Шаг резьбы


Шаг резьбы

Резьба́ — равномерно расположенные выступы или впадины постоянного сечения, образованные на боковой цилиндрической или конической поверхности по винтовой линии с постоянным шагом. Является основным элементом резьбового соединения, винтовой передачи[1] и червяка зубчато-винтовой передачи.

Содержание

Классификация и основные признаки резьб

  • единица измерения шага (метрическая, дюймовая, модульная, питчевая резьба)
  • расположение на поверхности (внешняя и внутренняя резьба)
  • направление движения винтовой поверхности (правая, левая);
  • число заходов (одно- и многозаходная), например двузаходная, трёхзаходная и т. д.;
  • профиль (треугольный, трапецеидальный, прямоугольный, круглый и др.);
  • образующая поверхность на которой расположена резьба (цилиндрическая резьба и коническая резьба);
  • назначение (крепёжная, крепёжно-уплотнительная, ходовая и др.).

Основные параметры резьбы и единицы измерения

Схема цилиндрической резьбы.
Схема конической резьбы.

Метрическая резьба - с шагом и основными параметрами резьбы в долях метра.

Дюймовая резьба - все параметры резьбы выражены в дюймах, шаг резьбы в долях дюйма (дюйм = 25,4 мм). 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 (m). Чтобы получить размер в миллиметрах достаточно модуль умножить на число пи (π).

Питчевая резьба - шаг резьбы измеряется в питчах (p"). Для получения числового значения (в милиметрах) достаточно питч умножить на число пи (π).

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.

  • шаг (P) расстояние между одноимёнными боковыми сторонами профиля, измеряется в долях метра, в долях дюйма или числом ниток на дюйм — это знаменатель обыкновенной дроби, числитель которой является дюймом. Выражается натуральным числом (например; 28, 19, 14, 11);
  • наружный диаметр (D, d), диаметр цилиндра, описанного вокруг вершин наружной (d) или впадин внутренней резьбы (D);
  • средний диаметр (D2, d2), диаметр цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы таким образом, что её отрезки, образованные при пересечении с канавкой, равны половине номинального шага резьбы;
  • внутренний диаметр (D1, d1), диаметр цилиндра, вписанного во впадины наружной (d1) или вершины внутренней резьбы (D1);
  • ход (Ph) величина относительного перемещения исходной средней точки по винтовой линии резьбы на угол 360°
P_h= P \times n\,\! ,

где n\,\! - число заходов;

  • высота исходного треугольника резьбы (H);
  • срез резьбы (p);
  • угол конуса конической резьбы (φ);
  • угол подъёма резьбы (\psi\,\!):
\mathop{\mathrm{tg}}\, \psi= \frac{P_h}{\left(\pi \times d_2\right)}\,\! \cdot


Типы резьб

Метрическая резьба, M

Метрическая резьба.

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 долях метра (миллиметрах).

Стандарты: ГОСТ 24705-2004 (ИСО 724:1993) - Резьба метрическая. Основные размеры. ГОСТ 9150-81 - Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Профиль. ГОСТ 8724-81 - Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги. ISO 965-1:1998 - Резьбы метрические ISO общего назначения. Допуски. Часть 1. Принципы и основные характеристики. ISO 965-2:1998 - Резьбы метрические ISO общего назначения. Допуски. Часть 2. Предельные размеры резьб для болтов и гаек общего назначения. Средний класс точности. ISO 965-3:1998 - Резьбы метрические ISO общего назначения. Допуски. Часть 3. Отклонения для конструкционной резьбы. ISO 965-4:1998 - Резьбы метрические ISO общего назначения. Допуски. Часть 4. Предельные размеры для наружных винтовых резьб, гальваницированных горячим погружением, для сборки с внутренними винтовыми резьбами, нарезанными метчиком с позиции допуска H или G после гальванизации. ISO 965-5:1998 - Резьбы метрические ISO общего назначения. Допуски. Часть 5. Предельные размеры для внутренних винтовых резьб винтов для сборки с наружными винтовыми резьбами, гальванизированными горячим погружением, с максимальным размером позиции допуска h до гальванизации. ISO 68-1 — Резьбы винтовые ISO общего назначения. Основной профиль. Метрическая резьба. ISO 261:1998 — Резьбы метрические ИСО общего назнач ения. Общий вид. ISO 262:1998 — Резьбы ISO метрические общего назначения. Выбранные размеры для винтов, болтов и гаек. BS 3643 — ISO metric screw threads. DIN 13-12-1988 — Резьбы метрические ИСО основные и прецизионные диаметром от 1 до 300 мм. Выбор диаметров и шагов. ANSI B1.13M, ANSI B1.18M - Метрическая резьба М с профилем базирующимся на стандарте ISO 68.

Условное обозначение: буква M (metric), числовое значение номинального диаметра резьбы (d, D на схеме, оно же внешний диаметр резьбы на болте) в миллиметрах, 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 - М36х1,5; такая же по диаметру и шагу но левая резьба М36х1,5LH.

Расчет максимально-допустимого момента затяжки резьбы

Метрическая коническая резьба, 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 миллиметрах, числовое значение шага, буквы LH для левой резьбы. Например, резьба с номинальным диаметром 24 мм с шагом 1,5 обозначается как, MK 24x1,5.


Метрическая резьба, 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) — Метрическая резьба. MJ профиль. (англ. Metric Screw Threads - MJ Profile).

Условное обозначение: буквы MJ, числовое значение номинального диаметра резьбы в миллиметрах, 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, MJ6x1—4h6h.

Трубная цилиндрическая резьба, G

Основная статья: Резьба трубная цилиндрическая, G

Дюймовая резьба основанная на резьбе BSW (British Standard Whitworth) и соответствует резьбе BSP (British standard pipe thread), имеет четыре значения шагов 28,19,14,11 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 (inch), класс точности среднего диаметра (А, В), и буквы LH для левой резьбы. Например, резьба с номинальным диаметром 1 1/8", класс точности А — обозначается как: G1 1/8-A.

Следует иметь в виду, что номинальный размер резьбы сответствует просвету трубы в дюймах. Наружный диаметр трубы находится в некоторой пропорции с этим размером.

Трубная коническая резьба, R

Основная статья: Резьба трубная коническая, R

Дюймовая резьба с конусностью 1:16 (угол конуса φ=3°34’48”). Угол профиля при вершине 55°, теоретическая высота профиля Н=0,960491Р.

Стандарты: ГОСТ 6211-81 — Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная коническая. ISO R7, DIN 2999, BS 21 , JIS B 0203.

Условное обозначение: буква R для наружной резьбы и Rc для внутренней, числовое значение номинального диаметра резьбы в дюймах (inch), буквы LH для левой резьбы. Например, резьба с номинальным диаметром 1 1/4" - обозначается как: R1 1/4".

Круглая резьба для санитарно-технической арматуры, Кр

Профиль круглой резьбы образован окружностями, на вершинах и впадинах, соединёнными прямыми с углом профиля при вершине 30°. Резьба применяется для шпинделей, вентилей, смесителей, туалетных и водопроводных кранов.

Стандарт: ГОСТ 13536-68 Резьба круглая для санитарно-технической арматуры. Профиль, основные размеры, допуски.

Условное обозначение круглой резьбы: буквы Кр, номинальный диаметр резьбы, шаг и обозначение стандарта.

Трапецеидальная резьба, Tr

Метрическая резьба с уголом профиля при вершине 30°, теоретическая высота профиля Н=0,866Р.

Стандарт: ГОСТ 9484-81 — Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трапецеидальная. Профили. ГОСТ 24737–81 — Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трапецеидальная однозаходная. Основные размеры. ГОСТ 24738–81 — Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трапецеидальная однозаходная. Диаметры и шаги. 24739–81 — Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трапецеидальная многозаходная.

Условное обозначение однозаходной резьбы: буква Tr (trapezoidal), числовое значение номинального диаметра резьбы в миллиметрах, числовое значение шага, буквы LH для левой резьбы и обозначение поля допуска. Например, однозаходная наружная резьба с номинальным диаметром 50 мм с шагом 8 мм обозначается как, Tr50х8-7е; такая же по диаметру и шагу но левая резьба Tr50х8LH-7е.

Условное обозначение многозаходной резьбы: буква Tr (trapezoidal), числовое значение номинального диаметра резьбы в миллиметрах, числовое значение хода, в скобках Р с числовым значением шага, буквы LH для левой резьбы и обозначение поля допуска среднего диаметра (допуск 4h и 4H в условном обозначении не ставится). Например, многозаходной наружная резьба с номинальным диаметром 20 мм с ходом 8 мм и шагом 4 мм обозначается как, Tr20х8 (Р4)-7е; такая же по диаметру и шагу но левая резьба Tr50х8LH-7е.

Упорная резьба, S

Метрическая резьба с углом наклона боковых сторон профиля 30° и 3°.

Стандарт: ГОСТ 10177–82 — Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба упорная. Профиль и основные размеры. Условное обозначение резьбы: буква S, числовое значение номинального диаметра резьбы в миллиметрах, числовое значение шага, буквы LH для левой резьбы и обозначение поля допуска.

Условное обозначение многозаходной резьбы: буква S, числовое значение номинального диаметра резьбы в миллиметрах, числовое значение хода, в скобках Р с числовым значением шага, буквы LH для левой резьбы и обозначение поля допуска.

Упорная усиленная резьба, S45°

Резьба с углом наклона боковых сторон профиля 45° и 3°, с номинальным диаметром от 80 до 2000 мм.

Условное обозначение резьбы: буква S, значение угла 45°, числовое значение номинального диаметра резьбы в миллиметрах, числовое значение шага, буквы LH для левой резьбы и обозначение Тт

Резьба Эдисона круглая, E

Применяется для электротехнических изделий, например цоколь ламп накаливания, см. также цоколь Эдисона.

Стандарт: ГОСТ 6042-83 Резьба Эдисона круглая. Профили, размеры и предельные размеры.

Условное обозначение резьбы: Буква E, номер резьбы, если резьба для неметаллических элементов буква N через наклонную черту (/) и номер ГОСТа, например E 27 ГОСТ 6042-83 или E 27/N ГОСТ 6042-83.

Резьба Eg M

Резьбовые отверстия под проволочные резьбовые вставки для метрических резьб. Применяется в качестве усиления несущей способности резьбы или (и) ремонт повреждённой резьбы в теле детали.

Резьба UTS (Unified Thread Standard)

Дюймовая широко распространённая резьба в США угол при вершине 60°, теoретическая высота профиля H=0,866025P. В зависимости от шага подразделяется на: UNC (Unified Coarse); UNF (Unified Fine); UNEF (Unified Extra Fine); 8UN; UNS (Unified Special).

Резьба BSW (British Standard Whitworth)

Дюймовая резьба является Британским стандартом предложена Джозефом Витуортом (Joseph Whitworth) в 1841 угол при вершине 55°, теоретическая высота профиля H=0,960491P. Резьба с мелким шагом называется: BSF (British Standard Fine)

Резьба NPT (National pipe thread)

Основная статья: Резьба NPT (National pipe thread)

Стандарт ANSI/ASME B1.20.1 дюймовой трубной присоединительной резьбы. Конусной (NPT) с конусностью 1:16 (угол конуса φ=3°34’48”) или цилиндрической (NPS). Угол профиля при вершине 60°, теоретическая высота профиля Н=0,866025Р.

Стандарт предусматривает размеры резьбы от 1/16" до 24" для труб по стандартам ANSI/ASME B36.10M, BS 1600, BS EN 10255 и ISO 65.

Резьбы нефтяного сортамента

Резьбы нефтяного сортамента предназначены для соединения труб в нефтяных скважинах. Являются коническими для обеспечения высокой герметичности. По форме профиля бывают треугольные, с углом профиля 60°, и трапецеидальные неравнобочные, с углами от 5° до 60° (так называемая резьба Батресс). Резьбы нефтяного сортамента в основном выполняются в соответствии со стандартами Американского института нефти (API).

7Отечественные стандарты: ГОСТ 631-65 — Трубы бурильные с высаженными концами и муфты к ним. ГОСТ 632-70 — Трубы обсадные и муфты к ним. ГОСТ 633-70 — Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним.

Способы изготовления

Применяются следующие способы получения резьб:

  • лезвийная обработка резанием;
  • абразивная обработка;
  • накатывание;
  • выдавливание прессованием;
  • литье;
  • электрофизическая и электрохимическая обработка.

Наиболее распространенным и универсальным способом получения резьб является лезвийная обработка резанием. К ней относятся:

  • нарезание наружных резьб плашками;
  • нарезание внутренних резьб метчиками;
  • точение наружных и внутренних резьб резьбовыми резцами и гребенками;
  • резьбофрезерование наружных и внутренних резьб дисковыми и червячными фрезами;
  • нарезание наружных и внутренних резьб резьбонарезными головками;
  • вихревая обработка наружных и внутренних резьб.

Накатывание является наиболее высокопроизводительным способом обработки резьб, обеспечивающим высокое качество получаемой резьбы. К накатыванию резьб относятся:

  • накатывание наружных резьб двумя или тремя роликами с радиальной, осевой или тангенциальной подачей;
  • накатывание наружных и внутренних резьб резьбонакатными головками;
  • накатывание наружных резьб плоскими плашками;
  • накатывание наружных резьб инструментом ролик-сегмент;
  • накатывание (выдавливание) внутренних резьб бесстружечными метчиками.

К абразивной обработке резьб относится шлифование однониточными и многониточными кругами. Применяется для получения точных, в основном ходовых резьб.

Выдавливание прессованием применяется для получения резьб из пластмасс и цветных сплавов. Не нашло широкого применения в промышленности.

Литье (обычно под давлением) применяется для получения резьб невысокой точности из пластмасс и цветных сплавов.

Электрофизическая и электрохимическая обработка (например, электроэрозионная) применяется для получения резьб на деталях из материалов с высокой твердостью и хрупких материалов, например твердых сплавов, керамики и т.п.

Выбор способа обработки резьбы

Историческая справка

Идеи применения винтовых поверхностей в технике выдвигались еще Архимедом. Однако, широкое применение ходовые и крепежные резьбы нашли лишь в средневековье. Изготовление наружной резьбы происходило следующим образом: на цилиндрическую заготовку наматывалась смазанная мелом или краской веревка, затем по образовавшейся спиральной разметке нарезалась винтовая канавка. Вместо гаек со внутренней резьбой использовались втулки с двумя или тремя штифтами.

В XV - XVI веках началось изготовление трех- и четырехгранных метчиков для нарезания внутренней резьбы. Обе сопрягаемые детали с наружной и внутренней резьбой для свинчивания подгонялись друг под друга вручную. Какая-либо взаимозаменяемость деталей полностью отсутствовала.

Предпосылки к взаимозаменяемости и стандартизации резьбы были созданы Генри Модсли (Henry Maudslay) приблизительно в 1800 г., когда изобретенный им токарно-винторезный станок сделал возможным нарезание точной резьбы. В течение следующих 40 лет взаимозаменяемость и стандартизация резьб имели место лишь внутри отдельных компаний. В 1841 г. Джозеф Витворт (Joseph Whitworth) создал резьбу, которая, благодаря принятию ее многими английскими железнодорожными компаниями, стала национальным стандартом для Великобритании, названным британским стандартом Витворта (BSW). Стандарт Витворта послужил основой для создания различных национальных стандартов, например стандарта Селлерса (Sellers) в США, резьбы Лёвенхерц (Löwenherz) в Германии и т.д.

Эти стандарты были объединены в 1898 г. Международным Конгрессом по стандартизации резьбы в Цюрихе, который определил новые международные стандарты метрической резьбы на основе резьбы Селлерса, но с метрическими размерами.

В 1947 была основана Международная Организация по Стандартизации (ISO). Стандарты резьбы ISO в настоящее время являются общепринятыми во всем мире, в том числе и в России.

См. также

Примечания

  1. В шарико-винтовой передаче, шарики катятся по винтовым канавкам (резьбе).

Литература

  1. Гулиа Н. В., Клоков В. Г., Юрков С. А. Детали машин.. — М.: Издательский центр "Академия", 2004. — С. 416. — ISBN 5-7695-1384-5
  2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т.. — М.: Машиностроение., 2001. — ISBN 5-217-02962-5
  3. Ред. Ишлинский А. Ю. Новый политехнический словарь.. — М.: Большая Российская энциклопедия., 2003. — С. 671. — ISBN 5-7107-7316-6
  4. Якухин В.Г., Ставров В.А. Изготовление резьб. Справочник. — М.:: Машиностроение, 1989. — С. 192.

Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Шаг резьбы" в других словарях:

  • шаг резьбы — (P) 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. Примечание Под средней точкой понимают точку, лежащую на …   Справочник технического переводчика

  • шаг резьбы — 3.1.48 шаг резьбы: 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. 3.2 В настоящем стандарте применены… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Шаг резьбы —         расстояние между параллельными сторонами профиля двух соседних витков, измеренное вдоль оси. Обычно Ш. р. измеряют по линии, на которой ширина витков равна ширине впадин. У многоходовых резьб (См. Резьба), кроме шага, различают ход,… …   Большая советская энциклопедия

  • нормальный шаг (резьбы) — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN standard pitchSP …   Справочник технического переводчика

  • ШАГ — (1) расстояние между одноимёнными профилями, точками или осями изделия; напр. шаг резьбы, шаг заклёпок, шаг зубьев, шаг зацепления и др.; (2) Ш. алгоритма ступень (этап) исполнения (см.), состоящая в выполнении одной или нескольких простых команд …   Большая политехническая энциклопедия

  • шаг — 3.5 шаг р: Размер внутренней длины звена цепи. Источник: ГОСТ Р ЕН 818 1 2005: Цепи стальные из круглых коротких звеньев для подъема грузов. Безопасность. Часть 1. Общие требования к …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Резьбы — Резьба равномерно расположенные выступы или впадины постоянного сечения, образованные на боковой цилиндрической или конической поверхности по винтовой линии с постоянным шагом. Является основным элементом резьбового соединения, винтовой… …   Википедия

  • шаг — а ( у) (с числ. 2, З, 4: шага), предл. в шаге и в шагу, мн. шаги, м. 1. Одно движение ногой вперед, назад или в сторону, а также движение одной ногой вперед при ходьбе, беге. Ступал он [Лемм] тяжело, на каждом шагу перекидывая свое неповоротливое …   Малый академический словарь

  • шаг — а ( у) см. тж. шаг за шагом, шаг в шаг, ни на шаг, шажок, шажочек, шажище, шаговый с числительными: два, три, четыре шаг …   Словарь многих выражений

  • шаг — а ( у); (с числительными: два, три, четыре шага); предл. в шаге и в шагу; мн. шаги; м. 1. Движение ноги, перемещающее человека, животное с одного места на другое (при ходьбе, беге). Идти медленным, быстрым шагом. Сделать ш. в сторону. Шагу нельзя …   Энциклопедический словарь


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.