Виды резьбы по металлу. Примеры и программы для расчета
Приветствую вас на моем блоге! Рассмотрим виды резьбы по металлу. В данном посте я хочу подробно рассмотреть что такое резьба виды, назначение и применение резьб различных конструкций и на разных поверхностях. Думаю будет интересно как матерым инженерам так и ученикам ВУЗов и СУЗов.
Резьба. История ее появления.
Резьба — что это и откуда она появилась. Об применении первых резьбовых деталях стало известно еще 4-5 веках до нашей эры. Поговаривают о наличии винтовых саморезов при строительстве храма Соломона 950—586 до н. э. Там винты могли применить при закреплении деревянных конструкций.
Стоит отметить низкое качество таких изделий. Винт изготавливался путем наматывания на него промасленной нитки, а гайка-втулка имела несколько (две) шпонки. Короче конструкция сомнительная. Виды резьбы по металлу в те далекие времена были ограничены несколькими типами.
Время шло и в начале 15 века началось обширное изготовление 3-х и 4-х первых метчиков для нарезки резьбы. Про них кстати можете почитать в моей статье Метчик что это такое. конструкция виды и как им пользоваться. Там я рассмотрел основные конструкции метчика и его основные виды.
В 18 веке научились хорошо изготавливать и наружную резьбу, так как изобрели токарный станок, но об этом в следующих постах а сейчас по делу.
Виды резьбы по металлу. Назначение и применение.
В данном разделе мы рассмотрим основные виды резьбы по металлу. Постараюсь максимально подробно и доступно вам донести эту информацию. Оставайтесь со мной будет интересно.
1. Метрическая резьба.
Самый пожалуй распространенный вид резьбы в постсоветском пространстве и в европейском союзе. Все наши изделия как и европейские соединяются резьбовыми изделиями с метрическим исполнением. Как ее часто называют на заводе «нормальная» резьба. Как видите угол между гранями витка тут равен 60 градусов. Шаг соответственно может менять свое значение при необходимости. Но не забывайте, что в основном используют стандартные значения в зависимости от наружного диаметра.
2. Дюймовая резьба. Коническое исполнение.
Дюймовое исполнение как мы видим на рисунке выше имеет угол между гранями резьбы 55 градусов. Это далеко не все различия. Например стандартная резьба метрическая будет иметь обозначение М12х1.5. Значит наружный диаметр равен 12, а шаг резьбы 1,5 мм. В дюймовой это будет 12,5 и шаг 1/4 дюйма. Такие резьбы используют в основном жители США.
Если резьбовое соединение коническое, то резьба нарезается под углом φ. Такие резьбы используют для изготовления штуцеров в сантехнике и других подобных сферах требующих надежной герметизации.
3. Трубная резьба. Дюймовая. Коническая.
Для соединения различных труб используют такие виды резьбы по металлу. Резьбовое соединение может соединить трубы диаметром до 6 дюймов. Если вы решили соединить трубы наружный диаметр которых превышает 6 дюймов, то сварка вам в помощь. Большей просто не существует. Ну во всяком случае я не встречал.
Еще можно встретить такой вид соединений в коническом исполнении. Витки нарезаны под углом φ. Вот как она выглядит
4. Резьба упорная.
Упорной ее называют по тому, что как вы видите все витки наклонены в одном направлении. Похожа такая резьба больше на винт мясорубки. Применяется в системах которые испытывают очень большие нагрузки направленные в одном направлении. Это могут быть винты прессов или например крепление крюка крана. Если такая резьба выполнена с уклоном 55 и 45 градусов, то она является особо усиленной. Если 30 градусов, то это обычный представитель своего вида.
5. Резьба трапецеидальная.
Очень популярный вид резьбы по металлу. Используют очень широко в машиностроении и станкостроении. Изготавливают винты станков, на которых перемещаются суппорты и другие передвижные конструкции станка. Можно применять такую конструкцию резьбового вала в домкратах и силовых узлах.
6. Круглая резьба.
Применяется в основном при проектировании и изготовлении санитарно-технических изделий таких как вентили и краны в ванной. Такое исполнение обеспечивает необходимую герметичность и плавность хода. Применение такого вида резьбы по металлу используется не только в сантехнике, а например еще для переключения вентилей в оборудовании с применением жидкостей (СОЖ) под давлением.
Еще больше информации про резьбы можете найти вот на этом сайте.
Виды резьбы по металлу. Заключительная часть.
Сегодня мы с вами разобрались, что такое резьба и какие основные виды резьбы по металлу существуют на сегодняшний день. Как обычно для моих читателей я сделал подборку из двух программ для расчета размеров резьбы. И так две программы:
Программа для расчета размеров резьбы валов и отверстий.
Выбираете параметры резьбы, внутренняя или наружная, точность нажимаете на кнопочку «Показать результаты» и опа! В зеленой рамочке видим интересующие нас размеры.
Программа для расчета резьбы крюка. Выполнена в файле xsl.
Вводим значения в красной рамке и автоматически настроенные формулы завершают наши расчеты. Остается только перенести полученные данные на чертеж.
И как вводится можете их скачать совершенно бесплатно лишь поделившись этой статьей со своими друзьями.
[sociallocker id=1305]Программы для расчета размеров резьбы валов, отверстий и др.[/sociallocker]
А я на этом заканчиваю. Пойду детей спать укладывать. А вам всего хорошего!!!
С вами был Андрей!
Назначение и виды резьбовых соединений — классификация резьб
Автор статьи: pkmetiz.ru
Наиболее распространенным способом стыковки элементов различных конструкций является резьбовое соединение. Оно широко применяется в строительстве, при монтаже трубопроводов, в машиностроении и многих других отраслях. Популярность этого способа обусловлена следующими преимуществами:
- высокая надежность и продолжительный срок службы;
- создание разъемных соединений, простота монтажа и демонтажа при помощи общедоступных инструментов;
- контроль силы затягивания при сборке;
- малый вес и размеры крепежа, по сравнению с соединяемыми конструктивными элементами;
- широкая доступность, большой выбор типоразмеров крепежа.
Для использования при изготовлении и монтаже деталей необходимо знать существующие виды и параметры резьбовых соединений.
Назначение и виды резьбовых соединений
Резьбовые соединения любых видов резьб выполняют несколько основных функций. Основным назначением является обеспечение плотного соединения стыкуемых деталей с достижением необходимого значения. Кроме того, обеспечивается фиксация деталей в заданном положении, предотвращается возможность их смещения при эксплуатации конструкции или механизма. Еще одним распространенным назначением резьбовых соединений является обеспечение заданного расстояния между деталями.
Классификация соединений этого типа осуществляется по нескольким параметрам. При этом она имеет большое значение, поскольку от вида резьбовых соединений зависит их область применения, особенности эксплуатации, нормы отбраковки.
В зависимости от способа исполнения различают соединения, которые выполняются посредством крепежных элементов и непосредственные соединения. В первом случае монтаж выполняется при помощи болтов, шпилек, гаек, винтов и других вспомогательных элементов. Непосредственное соединение монтируется путем скручивания друг с другом соединяемых элементов, например, труб с нарезанной резьбой.
В зависимости от формы поверхности различают цилиндрические и конические резьбы. Оба этих типа резьб могут быть наружными и внутренними. По направлению витков нарезка может быть левой или правой.
Ключевым параметром для классификации является тип профиля нарезки. По этому признаку выделяют следующие виды резьбовых соединений деталей:
- метрическая;
- дюймовая;
- трубная цилиндрическая;
- трапецеидальная;
- упорная;
- круглая.
Рассмотрим эти типы более подробно.
Метрическая резьба
Самым распространенным видом резьбовых соединений является метрическая резьба. Ее профиль выполняется в соответствии с ГОСТ 9150-81 в форме равностороннего треугольника с углом 60°. Шаг метрической резьбы может составлять 0,25-6 мм, а внешний диаметр — от 1 мм до 600 мм. Такой тип резьбового соединения применяется при изготовлении большинства крепежных деталей.
Кроме того, применяется коническая метрическая резьба с диаметром 6–60 мм конусностью 1:16. Этот тип нарезки позволяет выполнять герметичные соединения. При ее использовании достигается стопорение крепежа, что исключает необходимость применения стопорных гаек.
Дюймовая резьба
Дюймовая резьба имеет профиль в форме равнобедренного треугольника со значением угла 55°, что отличает ее от формы профиля метрической нарезки. Диаметры резьбы измеряются в дюймах. Шаг определяется в количестве витков на 1 дюйм длины резьбовой части изделия. В промышленности применяются резьбовые соединения с наружным диаметром от 3/16 до 4 дюймов с числом витков на один дюйм от 3 до 28. Этот тип нарезки широко применяется на деталях трубопроводов, а также на крепеже производства США, Великобритании и ряда других стран.
Также выпускаются изделия с конической дюймовой резьбой. Благодаря конической форме достигается улучшенная герметичность соединения, что позволяет не использовать уплотнительные элементы. Коническая дюймовая нарезка широко применяется при прокладке напорных трубопроводов малого диаметра в гидравлических системах.
Трубная резьба
Трубная цилиндрическая резьба выполняется по ГОСТ 6357-81. Она имеет профиль в форме равнобедренного треугольника, угол наклона гребней составляет 55°. Верхние грани гребней скруглены. Благодаря этому устраняются дополнительные зазоры в зоне выступов и впадин, что обеспечивает повышенную герметичность соединения. Трубная резьба относится к дюймовым. Ее диаметр составляет от 1/16 до 6 дюймов, а шаг — от 11 до 28 витков.
По сравнению с другими видами дюймовых резьб шаг трубной резьбы сокращен. Уменьшенный шаг позволяет не допустить критического сокращения толщины стенки трубы, что необходимо для сохранения прочностных характеристик трубопровода.
Трубная резьба может быть цилиндрической и конической. В последнем случае ее конусность определяется соотношением 1:16.
Трапецеидальная
К резьбовым соединениям этого вида относятся чаще всего соединения типа винт-гайка. Трапецеидальная резьба выполняется в соответствии с ГОСТ 9481-81. Ее форма представляет собой равнобокую трапецию. Угол наклона граней составляет 30°. Для резьбы крепежных элементов, применяемых в червячных передачах, предусмотрен угол наклона 40°.
Трапецеидальный профиль резьбы позволяет достичь повышенной прочности соединения. Благодаря этому ее применяют для соединения деталей механизмов, работающих под воздействием динамических нагрузок, например, в ходовых гайках, которыми фиксируются штоки задвижек и т. д.
Упорная резьба
Упорная резьба в соответствии с ГОСТ 10177-82 имеет профиль в виде неравнобокой трапеции. Угол наклона одной грани гребня составляет 3°, а второй грани — 30°. Этот тип применяют для крепежных элементов диаметром от 10 мм до 600 мм. Шаг резьбы составляет 2–25 мм. Этот вид резьбового соединения используется для крепления деталей, которые в процессе эксплуатации испытывают значительные осевые нагрузки в одном направлении. Профиль нарезки позволяет эффективно противостоять таким нагрузкам.
Круглая резьба «Эдисона»
Круглая резьба, выполняемая в соответствии с ГОСТ 6042-83, имеет профиль, формируемый дугами. Угол наклона сторон составляет 60°. Благодаря такой форме профиля круглая резьба обладает высокой стойкостью к механическому износу. Это позволяет применять ее в деталях конструкций и механизмов, которые подвержены регулярным переменным нагрузкам, например, в деталях трубопроводной арматуры.
Классификация резьбы
Таблица 1.2.1
1.2.1. Метрическая резьба
Метрическая резьба (см. табл.1.2.1) является основным типом крепежной резьбы. Профиль резьбы установлен ГОСТ 9150–81 и представляет собой равносторонний треугольник с углом профиля α = 60°. Профиль резьбы на стержне отличается от профиля резьбы в отверстии величиной притупления его вершин и впадин. Основными параметрами метрической резьбы являются: номинальный диаметр – d(D) и шаг резьбы – Р, устанавливаемые ГОСТ 8724–81.
По ГОСТ 8724–81 каждому номинальному размеру резьбы с крупным шагом соответствует несколько мелких шагов. Резьбы с мелким шагом применяются в тонкостенных соединениях для увеличения их герметичности, для осуществления регулировки в приборах точной механики и оптики, с целью увеличения сопротивляемости деталей самоотвинчиванию. В случае, если диаметры и шаги резьб не могут удовлетворить функциональным и конструктивным требованиям, введен СТ СЭВ 183–75 «Резьба метрическая для приборостроения». Если одному диаметру соответствует несколько значений шагов, то в первую очередь применяются большие шаги. Диаметры и шаги резьб, указанные в скобках, по возможности не применяются.
1.2.2. Дюймовая резьба
В настоящее время не существует стандарт, регламентирующий основные размеры дюймовой резьбы. Ранее существовавший ОСТ НКТП 1260 отменен, и применение дюймовой резьбы в новых разработках не допускается.
1.2.3. Трубная цилиндрическая резьба
В соответствии с ГОСТ 6367–81 трубная цилиндрическая резьба имеет профиль дюймовой резьбы, т. е. равнобедренный треугольник с углом при вершине, равным 55° (см. табл.1.2.1).
Резьба стандартизована для диаметров от 1/16 » до 6″ при числе шагов zот 28 до 11. Номинальный размер резьбы условно отнесен к внутреннему диаметру трубы (к величине условного прохода). Так, резьба с номинальным диаметром 1 мм имеет диаметр условного прохода 25 мм, а наружный диаметр 33,249 мм.
Трубную резьбу применяют для соединения труб, а также тонкостенных деталей цилиндрической формы. Такого рода профиль (55°) рекомендуют при повышенных требованиях к плотности (непроницаемости) трубных соединений. Применяют трубную резьбу при соединении цилиндрической резьбы муфты с конической резьбой труб, так как в этом случае отпадает необходимость в различных уплотнениях.
1.2.4. Трубная коническая резьба
Параметры и размеры трубной конической резьбы определены ГОСТ 6211–81, в соответствии с которым профиль резьбы соответствует профилю дюймовой резьбы (см. табл.1.2.1). Резьба стандартизована для диаметров от 1/16″ до 6″ (в основной плоскости размеры резьбы соответствуют размерам трубной цилиндрической резьбы).
Нарезаются резьбы на конусе с углом конусности j/2 = 1°47’24» (как и для метрической конической резьбы), что соответствует конусности 1:16.
Применяется резьба для резьбовых соединений топливных, масляных, водяных и воздушных трубопроводов машин и станков.
1.2.5. Трапецеидальная резьба
Трапецеидальная резьба имеет форму равнобокой трапеции с углом между боковыми сторонами, равным 30° (см. табл.1.2.1). Основные размеры диаметров и шагов трапецеидальной однозаходной резьбы для диаметров от 10 до 640 мм устанавливают ГОСТ 9481–81. Трапецеидальная резьба применяется для преобразования вращательного движения в поступательное при значительных нагрузках и может быть одно- и многозаходной (ГОСТ 24738–81 и 24739–81), а также правой и левой.
1.2.6. Упорная резьба
Упорная резьба, стандартизованная ГОСТ 24737–81, имеет профиль неравнобокой трапеции, одна из сторон которой наклонена к вертикали под углом 3°, т. е. рабочая сторона профиля, а другая – под углом 30° (см. табл.1.2.1). Форма профиля и значение диаметров шагов для упорной однозаходной резьбы устанавливает ГОСТ 10177–82. Резьба стандартизована для диаметром от 10 до 600 мм с шагом от 2 до 24 мм и применяется при больших односторонних усилиях, действующих в осевом направлении.
1.2.7. Круглая резьба
Круглая резьба стандартизована. Профиль круглой резьбы образован дугами, связанными между собой участками прямой линии. Угол между сторонами профиля α = 30° (см. табл.1.2.1). Резьба применяется ограниченно: для водопроводной арматуры, в отдельных случаях для крюков подъемных кранов, а также в условиях воздействия агрессивной среды.
1.2.8. Прямоугольная резьба
Прямоугольная резьба (см. табл.1.2.1) не стандартизована, так как наряду с преимуществами, заключающимися в более высоком коэффициенте полезного действия, чем у трапецеидальной резьбы, она менее прочна и сложнее в производстве. Применяется при изготовлении винтов, домкратов и ходовых винтов.
1.3. Условное изображение резьбы. ГОСТ 2.311–68
Построение винтовой поверхности на чертеже – длительный и сложный процесс, поэтому на чертежах изделий резьба изображается условно, в соответствии с ГОСТ 2.311–68. Винтовую линию заменяют двумя линиями – сплошной основной и сплошной тонкой.
Резьбы подразделяются по расположению на поверхности детали на наружную и внутреннюю.
1.3.1. Условное изображение резьбы на стержне
Рис.1.3.1.1
Наружная резьба на стержне (рис.1.3.1.1) изображается сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими – по внутреннему диаметру, а на изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси стержня, тонкую линию проводят на 3/4 окружности, причем эта линия может быть разомкнута в любом месте (не допускается начинать сплошную тонкую линию и заканчивать ее на осевой линии). Расстояние между тонкой линией и сплошной основной не должно быть меньше 0,8 мм и больше шага резьбы, а фаска на этом виде не изображается. Границу резьбы наносят в конце полного профиля резьбы (до начала сбега) сплошной основной линией, если она видна. Сбег резьбы при необходимости изображают сплошной тонкой линией.
Рис.1.3.1.2?
Из технологических соображений на части детали (стержня) может быть осуществлен недовод резьбы. Суммарно недовод резьбы и сбег представляют собой недорез резьбы (ГОСТ 10548–80). Размер длины резьбы указывается, как правило, без сбега.
1.3.2. Условное изображение резьбы в отверстии
Рис.1.3.2.1
Внутренняя резьба – изображается сплошной основной линией по внутреннему диаметру и сплошной тонкой – по наружному. Если при изображении глухого отверстия, конец резьбы располагается близко к его дну, то допускается изображать резьбу до конца отверстия. Резьбу с нестандартным профилем следует изображать.
1.3.3. Условное изображение резьбы в сборе
Рис.1.3.3.1
На разрезах резьбового соединения в изображении на плоскости, параллельной его оси в отверстии, показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резьбой стержня.
Штриховку в разрезах и сечениях проводят до сплошной основной линии, т.е. до наружного диаметра наружной резьбы и внутреннего диаметра внутренней.
1.4. Условное изображение резьб
Таблица 1.4.1
Для обозначения резьб пользуются стандартами на отдельные типы резьб. Для всех резьб, кроме конических и трубной цилиндрической, обозначения относятся к наружному диаметру и проставляются над размерной линией, на ее продолжении или на полке линии-выноски. Обозначения конических резьб и трубной цилиндрической наносят только на полке линии-выноски.
Резьбу на чертеже условно обозначают в соответствии со стандартами на изображение, диаметры, шаги и т. д.
Метрическая резьба обозначается в соответствии с ГОСТ 9150–81.
Метрическая резьба подразделяется на резьбу с крупным шагом, обозначаемой буквой М с указанием номинального диаметра цилиндрической поверхности, на которой резьба выполнена, например М12, и резьбу с мелким шагом, обозначаемой указанием номинального диаметра, шага резьбы и поля допуска, например М24×2–6g или М12×1–6Н.
При обозначении левой резьбы после условного обозначения ставят LH.
Многозаходные резьбы обозначаются, например трех-заходная, М24×З(P1)LH, где М – тип резьбы, 24 – номинальный диаметр, 3 – ход резьбы, P1 – шаг резьбы. Приведенные обозначения левой и многозаходной резьб могут быть отнесены ко всем метрическим резьбам.
Метрическая коническая резьба обозначается в соответствии с ГОСТ 25229–82. В обозначение резьбы включаются буквы МК. Применяются соединения внутренней цилиндрической резьбы с резьбой наружной конической. Размеры элементов профиля конической и цилиндрической резьб принимаются по ГОСТ 9150–81. Соединение такого типа должно обеспечивать ввинчивание конической резьбы на глубину не менее 0,8l (где l – длина резьбы без сбега). Обозначение внутренней цилиндрической резьбы состоит из номинального диаметра, шага и номера стандарта (например: М20×1,5 ГОСТ 25229–82).
Рис.1.4.1
Соединение внутренней цилиндрической резьбы с наружной конической (рис.1.4.1) обозначается дробью М/МК, номинальным диаметром, шагом и номером стандарта: М/МК 20×1,5LH ГОСТ 25229–82. При отсутствии особых требований к плотности соединений такого рода или при применении уплотнений для достижения герметичности таких соединений номер стандарта в обозначении соединений опускается, например: М/МК 20×1,5 LH.
Поле допуска среднего диаметра внутренней цилиндрической резьбы должно соответствовать 6Н по ГОСТ 16093–81, а предельное отклонение внутреннего диаметра и среза впадин внутренней цилиндрической резьбы принимается в пределах: верхнее предельное отклонение (+0,12) -г- (+0,15), а нижнее предельное отклонение равняется 0.
Трубная цилиндрическая резьба. Условное обозначение резьбы состоит из буквы G, обозначения размера резьбы, класса точности среднего диаметра (А или В). Для левой резьбы применяется условное обозначение LH. Например, G1½LH–В–40 длина свинчивания, указываемая при необходимости.
Соединение внутренней трубной цилиндрической резьбы класса точности А с наружной трубной конической резьбой по ГОСТ 6211–81 обозначается следующим образом: например, G/Rp–1½–А.
При обозначении посадок в числителе указывается класс точности внутренней резьбы, а в знаменателе — наружной. Например: G 1½–А/В.
Трубная коническая резьба. В обозначение резьбы входят буквы: R – для конической наружной резьбы, Rc – для конической внутренней резьбы, Rp – для цилиндрической внутренней резьбы и обозначение размера резьбы. Для левой резьбы добавляются буквы LH. Условный размер резьбы, а также ее диаметры, измеренные в основной плоскости, соответствуют параметрам трубной цилиндрической резьбы, имеющей тот же условный размер. Поэтому детали с трубной конической резьбой достаточно часто применяются в соединениях с деталями с трубной цилиндрической резьбой, что обеспечивает достаточно высокую герметичность соединений. Резьбовые соединения обозначаются в виде дроби, в числителе которой указывается буквенное обозначение внутренней резьбы, а в знаменателе – наружной. Пример обозначения:
G/R * 1½ — A
внутренняя трубная цилиндрическая резьба класса точности А по ГОСТ 6357–81.
Трапецеидальная резьба. Условное обозначение трапецеидальной резьбы состоит из букв Тr, номинального диаметра, хода Рn и шага Р. Например: Tr20×4LH–8H, где LH – обозначение левой резьбы, 8Н – основное отклонение резьбы.
При необходимости вслед за основным отклонением резьбы указывается длина свинчивания L (в мм). Например: Тг40×6–8g–85; 85 – длина свинчивания.
Резьба упорная. Обозначение резьбы состоит из буквы S, номинального диаметра, шага и основного отклонения S80×10–8Н.
Для левой резьбы после условного обозначения резьбы указывают буквы LH.
Для многозаходной резьбы вводят дополнительно значение хода совместно с буквой Р и значение шага. Так, двухзаходная резьба с шагом 10 мм обозначается S80×2(P10).
Прямоугольная резьба не стандартизована. При изображении прямоугольной резьбы рекомендуется вычерчивать местный разрез, на котором проставляют необходимые размеры.
Специальные резьбы. Если резьба имеет стандартный профиль, но отличается от соответствующей стандартной резьбы диаметром или шагом, то резьба называется специальной. В этом случае к обозначению резьбы добавляется надпись Сп, а в обозначении резьбы указываются размеры наружного диаметра и шага резьбы, например: Сп.М19×1Д Резьба с нестандартным профилем изображается так, как это представлено в п.9 табл.1, с нанесением размеров, необходимых для изготовления резьбы.
какой она бывает, особенности цилиндрического соединения и область применения
Любая конструкция просто не может обойтись без резьбового соединения. Резьбы, виды которых применяются в самых разных отраслях промышленности, являются сегодня одним из лучших крепёжных соединений. Своим внешним видом она напоминает витки спирали, нанесённые на ось цилиндрической или конической формы. Такое соединение используется в винтовых передачах, оно считается важнейшим элементом крепежа.
Функциональное назначение резьбы
ГОСТ 2.331−68 даёт точное определение. Это поверхность, на которой выступы и впадины имеют определённый профиль. Спираль наносится на наружную поверхность вращающихся деталей. Основным назначением резьбовой поверхности считается:
- Крепление деталей и их последующее удержание на определённом расстоянии.
- Ограничение смещения деталей различных конструкций.
- Создание плотного соединения.
Инженеры, разрабатывающие машиностроительное оборудование, хорошо знают, какие резьбы бывают, вид спирали, который нужно использовать для создания мощного соединения. Многочисленные типы спирали дают возможность создавать очень прочные конструкции, состоящие из различных деталей. Сегодня известны следующие типы резьб:
- Цилиндрическая резьба. Нарезается на любой цилиндрической поверхности.
- Коническая. Поверхность заготовки должна иметь коническую форму.
- Правая. Виток направлен в сторону движения часовой стрелки.
- Левая. Направление витка в противоположную сторону относительно часовой стрелки.
Резьбовое соединение делится на несколько категорий:
- Создание крепежа с помощью соединительных деталей (шпилек, болтов, гаек).
- Образование соединения конструкций, без применения дополнительных крепёжных изделий. Например, соединение труб с помощью муфты.
Класс резьбы определяется по её шагу. Он может быть стандартным или мелким. Самым популярным считается мелкий шаг. Он используется на всех деталях, диаметр которых превышает 20 мм.
Благодаря минимальному зазору между канавками винтовой линии получается соединение, которое не имеет возможности самоотвинчиваться.
Положительные и отрицательные свойства
Резьбовые соединения получили большое распространение благодаря большому количеству эксплуатационных свойств. Важнейшими считаются:
- Долговечность.
- Надёжность.
- Контроль силы сжатия.
- Крепление детали в нужном положении.
- Эффект самоторможения.
- Возможность монтажа большим количеством различных инструментов.
- Простая конструкция.
- Большой сортамент.
- Невысокая стоимость.
При всех положительных качествах спираль имеет ряд характерных недостатков. Нагрузка распределяется неравномерно. Первый виток испытывает 50% общего давления.
В случае частого разбора поверхность спирали быстро изнашивается. Вибрационные нагрузки могут стать причиной самоотвинчивания.
Классификация резьбовых соединений
Профиль может иметь несколько видов. Он разбивает резьбу на определённые группы, которые применяются для создания различных соединений:
- Дюймовая.
- Метрическая.
- Трубная.
- Упорная.
- Трапецеидальная.
- Круглая.
Самой распространённой считается метрическая нарезка, выполненная согласно ГОСТ № 9150−81. Профиль похож на равносторонний треугольник. Угол наклона — 60 градусов. Шаг витка делается в диапазоне: 0.25 — 6 мм. Диаметр крепёжных деталей: 1 — 600 мм.
Коническая резьба отличается наличием конусности 1:16. Такая конструкция позволяет создать герметичные стыки без применения стопорных гаек.
Для дюймовой резьбы не существует отечественного стандарта. Профиль такой резьбы имеет вид треугольника. Угол 55 градусов. Число витков на одном дюйме определяет шаг профиля. Стандартизация конструкции затрагивает наружные диаметры 3/16″ — 4″ с витками на 3—28″.
Резьба дюймовая коническая сделана с конусом 1:16. Угол профиля равен 60 градусам. Это изделие создаёт высокую герметичность, причём без установки специальных уплотнений. Применяется для гидравлических систем, а также трубопроводов небольшого диаметра.
Цилиндрическая трубная резьба ГОСТ 6357–81 используется как одновременный крепёж и уплотнение. Форма профиля сделана в виде равнобедренного треугольника, имеющего угол наклона 55 градусов. Чтобы достичь высокой герметичности, профиль имеет верхние грани закруглённого типа. Чтобы не повредить стенки конструкции, такая резьба отличается сокращённым шагом. Её используют в системах отопления, создании водопроводных коммуникаций.
Трапецеидальная резьба изготавливается по ГОСТ 9481 −81. Она применяется в крепёжных соединениях вида винт-гайка. Внешний вид профиля напоминает равностороннюю трапецию с углом наклона 30 градусов. В червячных передачах значение угла увеличивается до 40 градусов. Применяется для крепежа деталей диаметром 10−640 мм.
Упорная резьба стандартизируется ГОСТом 24737−81. Её используют в крепеже, который во время эксплуатации подвергается мощным осевым нагрузкам, направленным в определённую сторону. Профиль имеет форму разносторонней трапеции. Одна грань наклонена под углом 3 градуса, противоположная — 30 градусов. Такой резьбой соединяют детали диаметром 10—600 мм. Шаг профиля находится в диапазоне 2—25 мм.
Круглая резьба ГОСТ 6042–83 формируется соединением дуг. Угол наклона между ними составляет 30 градусов. Основным преимуществом этой конфигурации считается высокая устойчивость к повышенному износу. Поэтому её широко используют в создании трубопроводной системы.
История резьбы
Резьба, нанесенная на различные детали, — не веяние нового времени. Этот элемент деталей существовал еще в Древней Греции. И Древние Римляне, изготавливая дверные петли, использовали болты, подобные тем, что используются и в наши дни.
Но та резьба, которую мы привыкли видеть, появилась на винтах и болтах еще в 15 веке, как раз тогда, когда были изобретены печатный станок и механические часы. А еще примерно через столетие была изобретена резьбовая пара «Гайка+Болт».
В этот период времени не было специальных механизмов для нанесения резьбы, все приходилось делать вручную. Два века нанесением резьб больших размеров занимались кузнецы. Заготовку болта раскаляли, для нанесения резьбы использовали специальный ковочный штамп, молот или другой инструмент, придающий детали форму. Если нужна была мелкая резьба, в ход шли простейшие токарные станки. Каждая деталь имела свою собственную резьбу, потому что все выполнялось вручную. Каждая пара изготавливалась отдельно, поэтому к болту из одной пары никогда не подходила гайка из другой. Чтобы не потерять парные детали, их свинчивали и так хранили до того момента, когда они понадобятся.
Во второй половине 16 века французский мастер Жак Бессон разработал станок для нарезки резьбы, что стало поистине шедевром в инженерной науке тех времен. Чтобы заставить станок работать, использовалась специальная педаль, которую нажимали ногой. В движение приводился резец, который и наносил резьбу. Резец выполнял поступательные движения, которые были скоординированы с вращением заготовки, для чего использовалась система шкивов.
В конце 18 века Великобритания переживала Индустриальную революцию, в ходе которой изготовление и использование деталей для крепежа получило значительное развитие. Стали активно расти производительные силы машинной промышленности. Благодаря использованию деталей с нанесенной резьбой стало возможно появление различных важных изобретений в области техники – прядильная и хлопкоочистительные машины. Особенно широко крепления с резьбой стали применяться на железных дорогах, которые в ту пору стремительно развивались.
Все инженеры, разрабатывавшие детали с резьбой, вынуждены были для определения размеров использовать английскую меру, так как впервые такие детали стали развиваться и широко распространяться именно в Великобритании. Эта мера размеров была связана с частями тела человека и носила название антропоцентрической. Такую же меру использовали и те страны, которые были колониями Соединенного Королевства, в том числе и штаты Северной Америки.
В английской системе мер в качестве основной единицы используется дюйм. Его размер совпадает с шириной большого пальца мужчины. Кстати, по-голландски duim и есть большой палец. Каждая страна, где использовалась английская система измерения, имела свою длину дюйма. Но именно английский преобладал и постепенно стал единственной единицей. Для обозначения размеров в дюймах принято ставить двойной или одинарный штрих после числа. К примеру, 4 дюйма будет выглядеть, как 4?. Сейчас один дюйм (английский) равен 25,4 миллиметрам.
Напомним, что до начала 19 столетия весьма проблематично было нарезать две одинаковые резьбы на разных деталях, даже в рамках одной страны, не говоря уже о других. Американец Эли Уитни, который дал миру машину для чистки хлопка, предложил использовать в машинах взаимозаменяемые части. Чтобы убедить руководство страны в необходимости внедрения такой идеи в жизнь, он показал президенту и вице-президенту занимательный эксперимент. Перед государственными деятелями были выложены 10 одинаковых кучек с деталями мушкетов. Каждая кучка насчитывала 10 деталей. Из каждой кучки изобретатель достал по одной произвольной детали и собрал одно оружие. Он сумел убедить людей, что эта идея весьма проста и удобна. И на этом до сих пор базируются такие стандарты, как ДСТУ,ISO, ГОСТ, DIN и так далее.
Исторически Великобритания всегда соперничала с Францией. Это соперничество коснулось и техники и технологии. И чтобы во время различных войн на территории Франции англичане не смогли собирать и ремонтировать свою технику и оружие, французы разработали свою собственную систему мер. Она была названа метрической, так как основной единицей в ней является метр. Предположительно название этой единицы произошло от греческого слова «мэ?тро», которое переводится как мера. После революции 1917 года эта система стала использоваться и в России. Разработчики системы договорились, что 1 метр – это 1000 миллиметров. Поэтому все размеры деталей в чертежах и документах измеряются в миллиметрах (мм). В связи с тем, что французский император Наполеон смог объединить практически всю Европу, то это поспособствовало распространению и метрической системе. Великобритания и все ее колонии продолжали использовать систему дюймовую (или, как они сами ее называют, имперскую).
Метрическую систему создавали французские ученые с мировым именем, поэтому она достаточно проста, удобна и логичная, да и связана с простыми круглыми числами.
Так как метрическая система проста и логична, то вполне закономерным было бы создание ряда размеров с шагом в 5 миллиметров, например. Такой ряд выглядел бы следующим образом: М5; М10; М15; М20 … М40 … М50 …и т.д. Проблема заключалась в том, что когда была придумана такая система, уже существовали механизмы и машины, настроенные на другие, дюймовые, размеры. Поэтому пришлось подгонять изобретение под уже существующие показатели. Это явилось причиной появления таких не совсем привычных значений размеров резьб, как М12, что означает полдюйма (1/2″), М24=1″, М36=1 1/2″.
Международная классификация резьб
Сегодня в промышленности используются размеры резьб, соответствующие следующим международным стандартам (приведены только основные стандарты, без учета специальных и неосновных):
Страны СНГ, как и зарубежные государства, наиболее часто используют метрический стандарт резьбы ISO DIN 13:1988 (и дочерний размер ГОСТ 24705-81). При этом другие стандарты так же применяются в технике.
Разница в использовании международных стандартов была описана ранее. Кроме того, существуют специальные стандарты, которые применяются в очень ограниченном перечне деталей.
Резьба метрическая цилиндрическая
При производстве крепежных деталей используются различные метрические резьбы, но чаще всего применяются цилиндрические с треугольным профилем с углом профиля 60°. При этом деталь, на которой нанесена резьба, имеет форму цилиндра, а сама резьба имеет одинаковый диаметр по всей длине этой детали.
Именно о такой резьбе будет идти речь дальше. При использовании такой резьбы в гайке нужно правильно измерить ее размер. Для этого нужно измерить наружный размер резьбы, нанесенной на болт.
Обозначается метрическая резьба латинской буквой М. Резьба может быть крупной, мелкой и особо мелкой. За нормальную принята крупная резьба:
- если шаг резьбы крупный, то размер шага не пишется: М2; М16 ? для гайки; М24х90; М90х850 ? для болта;
- если шаг резьбы мелкий, то размер шага пишется в обозначении через символ х: М8х1; М16х1,5 ? для гайки; М20х1,5х65; М42х2х330 ? для болта;
- Метрическая цилиндрическая резьба может быть нанесена как в правом, так и в левом направлении. Правое используется в большинстве случаев, поэтому никак не обозначается на детали. Если же применяется левое направление, то обозначение имеет символ LH: М16LH; М22х1,5LH ? для гайки; М27х2LHх400; М36LHх220 ? для болта;
Определить шаг метрической резьбы можно двумя способами. Во-первых, можно просто взять метрический резьбомер (специальный прибор), во-вторых, можно измерить длину десяти витков и полученную цифру разделить на 10.
Дюймовые резьбы
Происхождение дюймовых резьб уже упоминалось выше. Автором резьбы является Джозеф Уитворт. Его предприимчивости и таланта инженера хватило на то, что стандарт резьбы BSW , который был разработан в 1841 году, уже спустя 40 лет стал широко применяться на уровне государства. При этом применялась такая резьба не только у себя на родине, в Великобритании. Европейские страны также признали этот стандарт.
Изначально резьбы стандарта BSW использовались даже в США. Но из-за технической сложности массового производства такой резьбы американские производители вынуждены были от них отказаться. В 1864 году, благодаря идее Уильяма Селлерса (производителя инструмента и крепежа для резки металла) резьба стандарта BSW была упрощена. Для этого просто изменили форму профиля резьбы и его угол. Как следствие – производство крепежа с такой резьбой стало дешевле и значительно проще. На государственном уровне такая резьба была признана государственным стандартом. Из-за простоты и дешевизны такая резьба быстро вытеснила английскую и завоевала Европу. Оба стандарта существовали одновременно, что значительно осложняло производство, так как они были несовместимы. И только в 1948 году была принята и утверждена Унифицированная система дюймовых резьб, где обе вышеназванные резьбы присутствовали в качестве основных – UNC и UNF. Таковыми они являются и на сегодняшний день.
Измеряем шаг дюймовой резьбы
Общепризнано, что дюйм как единица измерения весьма неудобен. Чтобы не мучиться в измерениях резьбы, был принят весьма просто способ. Нужно всего лишь посчитать, сколько витков резьбы помещается в один дюйм (можно обычной линейкой отмерить 25,4 мм, или воспользоваться дюймовой линейкой). При этом достаточно просто визуально изучить деталь. К слову, дюймовую резьбу и сейчас измеряют именно так.
Есть и еще один способ – применить специальный дюймовый резьбомер. Единственное условие – нужно знать, какая используется резьба, английская или американская.
Дюймовая трубная резьба BSP (British Standard Whitworth Pipe Thread)
Отдельно обращаем внимание на трубную резьбу Уитворта. Она чаще всего в сантехнике (для соединения трубопроводов и кранов).
На территории бывшего советского союза используется аналогичный стандарт — ГОСТ 6357-81.
Обозначается латинской буквой G.После буквы (без пробела) указывается размер резьбы: G3/8
Важно знать!! Очень часто дюймовые размеры вводят людей в заблуждение. Рассмотрим самый простой пример. G1” – казалось бы, что может быть проще? Так обозначается гайка для болта с трубной резьбой, диаметр которого должен быть 25,4мм. Но в этом и кроется подвох. Возникает закономерный вопрос: почему резьба называется 1” (25,4 мм), а её внешний в действительности, не 25,4мм ? Бытует мнение, что причина в том, что G1” обозначает диаметр условный (ДУ) или диаметр номинальный (DN) трубы. Из приведенной ниже таблицы видно, что даже эта теория не отвечает на поставленный вопрос.
Для резьбы G 1/4 заявлен ДУ 8, а должен быть 6. Подводя итог, можно сказать, что не стоит искать прямое соответствие размера дюймовой резьбы – размеру в мм.
Дюймовая унифицированная цилиндрическая UNF (Unified National Fine Thread)
UNF ? это еще одна разновидность дюймовой резьбы. Это цилиндрическая резьба с мелким шагом.
Резьба UNF самая распространённая в мире.
Обозначается буквами – размером самой резьбы с указанием количества витков на дюйм буквами UNF.
Например: Болт с резьбой 9/16” – 18UNF
UNF — тип резьбы
9/16” ? диаметр резьбы
18 ? количество витков на дюйм.
Существуют также другие стандарты на дюймовые резьбы, но они являются специальными, узкоспециальными, редко используемыми и не рекомендуются к применению, ? поэтому приводить их и не будем.
Чем нарезать резьбу — виды и назначение инструмента
Благодаря высокой надежности и простоте резьбовые соединения широко применяются в различных строительных конструкциях, машинах и механизмах. Так как основные геометрические параметры резьб являются общепринятыми, для создания новых соединений и ремонта изношенных узлов достаточно иметь небольшой набор стандартных инструментов.
Содержание
- Внутренняя резьба
- Наружная резьба
Внутренняя резьба
Внутреннюю резьбу нарезают в отверстии с помощью метчиков (1). Они представляют собой металлические стержни с закаленными зубьями. Изготовляются из инструментальной или быстрорежущей стали.
Виды метчиков
Метчики различают по назначению. Они могут использоваться для нарезания метрической, дюймовой, конической, трубной, а также трапецеидальной резьбы. Согласно соответствующим техническим условиям, а также ГОСТ 3266-81, в таблице представлены пределы применимости этого инструмента.
| Наименование резьбы | Номинальные диаметры |
| Метрическая | 1 — 52 мм |
| Дюймовая | 1/4” — 2” (дюйма) |
| Коническая | 1/16” — 2” |
| Трубная | 1/16” — 6” |
| Трапецеидальная | 5,6 — 90 мм |
Метчики для нарезания метрической и дюймовой резьбы изготавливаются комплектами. Комплект может состоять как из двух, чистового и чернового, так и из трех — чернового, среднего и чистового метчиков. Черновой метчик предназначен для снятия основной части стружки. Чистовой служит для окончательного, точного формирования профиля резьбы и калибровки.
Чтобы идентифицировать метчик в комплекте, его хвостовую часть маркируют одной, двумя или тремя кольцевыми рисками. Возможно также обозначение с помощью номера: I – черновой, II – средний, III – чистовой.
Гаечные метчики предназначены для нарезания резьбы за один проход. Они являются однокомплектными, то есть продаются поштучно.
Для вращения метчиков используют воротки (2). Они могут быть нерегулируемыми с квадратными отверстиями под хвостовик фиксированного размера, а также регулируемыми. Кроме того, существуют воротки с трещоточным механизмом, обеспечивающие удобство работы в труднодоступных местах.
Наружная резьба
Вручную наружную резьбу нарезают плашками (5) и клуппами (4). Плашка представляет собой круглую гайку из быстрорежущей или инструментальной стали высокой твердости. С целью отвода стружки в ней предусмотрены специальные отверстия. Плашки бывают цельными и разрезными.
Разрезные плашки имеют прорезь величиной до 1,5 мм. Благодаря этому они позволяют регулировать диаметр нарезаемой резьбы в пределах 0,1—0,3 мм. Их недостатком является меньшая точность, поэтому использовать такой инструмент в ответственных соединениях не рекомендуется. Диаметры плашек представлены в таблице.
| Наименование резьбы | Номинальные диаметры |
| Метрическая | 1 — 76 мм |
| Дюймовая | 1/4” — 2” (дюйма) |
| Трубная | 1/8” — 2” |
Вращение плашек производят с помощью плашкодержателей (3) и трещоток. Эти устройства, как правило, позволяют использовать несколько размеров режущего инструмента, например M16 — M20, 1/2” — 1”. Трещотки применяются для нарезания трубной резьбы плашками в труднодоступных местах, например, у стены.
Клуппы предназначены для нарезания наружной трубной резьбы диаметром 1/2” — 3”. Благодаря своей конструкции, они надежно фиксируются на трубе, что обеспечивает удобство работы, а также высокое качество резьбового соединения. Клуппы обычно оснащаются сменными резцами или головками. Это значительно увеличивает срок их эксплуатации. В зависимости от конструкции, для вращения ручных клуппов могут использоваться как съемные рукоятки, так и держатели-трещотки.
технология, инструменты и виды с фото
Художественная резьба по металлу способна придать любому предмету красивый и оригинальный облик, привлекающий взгляды окружающих. Наверняка и у вас имеется какой-нибудь предмет с нанесенной на него гравировкой — будь то зажигалка, фляга или именная ручка. Именные гравировки всегда считались признаком почета и богатства. Резьба по заранее подготовленному металлу поможет сделать своими руками художественную гравировку настоящей ценностью!
Возможно вы задумывались, каким образом наносится красивый узор на ту или иную металлическую поверхность, а может быть вы хотели бы освоить это увлекательное ремесло самостоятельно.
Во-первых, чаще всего, такая работа выполняется индивидуально, вы становитесь обладателем эксклюзивного предмета.
Во-вторых, художественная гравировка выглядит очень красиво.
В-третьих, выполнить ее можно своими руками, в домашних условиях. Гравирование представляет собой нанесение (перенос) рисунка на металлический предмет.
Как сделать гравировку на металле в домашних условиях, какой нужен инструмент или станок или машинка? Какая цена приспособлений для гравировки? Об этом вы узнаете в нашей статье.
Изучаем резьбу по металлу своими руками для начинающих
Для создания любой гравировки на металлической поверхности вам понадобится некоторый набор инструментов. Для новичков наиболее легким и удобным способом будет использование гравера.
Благодаря широкому разнообразию видов сверл, фрез и иных насадок можно наносить линии различной ширины, глубины и даже формы, не прилагаю для этого особых усилий. После окончания работ гравером результат следует закрепить воском или прозрачным лаком.
В ювелирном деле известно очень много различных технологий нанесения гравировки на металл, допустим, лазерная гравировка, или “алмазная” гравировка. Все эти способы очень интересны, но выполнение подобных работ в домашних условиях очень затратно и практически невозможно, ведь для них необходима покупка специального недешевого оборудования. Заниматься подобными видами гравировки стоит лишь в том случае, если вы будете выполнять большое количество работ на заказ.
Очень увлекательным и интересным может показаться способ нанесения рисунка при помощи подручных материалов. Для него вам понадобятся:
- Лак для ногтей;
- Соль;
- Зубочистка;
- Ненужная зарядка от старого телефона;
- Обыкновенный стакан;
- Жидкость для снятия лака.
Покройте обрабатываемую поверхность лаком для ногтей, и, пока он не высох, зубочисткой вычертите на нем узор. Соль (примерно 2 столовые ложки) смешайте с водой и оставьте в стакане.
Приложите плюс от зарядки для телефона к обрабатываемому предмету, а минус к любому другому куску железа.
Этот самый второй ненужный кусок железа необходимо опустить в соленую воду, после чего можно включить зарядку в розетку. и опустить в воду обрабатываемую деталь.
Держать всю эту конструкцию включенной необходимо минут пять. Этот способ травления довольно бюджетный, но он позволяет вам самостоятельно создать дома интересные предметы быта, например, именные ложки.
Этот способ особенно хорош тем, что позволяет вывести на металле тончайшие элементы рисунка и исправить все недочеты до начала работы, в то время как гравером рисунок наносится сразу, и если ваша рука дрогнет, то убрать лишний штрих будет просто невозможно. Не все начинающие граверы обладают достаточно твердой рукой, потому приступать к оформлению основных предметов стоит только после длительных и многочисленных тренировок на ненужных листах металла.
Именно способ травления металла соленой водой является самым популярным для тех, кто создает гравировку по металлу в домашних условиях.
Самыми популярными примерами гравировки по металлу на данный момент можно считать наносимые на охотничьи ножи надписи, узоры и картины.
Посмотрите какая тонкая работа представлена на ноже — вытравленный орнамент с орлом проработаны до мельчайших деталей:
Подобной точности можно достичь только годами тренировок и опыта.
А вот небольшая, но хорошо и качественно исполненная пантера — подобный рисунок не занимает много времени, не требует особых навыков, но для столь аккуратного выполнения линий безусловно надо быть очень внимательным:
А вот очень интересный орнамент с оленем, выполненный практически новичком в этом деле:
Видео-материал по теме статьи
В конце статьи вам следует посмотреть очень увлекательные и познавательные видео-уроки, на которых мастера продемонстрируют способы нанесения рисунка на ножи при помощи гравера и путем травления соленой водой.
Многопоточность— Что означает термин «потокобезопасность»?
Переполнение стека- Около
- Продукты
- Для команд
- Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
- Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
- Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
- Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
- Реклама Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира
c ++ — Как узнать, какой поток вызвал метод
Переполнение стека- Около
- Продукты
- Для команд
- Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
- Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
- Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
- Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
- Реклама Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира
java — Проверить, из какого потока вызывается метод из
Переполнение стека- Около
- Продукты
- Для команд
- Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
- Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
- Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
- Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
- Реклама Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира
- О компании
java — Что происходит, когда в каком-то потоке вызывается Thread.interrupt ()?
Переполнение стека- Около
- Продукты
- Для команд
- Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
- Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
- Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
- Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
- Реклама Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира