьбы. В дюймовой резьбе, вместо шага может использоваться параметр именуемый TPI (threads per inch — число витков на дюйм). выражается натуральным числом (например: 28, 19, 14, 11) и связан с шагом соотношением: .
Ход () — расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между любой исходной средней точкой на боковой стороне резьбы и средней точкой, полученной при перемещении исходной средней точки по винтовой линии на угол 360°, или — значение относительно осевого перемещения детали с резьбой за один оборот. В однозаходной резьбе ход равен шагу, в многозаходной — произведению шага на число заходов Чекмарев А. А. и др. Справочник по машиностроительному черчению. 3-е изд. стер. — М.: Высшая школа, 2002. — С. 98. — ISBN 5-06-003659-6.: . Угол подъёма резьбы () — угол, образованный касательной к винтовой линии, описываемой средней точкой боковой стороны резьбы, и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы: . Исходный треугольник резьбы — треугольник, вершины которого образуются точками пересечения продолженных боковых сторон основного профиля резьбы Высота исходного треугольника резьбы () — расстояние между вершиной и основанием исходного треугольника резьбы в направлении, перпендикулярном к оси резьбы. Срез резьбы () — расстояние по перпендикуляру к оси резьбы от воображаемой точки пересечения двух смежных боковых сторон профиля резьбы до ближайшей точки его вершины или впадины. Длина резьбы — длина участка детали, на котором образована резьба, включая сбег резьбы и фаску.
Дополнительные параметры конической резьбы Основная плоскость конической резьбы — Плоскость, перпендикулярная к оси резьбы, в которой задаются номинальные размеры наружного, среднего и внутреннего диаметров конической резьбы Базовая плоскость конической резьбы — Плоскость, перпендикулярная к оси резьбы и служащая для определения осевого положения основной плоскости конической резьбы или взаимного осевого положения сопрягаемых деталей, имеющих коническую резьбу Наружный диаметр конической резьбы — Диаметр воображаемого прямого кругового конуса в основной плоскости или в заданном сечении, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней конической резьбы Внутренний диаметр конической резьбы — Диаметр воображаемого прямого кругового конуса в основной плоскости или в заданном сечении, вписанного во впадины наружной или в вершины внутренней конической резьбы Средний диаметр конической резьбы — Диаметр в основной плоскости или в заданном сечении воображаемого прямого кругового конуса, соосного с конической резьбой, каждая образующая которого пересекает профиль резьбы таким образом, что проекции на ось резьбы отрезков, образованных при пересечении с канавкой, равны половине номинального шага резьбы Номинальный профиль конической резьбы — Профиль наружной или внутренней конической резьбы, который определен номинальными размерами его линейных и угловых элементов и к которому в установленной основной плоскости относятся номинальные размеры наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы Угол конуса конической резьбы ().
Типы резьбы
Метрическая (M)
Имеет широкое применение с номинальным диаметром от 1 до 600 мм и шагом от 0,25 до 6 мм. Профиль — равносторонний треугольник (угол при вершине 60°) с теоретической высотой профиля Н = 0,866025404Р. Все параметры профиля измеряются в мм.
Условные обозначения в маркировках резьбы: буква M (metric), числовое значение номинального диаметра резьбы (d, D на схеме, оно же внешний диаметр резьбы на болте) в мм, числовое значение шага (для резьбы с мелким шагом) (P на схеме) и буквы LH для левой резьбы. Например, резьба с номинальным диаметром 16 мм с крупным шагом обозначается как M16; резьба с номинальным диаметром 36 с мелким шагом 1,5 мм — М36×1,5; такая же по диаметру и шагу, но левая резьба М36×1,5LH. Эти параметры могут быть нанесены на инструмент в разных местах и не иметь обозначения М, таким образом, числа 36 и 1,5, нанесенные в разных местах, обозначают М36×1,5. Также на советском и российском инструменте часто встречается сокращенная маркировка мелкого шага, например, 2М16 или 1М16, что означает «М16, мелкая, вторая» или «М16, мелкая, первая», соответственно. В этом случае 1М означает первый шаг от основного, 2М — второй. Для указанного примера 1М16 означает М16×1,75, а 2М16 означает М16×1,5, поскольку основной шаг М16 — 2 мм.
+ Основные шаги метрических резьб M0,25 0,075 M1,1 0,25 M5 0,8 M17 2 M0,3 0,08 M1,2 0,25 M5,5 0,8 M18 2,5 M0,35 0,09 M1,4 0,3 M6 1 M20 2,5 M0,4 0,1 M1,6 0,35 M7 1 M22 2,5 M0,45 0,1 M1,8 0,35 M8 1,25 M24 3 M0,5 0,125 M2 0,4 M9 1,25 M25 3 M0,55 0,125 M2,2 0,45 M10 1,5 M26 3 M0,6 0,15 M2.5 0,45 M11 1,5 M27 3 M0,7 0,175 M3 0,5 M12 1,75 M28 3 M0,8 0,2 M3,5 0,6 M14 2 M30 3,5 M0,9 0,225 M4 0,7 M15 2 M32 3,5 M1 0,25 M4,5 0,75 M16 2
Метрическая коническая (MK)
Конусность — 1:16 (угол конуса — φ = 3°34′48″). Предназначена для обеспечения герметичности и стопорения резьбы без применения дополнительных средств. Существует два варианта резьбового конического соединения: коническая наружная резьба с конической внутренней резьбой и коническая наружная резьба с цилиндрической внутренней резьбой.
Стандарт: ГОСТ 25229-82 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая коническая».
Условное обозначение: буквы MK, числовое значение номинального диаметра резьбы в мм, числовое значение шага, буквы LH для левой резьбы. Например, резьба с номинальным диаметром 24 мм с шагом 1,5 мм обозначается как MK 24×1,5.
Цилиндрическая (MJ) Цилиндрическая резьба основана на метрической резьбе (М) с номинальным диаметром от 1,6 до 200 мм и углом профиля при вершине 60°, предназначена для аэрокосмической техники и других применений, требующих высокую усталостную прочность и жаропрочность. Для обеспечения этих свойств впадина резьбы на наружной резьбе имеет увеличенный радиус от 0,15011P до 0,180424P. Внутренняя резьба MJ совместима с внешней резьбой M при совпадении номинального диаметра и шага.
Стандарты: ГОСТ 30892-2002 (ИСО 5855-1-99, ИСО 5855-2-99, ИСО 5855-3-99) «Резьба метрическая с профилем MJ. Профиль, диаметры и шаги, допуски»; ISO 5855-1:1999 «Aerospace — MJ threads — Part 1: General requirements»; ISO 5855-2:1999 «Aerospace — MJ threads — Part 2: Limit dimensions for bolts and nuts»; ISO 5855-3:1999 «Aerospace — MJ threads — Part 3: Limit dimensions for fittings for fluid systems»; ANSI/ASME B1.21M-1997 (R2003) «Metric Screw Threads — MJ Profile».
Условное обозначение: буквы MJ, числовое значение номинального диаметра резьбы в мм, числовое значение шага, поле допуска среднего диаметра и поле допуска диаметра выступов. Например, наружная резьба с номинальным диаметром 6 мм, шагом 1 мм, полем допуска среднего диаметра 4h и полем допуска диаметра выступов 6h обозначается как MJ6×1—4h6h на поверхности вала.
Трубная цилиндрическая (G / BSPP)
Дюймовая резьба основана на резьбе BSW (British Standard Whitworth) и соответствует резьбе BSPP (British standard pipe parallel), имеет четыре значения шагов — 28, 19, 14 и 11 ниток на дюйм. Угол профиля при вершине — 55°, теоретическая высота профиля — Н = 0,960491Р.
Стандарты: ГОСТ 6357-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная цилиндрическая»; ISO R228; EN 10226; DIN 259; BS 2779; JIS B 0202.
Условное обозначение: буква G, числовое значение условного прохода трубы в дюймах, класс точности среднего диаметра (А, В), и буквы LH для левой резьбы. Например, резьба с номинальным диаметром 1 1/8″ класса точности А обозначается как G1 1/8-A. На многих плашках и клуппах буква G опускается, соответственно, любое дробное обозначение читается именно как резьба G. Номинальный размер резьбы соответствует просвету трубы в дюймах; наружный диаметр трубы находится в некоторой пропорции с этим размером.
Трубная коническая (R / BSPT)