Резьбовыми называют соединения деталей с помощью резьбы - чередующихся выступов и впадин на поверхности тел вращения, расположенных по винтовой линии. Различают конические и цилиндрические резьбовые соединения. Цилиндрические в свою очередь подразделяют на соединения крепежными и специальными резьбами.

К крепежным резьбам относят крупную и мелкие метрические резьбы по ГОСТ 9150-81, а также резьбы со спиральными вставками; к специальным - трубную, прямоугольную, упорную, круглую, трапецеидальную и др.

Деталь с внутренней резьбой называют гайкой , с наружной - болтом (винтом, шпилькой).

Профиль резьбы - это контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ось резьбовой детали. ГОСТ 9150-81 и ГОСТ 8724-81 устанавливают единый номинальный профиль для цилиндрических метрических резьб диаметром до 600 мм , включая резьбы диаметром менее 1 мм. Номинальный профиль резьбы и его элементы показаны на (рис. 1, а). Впадина наружной резьбы (рис. 1, б) может быть плоскосрезанной или закругленной: R max =0,144P , R min =0,108P ,
где R - радиус впадины;
Р - шаг резьбы.

Рис. 1 - Профиль метрической резьбы (а) и впадины резьбы (б)

Резьбы определяются следующими основными параметрами:

• наружным, средним и внутренним диаметрами;
• шагом;
• углом профиля;
• углом наклона сторон профиля.

Наружный диаметр резьбы d (см. рис. 1, а) - диаметр цилиндра, описанного относительно вершин наружной резьбы (или впадин внутренней резьбы).

Внутренний диаметр d 1 - диаметр цилиндра, вписанного в вершины внутренней резьбы (или впадины наружной резьбы).

Номинальные значения d и d 1 для наружной и внутренней резьбы одинаковые.

Средний диаметр d 2 - диаметр воображаемого цилиндра, поверхность которого пересекает витки резьбы таким образом, что ширина витков и ширина впадин равны.

Шаг резьбы Р - расстояние между параллельными сторонами двух рядом лежащих витков, измеренное вдоль оси.

ГОСТ 8724-81 устанавливает диаметры в диапазоне 0,25...600 мм и шаги 0,075...6 мм. Метрические резьбы могут иметь крупный шаг (при диаметрах 0,25...68 мм) и мелкий шаг (при диаметрах 1...600 мм).

Угол профиля α - угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевой плоскости. Угол наклона сторон профиля β - угoл между стороной профиля и перпендикуляром к оси резьбы. Для резьб с симметричным профилем β=0,5α . Для резьб с асимметричным профилем, например для упорной или конической, угол наклона каждой стороны определяется независимо.

Высота исходного треугольника Н - высота остроугольного профиля, полученного при продолжении боковых сторон профиля до их пересечения. Рабочая высота профиля H 1 - высота плоскосрезанного теоретического профиля, равная полуразности наружного и внутреннего диаметров. Для метрических резьб Н=0,866025Р , Н 1 =0,54126Р .

В действительности высота соприкосновения меньше, так как система допусков предусматривает определенные зазоры, например, по внутренним диаметрам резьбы гайки и болта.

Рабочая высота витка H 1 - наибольшая высота соприкосновения; наименьшая высота соприкосновения обозначается H 1 min . Для резьбы с плоскосрезанным профилем H 1 и H 1 min определяют наибольшее и наименьшее перекрытие витков резьбы и гайки .

Угол подъема резьбы (винтовой линии)

Для многозаходных резьб в числитель этой формулы следует подставлять вместо Р произведение n 0 P ,
где n 0 - число заходов.

Длина свинчивания l (высота гайки H ) - длина (высота) соприкосновения поверхностей болта и гайки, измеренная вдоль

Крепежная резьба применяется в соединительных деталях машин, механизмов и приборов, т.е. болтах, винтах, шпильках, гайках. Ходовая и грузовая резьбы применяются в подъемных винтах винтовых прессов, домкратов, станков для преобразования вращательного движения в поступательное.

Специальная резьба используется в инструментах для нарезания резьбы в отверстии -метчиках и на стержне – плашках, а также в инструментах для выполнения отверстий – сверлах и обработки плоскостей, канавок и пазов – фрезах.

В настоящее время основным промышленным способом нарезания резьбы на метизных изделиях (болтах, шпильках, винтах) является накатка с использованием высокопроизводительных резьбонакатных автоматов. Процесс накатывания резьбы осуществляется в результате пластической деформации стержня, без снятия стружки. Прокатывая деталь между двумя плоскими плашками или цилиндрическими роликами с резьбовым профилем, выдавливают резьбу соответствующего профиля за счет перераспределения металла.

Цилиндрической называется резьба, образованная на цилиндрической поверхности, а конической является резьба, образованная на конической поверхности.

Наружная резьба, образованная на цилиндрической или конической поверхности стержня, является охватываемой поверхностью (болт, винт и т.д.). Внутренняя резьба, образованная на цилиндрической или конической поверхности отверстия, является охватывающей поверхностью (гайка).

По числу заходов резьба подразделяются на однозаходную и многозаходную (двух-, трехзаходную и т.д.)

Правая резьба образуется контуром, вращающимся по часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси от наблюдателя, а левая – контуром, вращающимся против часовой стрелки.

Резьба может быть стандартной и нестандартной. У стандартной резьбы все основные параметры определяет ГОСТ 11708-82.

Резьбу характеризуют три диаметра рис. 2: наружный, внутренний и средний. При этом диаметры наружной резьбы обозначаются d, d 1 , d 2 , а внутренней – D, D 1 , D 2 .

Наружный диаметр резьбы d (D) – диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней резьбы. Этот диаметр является определяющим, расчетным и входит в условное обозначение резьб.

Внутренний диаметр резьбы d 1 (D 1) – диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, вписанного во впадины наружной или вершин внутренней резьбы.

Средний диаметр резьбы d 2 (D 2) – диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, образующие которого пересекают профиль резьбы таким образом, что ее отрезки, образованные при пересечении с канавкой, равны половине ее номинального шага.

Профиль резьбы – профиль выступа и канавки и резьбы в плоскости ее осевого сечения.

Угол профиля резьбы - угол между смежными боковыми сторонами резьбы в плоскости ее осевого сечения.

Высота исходного треугольника резьбы H – расстояние между вершиной и основанием исходного треугольника резьбы в направлении, перпендикулярном к ее оси.

Рабочая высота профиля H 1 - длина участка взаимного перекрытия профилей сопрягаемых наружной и внутренней резьб на перпендикуляре к оси резьбы.

Высота профиля Н 3 – расстояние между вершиной и впадиной резьбы в плоскости осевого сечения в направлении, перпендикулярном к оси резьбы.

Шаг резьбы Р – расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между средними точками ближайших одноименных боковых сторон ее профиля, лежащими в одной осевой плоскости.

Ход резьбы Р h – расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между любой исходной средней точкой на боковой стороне резьбы и средней точкой, полученной при перемещение исходной точки по винтовой линии на угол 360º.

Режущая часть инструмента (на метчиках и плашках) для резания резьбы имеет два участка: заборный – с резьбой, ограниченной конической поверхностью, и цилиндрический, - формирующий резьбу необходимого профиля, шага и размера.

Изображение резьб на чертеже

Вычерчивание резьбы в виде винтовой поверхности – трудоемкая работа, поэтому на чертежах ее, независимо от профиля и назначения, изображают условно по ГОСТ 2.311 – 68 * .

Наружная резьба изображается сплошными толстыми основными линиями по наружному диаметру d, и сплошными тонкими линиями по внутреннему диаметру d 1 . на плоскости, параллельной оси резьбы, сплошную тонкую линию проводят на всю длину ее полного профиля, включая фаску (рис. 3). Линию, определяющую границу резьбы, обозначают в конце ее полного профиля сплошной толстой основной линией, если резьба видима, или штриховой, если она невидима.

Внутреннюю резьбу в разрезах показывают сплошными толстыми основными линиями по внутреннему диаметру D 1 и сплошными тонкими линиями по наружному диаметру D (рис. 4). На плоскости, перпендикулярной к оси резьбы, сплошную тонкую линию проводят в виде дуги, равной ¾ окружности. Причем начало и конец этой дуги не должны совпадать с осевыми линиями.

При изображении резьбы (как наружной, так и внутренней) на плоскости, перпендикулярной к оси стержня или отверстия, фаски, не имеющие специального конструктивного назначения, не показывают.

Штриховку в разрезах и сечениях резьбовых изделий наносят до сплошной основной линии, т.е. до линии наружного диаметра резьбы на стержне и линии внутреннего диаметра резьбы в отверстии.

В резьбовых соединениях резьба условно вычерчивается на стержне, а в отверстии показывается только та ее часть, которая на закрыта резьбой стержня (рис. 5).

Условнее обозначение конической резьбы на стержне и в отверстии соответственно приведено на рис. 6

Обозначение резьбы

Название, стандарт	Вид	Обозначение	Пример
Метрическая, ГОСТ 8724-81 *	С крупным шагом С мелким шагом Многозаходная левая	М, d (мм) М, d, P (мм) М, d, P h (мм) LH	М20 М20×1,5 М20×3(Р1) М20LH, М20×1,5LH, М20×3(Р1)LH
Дюймовая, ОСТ НКТП 1260	Наружная внутренняя	- -	½’ ½’’
Трубная цилиндрическая, ГОСТ 6357-81	Класса А (повышенного) Класса В (нормального) Левая	G, D y (дюймы), Класса А G, D y (дюймы), Класса В LH	G 1½ - A G 1½ - B G 1½ LH – A G 1½ LH - B
Трубная коническая, ГОСТ 6211-81	Наружная Внутренняя Внутренняя цилиндрическая Левая	R, D y (дюймы) R c , D y (дюймы) R p , D y (дюймы) LH	R 1½ R c 1½ - B R p 1½ R 1½LH R c 1½ LH
Коническая дюймовая, ГОСТ 6111-52 *	Наружная Внутренняя	K, D y (дюймы) K, D y (дюймы)	К 1½’’ К 1½’’
Метрическая коническая, ГОСТ 25229-82	Коническая Внутренняя цилиндрическая Левая	МК, d, P (мм) M, d, P (мм) LH ГОСТ …	МК 20×1,5 М20×1,5 ГОСТ 25229-82 МК20×1,5 LH ГОСТ 25229-82
Трапецеидальная, ГОСТ 24738-81	Однозаходная Левая	Tr, d, P (мм) LH	Tr40×6 Nr40×6 LH
Трапецеидальная, ГОСТ 24739-81 *	Многозаходная Левая	Tr, d, P h , P (мм) LH	Tr20×8(P4) Tr20×8(P4) LH
Упорная, ГОСТ 10177-82	Однозаходная Многозаходная Левая	S, d, P (мм) S, d, P h , P (мм) LH	S80×10 S80×20(P10) S80×20 LH; S80×20(P10) LH
Круглая, ГОСТ 13536-68	Правая	Kp, d, P (мм) ГОСТ…	Kp12×2,54 ГОСТ 13536-68

Например, надпись М20×1,5 – 6g (рис.) означает, что резьба метрическая, наружный диаметр резьбы 12 мм, резьба с мелким шагом 1,5 мм и полем допуска 6g (6 – класс точности, g – основное отклонение резьбы болтов).

Шпилечные соединения

Шпилечное соединение состоит из шпильки, гайки, шайбы и соединяемых деталей и применяется, когда одна из этих деталей имеет значительную толщину, т.е. когда нецелесообразно сверлить сквозное отверстие для болта большой длины. Выполняется оно следующим образом (рис.7). В детали 1 сверлят гнездо диаметром D 1 и нарезают резьбу. Размеры резьбы ввинчиваемого конца шпильки.

На чертеже шпилечного соединения (рис. 8) линия раздела соединяемых деталей должна совпадать с границей резьбы ввинчиваемого конца шпильки. Нарезать резьбу до конца гнезда технологически невозможно, но на сборочных чертежах допускается изображать её на всей его глубине. Штриховку в разрезе доводят до основной линии резьбы на шпильке и в гнезде. На чертеже шпилечного соединения указывают три размера: диаметр резьбы, длину шпильки и диаметр отверстия в присоединяемой детали. На упрощенном изображении шпилечного соединения (рис.9) резьбу условно показывают на всей длине шпильки. при этом на крепежных деталях конец отверстия, включая запас и недорез резьбы, а также зазор между отверстием присоединяемой детали и шпилькой, не изображают. размеры крепежных деталей определяются в зависимости от диаметра резьбы болта d.

Если номинальный диаметр резьбы равен или меньше 2 мм, допускается условное изображение шпилечного соединения (рис.10).

Рис. 8 Рис. 9 Рис. 10

Болтовые соединения

На чертеже болтового соединения (рис.11) выполняют не менее двух изображений: на плоскости проекций параллельной к оси болта и на плоскости проекций перпендикулярной к его оси (со стороны гайки). При изображении болтового соединения в разрезе стандартные детали (болт, гайку, шайбу) показывают неразрезанными. Головку болта и гайки на главном виде принято изображать тремя гранями. Штриховка смежных деталей выполняется под углом 45 0 к горизонтальным линиям чертежа в разные стороны, при этом для каждой детали на всех изображениях сохраняют одинаковые направление и частоту штриховки.

На чертеже болтового соединения указывают три размера: диаметр резьбы, длину болта и диаметр отверстия под болт в соединяемых деталях.

Рис. 11 Рис. 12

При упрощенном изображении болтового соединения размеры элементов крепежных деталей определяют по условным соотношениям в зависимости от диаметра резьбы болта d (рис. 12) Резьбу в этом случае условно показывают по всей длине стержня болта, а фаски на крепежных деталях и зазор между отверстием и стержнем болта не изображают.

Наиболее распространенные элементы деталей показаны на рис. 7.1.

Рис. 7.1. Различные элементы детали

Справочные данные для стандартных элементов приведены в данной главе пособия.

§ 7.1. Резьба и ее элементы

Многие детали современных машин, механизмов, приборов имеют резьбу (глава 4). Резьба широко применяется для соединений деталей. Это обусловлено удобством сборки изделий.

Резьбу в зависимости от материала (металл пластмасса, стекло) и некоторых других условий изготовляют:

– режущим инструментом с удалением слоя материала (рис. 7.2а);

– накаткой – путем выдавливания винтовых выступов (рис. 7.2б);

– литьем;

– прессованием;

– штамповкой.

Рис. 7.3. Элементы резьбы: а, б, г – наружной; в, д – внутренней

Если резьбу выполняют до некоторой поверхности, не позволяющей дово-

дить инструмент до упора к ней, то образуется	н е д о в о д
7.3б, в). Сбег совместно с недоводом образуют	н е д о р е з

Если требуется изготовить резьбу полного профиля, без сбега, то для вывода резьбонарезающего инструмента делают п р о т о ч к у, диаметр которой для наружной резьбы должен быть немного меньше внутреннего диаметра резьбы (рис. 7.3г), а для внутренней резьбы – немного больше наружного диаметра резь-

бы (рис. 7.3д).

В начале резьбы выполняют, как правило, коническую фаску, предохраняющие крайние витки от повреждений и служащую направляющей при соединении деталей с резьбой (рис. 7.8). Фаску выполняют до нарезания резьбы.

На резьбу и ее элементы установлены соответствующие ГОСТ (табл. 7.2).

7.1.1. Изображение резьбы

Построение точного изображения резьбы требует много времени, поэтому его применяют в редких случаях. Согласно ГОСТ 2.311-68 «Изображение резьбы на чертежах», резьбу изображают условно, независимо от профиля резьбы.

В соответствии с ГОСТ 2.311–68, резьбу изображают:

- на стержне – сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими по внутреннему диаметру (рис. 7.4а, б). На видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси стержня по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу, равную ¾ окружности, разомкнутую в любом месте;

В отверстии – сплошными основными линиями по внутреннему диаметру

и сплошными тонкими линиями по наружному (рис. 7.4в, г). На изображениях,

полученных на плоскость, перпендикулярную к оси отверстия по наружному диаметру проводят дугу, равную ¾ окружности, разомкнутую в любом месте.

Фаски на стержне с резьбой и в отверстии с резьбой, не имеющие специального конструктивного назначения, в проекции на плоскость, перпендикулярную оси стержня или отверстия, не изображаются.

Сплошную тонкую линию при изображении резьбы наносят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы.

Рис. 7.4. Изображение резьбы на стержне (а, б) и в отверстии (в, г)

Детали в машинах и механизмах каким-либо образом соединены друг с другом. Данные соединения выполняют различные функции. Соединения делят на два типа: подвижные и неподвижные, которые, в свою очередь подразделяются на разъемные и неразъемные.

Разъемными называют соединения, повторная сборка и разборка которых возможна без повреждения (разрушения) их составных частей. К ним относятся резьбовые, шпоночные, штифтовые, шлицевые и другие виды соединений.

5.1 Резьбы

Резьба — поверхность, образованная при винтовом движении плоского кон­тура по ци­линдри­ческой или конической поверхности.

5.1.1 Классификация

По назначению резьбы делятся на крепежные (в неподвижном соеди­нении) и ходовые или кинематические (в подвижном соединении). Часто крепежные резьбы несут в себе вто­рую функцию — уплотнения резьбового соединения, обеспечения его герметичности.

В зависимости от формы поверхности, по которой нарезается резьба, она может быть ци­линдрической или конической .

В зависимости от расположения поверхности резьба может быть на­руж­ной (нарезанная на стержне) или внутренней (нарезанная в отверс­тии).

В зависимости от формы профиля различают резьбу треугольную , тра­пе­циевидную , пря­моугольную , круглую , специальную .

Треугольная резьба подразделяется на метрическую , трубную , кони­че­скую дюймовую, трапециевидная резьба — на трапецеидальную , упорную , упорную усиленную .

По величине шага различают резьбу крупную, мелкую и специальную.

По числу заходов резьбы делятся на однозаходные и многозаходные .

По направлению винтовой линии различают резьбу правую (нитка резьбы нарезается по часовой стрелке) и левую (нитка резьбы нареза­ется против часо­вой стрелки).

Рисунок 5.1 — Классификация резьб

5.1.2 Профили и параметры резьбы

5.1.2.1 Профили резьбы

Резьба образуется при винтовом движении некоторой плоской фигуры, за­дающей так на­зы­ваемый профиль резьбы, расположенной в одной плоскос­ти с осью поверхности вращения (осью резьбы).

Профили резьбы характеризуются следующими особенностями:

• метрическая резьба имеет профиль в виде равностороннего треу­голь­ника с углом при вершине 60 0 (Рисунок 5.2). Метрическая резьба бывает ци­линдрической и ко­нической;
• трубная резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольни­ка с углом при вер­шине 55 0 (Рисунок 5.2). Трубная резьба также может быть ци­линдрической и кониче­ской;
• коническая дюймовая резьба имеет профиль в виде равностороннего треугольника (Рисунок 5.2);
• круглая резьба имеет профиль в виде полуокружности;
• трапецеидальная резьба имеет профиль в виде равнобочной трапеции с углом 30 0 между боковыми сторонами (Рисунок 5.2);
• упорная резьба имеет профиль не равнобочной трапеции с углом на­клона рабочей сто­роны 3 0 и нерабочей – 30 0 (Рисунок 5.2);
• прямоугольная резьба имеет профиль в виде прямоугольника (Рисунок 5.2). Резьба не стан­дартизована.

	Резьба метрическая (треугольная)
	Резьба трубная цилиндрическая
	Резьба трубная коническая
	Резьба дюймовая коническая
	Резьба круглая
	Резьба трапецеидальная
	Резьба упорная
	Резьба прямоугольная нестандартная

Рисунок 5.2 — Типы и параметры резьб

5.1.2.2 Параметры резьбы

Диаметр резьбы (d) — диаметр поверхности, на которой будет образована резьба.

Шаг резьбы (Р) — 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 вращения (ГОСТ 11708-82).

Ход резьбы — относительное осевое перемещение детали с резьбой за один оборот, рав­ное произведению nР , где n – число заходов резьбы. У однозаход­ной резьбы ход равен шагу.

Резьбу, образованную движением одного профиля, называют однозаходной , образован­ную движением двух, трех и более одинаковых профилей, называют многозаходной (двух-, трех­заходной и т.д.).

5.1.3 Назначение резьбы и ее элементы

Таблица 5.1 — Обозначение и назначение резьб

Тип резьбы	Буквенное обозначение	Назначение
Метрическая	М…	Резьба общего назначения, стандартные крепежные изделия
Метрическая коническая	МК…	Приборостроение
Трапецеидальная	Tr…	Ходовые винты, передающие возвратно-поступательное движение
Упорная	S…	Механизмы с большим осевым усилием (винтовые прессы, домкраты)
Трубная цилиндрическая	G…	Соединение труб, фитинги, вентили
Трубная коническая	R… (наружная) Rc… (внутренняя)	Соединение труб при больших давлениях и температурах (повышенная герметичность)
Круглая для электротехнической арматуры	E…	Патроны, цоколи

В зависимости от условий и характера производства выполнение резьбы может осу­ществ­ляться различными способами и инструментами. Для изготов­ления большинства стан­дарти­зованных резьб широко применяется нарезание резьбы плашками или метчиками.

Плашка применяется для нарезания наружной резьбы на заранее под­готов­ленной заго­товке детали, диаметр которой определяется диаметром и шагом нарезаемой резьбы.

Рабочая (режущая) поверхность плашки имеет коническую заборную часть (фаску) и ци­линдрическую калибрующую часть, обеспечивающую наре­зание резьбы необходимого раз­мера. В результате наличия заборной части на нарезаемом стержне в конце резьбы остается участок l 1 с постепенно умень­шающимся по высоте профилем (Рисунок 5.3, в). Этот участок с непол­ной резьбой назы­вается сбегом резьбы . Резьба полного профиля, определяемая калиб­рующей ча­стью плашки, заканчивается на стержне там, где начинает­ся сбег резьбы. В слу­чае, когда нарезаемая часть стержня ограничивает­ся какой-либо опорной по­верхностью (буртиком, го­ловкой, заплечиком и т.п.), при нарезании резьбы плашка (во избежание по­ломки) обычно не доводится до упора в эту поверх­ность.

При этом на стержне остается участок, называемый недоводом резьбы . Сбег плюс недовод образуют недорез резьбы l 2 (Рисунок 5.3, в).

а	б	в

Рисунок 5.3 — Нарезание резьбы на стержне

Метчик (Рисунок 5.4) применяется для нарезания внутренней резьбы в за­ранее просверленном от­верстии, диаметр d 1 которого выбирается в зависи­мости от шага и диаметра нарезаемой резьбы (см. таблицу 5.2. (ГОСТ 19257-73. Отверстия под нарезание метрической резьбы)).

Таблица 5.2 — Диаметры сверл для отверстий под нарезание метрической резьбы

	Шаг резьбы, Р	Диаметр сверла, d 1	Номинальный диаметр резьбы, d	Шаг резьбы, Р	Диаметр сверла, d 1
1	0,2	0,80	10	0,5	9,50
	0,25	0,75		0,75	9,25
1,1	0,2	0,90		1	9,00
	0,25	0,85		1,25	8,80
1,2	0,2	1,00		1,5	8,50
	0,25	0,95	11	0,5	10,50
1,4	0,2	1,20		0,75	10,25
	0,3	1,10		1	10,00
1,6	0,2	1,40		1,25	9,50
	0,35	1,25	12	0,5	11,50
1,8	0,2	1,60		0,75	11,25
	0,35	1,45		1	11,00
2	0,25	1,75		1,25	10,80
	0,4	1,60		1,5	10,50
2,2	0,25	1,95		1,75	10,20
	0,45	1,75	14	0,5	13,50
2,5	0,35	2,15		0,75	13,25
	0,45	2,05		1	13,00
3	0,35	2,65		1,25	12,80
	0,5	2,50		1,5	12,50
3,5	0,35	3,15		2	12,00
	0,6	2,90	15	1	14,00
4	0,5	3,50		1,5	13,50
	0,7	3,30	16	0,5	15,50
4,5	0,5	4,00		0,75	15,25
	0,75	3,75		1	15,00
5	0,5	4,5		1,5	14,50
	0,8	4,20		2	14,00
5,5	0,5	5,00	17	1	16,00
6	0,5	5,50		1,5	15,50
	0,75	5,25	18	0,5	17,50
	1	5,00		0,75	17,25
7	0,5	6,50		1	17,00
	0,75	6,25		1,5	16,50
	1	6,00		2	16,00
8	0,5	7,50		2,5	15,50
	0,75	7,25	20	0,5	19,50
	1	7,00		0,75	19,25
	1,25	6,80		1	19,00
9	0,5	8,50		1,5	18,50
	0,75	8,25		2	18,00
	1	8,00		2,5	17,50
	1,25	7,80

а	б	в

Рисунок 5.4 — Нарезание резьбы в отверстии

На Рисунке 5.4 представлено глухое (несквозное) отверстие. На его дне изобра­жено кониче­ское углубление, остающееся от сверла. Угол при вер­шине конуса условно принимается рав­ным 120 0 , а размеры его на чертежах не нано­сятся.

До нарезания резьбы на конце стержня (при наружной резьбе) и в начале отверстия (при внутренней резьбе) выпол­няются фаски , кони­че­ская поверхность которой образует с осью угол 45 0 . Фаска предохраняет крайние витки от повреждений, упрощает процесс нареза­ния резьбы, облегчает соединение между со­бой резьбовых деталей. Величина фасок определяется величиной шага резьбы (Таблица 5.3).

У метчика, как и у плашки, име­ется коническая заборная часть и калиб­рующая часть. При нарезании резьбы метчиком бу­дет иметь место сбег резьбы, определяемый заборной частью метчика, и резьба полного про­филя. При на­резании резьбы в глухом отверстии мет­чик (во избежание его поломки) не дово­дится до упора в дно отверстия, поэтому будет иметь место недовод резьбы и, следовательно, не­дорез резьбы как сумма сбега и недовода резьбы.

Если требуется изготовить резьбу полного профиля, без сбега, то для вывода резьбооб­разующего инструмента делают проточку, диаметр ко­торой для на­ружной резьбы должен быть немного меньше внутреннего диа­метра резьбы (Рисунок 5.5, а), а для внутренней резьбы — не­много больше на­ружного диаметра резьбы (Рисунок 5.5, б).

Размеры фасок, сбегов, недорезов, проточек стандартизованы ГОСТ 10549-80* — Выход резьбы. Сбеги, недорезы, проточки и фаски и ГОСТ 27148-86 — Изделия крепежные. Выход резьбы. Сбеги, недорезы, проточки. Размеры.

а	б

Рисунок 5.5 — Наружная и внутренняя проточки

Таблица 5.4 — фрагмент ГОСТ 10549-80 Выход резьбы. Сбеги, недорезы, проточки и фаски

Шаг резьбы P	Проточка									Фаска z
	Тип 1						Тип 2		d f	при сопряжении с внутренней резьбой с проточкой типа 2	для всех других случаев
	нормальная			узкая
	f	R	R 1	f	R	R 1	f	R 2
0 ,2	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	0 ,2
0 ,25
0 ,3
0 ,35									d — 0 ,6		0 ,3
0 ,4	1 ,0	0 ,3	0 ,2
0 ,45									d — 0 ,7
0 ,5	1 ,6	0 ,5	0,3	1 ,0	0 ,3	0 ,2			d — 0 ,8		0 ,5
0 ,6									d — 0 ,9
0 ,7	2 ,0			1 ,6	0,5	0,3			d — 1,0
0 ,75									d — 1,2		1 ,0
0 ,8	3,0	1 ,0	0 ,5
1				2 ,0			3 ,6	2 ,0	d — 1,5	2 ,0
1,25	4 ,0			2 ,5	1 ,0	0 ,5	4 ,4	2 ,5	d — 1,8	2 ,5	1 ,6
1 ,5							4,6		d — 2 ,2	3 ,0
1,75							5 ,4	3 ,0	d — 2 ,5	3 ,5
2	5 ,0	1 ,6		3,0			5 ,6		d — 3 ,0		2 ,0
2 ,5	6 ,0		1 ,0	4 ,0			7 ,3	4 ,0	d — 3 ,5	5 ,0	2 ,5
3							7 ,6		d — 4 ,5	6 ,5
3 ,5	8 ,0	2 ,0		5 ,0	1 ,6		10 ,2	5 ,5	d — 5 ,0	7,5
4							10,3		d — 6 ,0	8,0	3,0
4 ,5	10 ,0	3 ,0		6 ,0		1 ,0	12 ,9	7 ,0	d — 6 ,5	9 ,5
5							13 ,1		d — 7 ,0	10 ,5	4 ,0
5 ,5	12 ,0			8 ,0	2 ,0		15,0	8 ,0	d — 8 ,0
6							16 ,0	8 ,5	d — 9 ,0

5.1.4 Изображение и обозначение резьбы на чертежах

Правила изображения и нанесения обозначения резьбы на чертежах устанавливает ГОСТ 2.311-68*.

Резьбу изображают:

а) на стержне – сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями – по внутреннему диаметру на всю длину резьбы, включая фаску. На изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу сплошной тонкой линией, равную 3/4 окружности, разомкнутую в любом месте, но не по осям (Рисунок 5.6, а);

б) в отверстии – сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями – по наружному диаметру. На изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси отверстия, по наружному диаметру резьбы проводят дугу сплошной тонкой линией, равную 3/4 окружности, разомкнутую в любом месте (Рисунок 5.6,б).

а	б

Рисунок 5.6 — Изображение резьбы на чертежах: наружная — на стержне (а), внутренняя — в отверстии (б)

Сплошную тонкую линию на изображении резьбы наносят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы. Линию, определяющую границу резьбы, наносят на стержне и в отверстии с резьбой в конце полного профиля резьбы (до начала сбега). Границу резьбы проводят до линии наружного диаметра резьбы и изображают сплошной основной или штриховой линией, если резьба изображена как невидимая (Рисунок 5.7, 5.8), где l ст — длина стержня на которой нарезается резьба, l св — глубина сверления отверстия под резьбу.

Рисунок 5.7 — Изображение видимой границы резьбы

Рисунок 5.8 — Изображение невидимой границы резьбы

Штриховку в разрезах и сечениях проводят до линии наружно­го диаметра резьбы на стержнях и до линии внутреннего диаметра в отверстии, т.е. в обоих случаях до сплошной основной линии.

Размер длины резьбы с полным профилем (без сбега l ) на стержне и в отверстии ука­зывают, как показано на Рисунке 5.7, 5.9.

При необходимости указания величины сбега на стержне размеры на­носят, как показано на Рисунке 5.9,в. Сбег резьбы изображают сплошной тонкой линией, проведенной либо по радиусу, либо отрезком примерно под уг­лом 30 0 (Рисунки 5.9,б).

а	б	в

Рисунок 5.9 — Изображение сбега резьбы, размер длины резьбы

Недорез резьбы, выполненной до упора, изображают как показано на Рисунке 5.7. Фаски на стержне с резьбой и в отверстии с резьбой, не имеющие специального конструктивного назначения, в проекции на плос­кость, перпен­дикулярную к оси стержня или отверстия, не изображают (Рисунки 5.6, а, б). Сплошная тонкая линия изображения резьбы на стержне должна пересекать ли­нию границы фаски.

На разрезах резьбового соединения в изображении на плос­кости, параллельной к его оси, в отверстии показывают только часть резьбы, которая не закрыта резьбой стержня (Рисунки 5.10).

Рисунок 5.10 — Изображение резьбового соединения

Обозначения резьбы указывают по соответствующим стандартам на размеры и пре­дельные отклонения резьбы и относят их для всех резьб, кроме ко­нических и трубной цилинд­рической, к наружному диаметру, как показано на Рисунках 5.4, 5.11.

а	б

Рисунок 5.11 — Нанесение размеров на резьбу

Обозначение конических резьб и трубной цилиндрической резьбы на­носят, как показано на Рисунке 5.12.

Рисунок 5.12 — Нанесение размеров на трубную и коническую резьбы

5.1.5 Крепежные резьбы

5.1.5.1 Резьба метрическая

Метрическая резьба наиболее широко используется в технике.

Профиль резьбы (Рисунок 5.2) установлен в ГОСТ 9150-81; основные размеры (номинальные значения) наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы – в ГОСТ 24705-2004 ; диаметры и шаги — ГОСТ 8724-81 (Приложение А) — см. таблицу 5.6.

М .Метрическую резьбу выполняют с крупным (единственным для данного диаметра резьбы) и мелкими шагами, которых для данного диаметра может быть несколько. Поэтому в обозначении метрической резьбы крупный шаг не указывают, а мелкий указывают обязательно.

Обозначение: М20х1,5-6g – метрическая наружная резьба (на стержне) диамет­ром 20 мм с мелким шагом, равным 1,5 мм (рис. 5.11, а); М20 LH-6g – то же левая, с крупным шагом; М20х1,5 LH-6g – то же с мелким шагом; М20-6Н – внутренняя резьба (в от­верстии) с крупным шагом (рис. 5.11, б). Указание поля допуска резьбы обязательно.

5.1.5.2 Резьба метрическая коническая

Метрическая коническая резьба (ГОСТ 25229-82) применяется для соединения трубопроводов.

Обозначение: МК8*1 — метрическая коническая диаметром 8 мм, измеряемым в основной плоскости и шагом 1 мм (рис. 5.12, б).

5.1.5.3 Резьба трубная цилиндрическая

Трубную цилиндрическую резьбу по ГОСТ 6357-81 применяют на водога­зопроводных тру­бах, частях для их соединения (муфтах, угольниках, крестови­нах и т.д.), трубопроводной арматуре (задвижках, клапанах и т.д.).

Профиль трубной цилиндрической резьбы представлен на Рисунке 5.2.

В условное обозначение входит буква G , размер резьбы в дюймам, класс точности среднего диаметра резьбы – А или В (менее точный) и длина свинчивания в мм, если она превосходит нор­маль­ную, установленную стандартом.

Пример: G 1/2 (рис. 5.12, а), G 1/4-А, G 1/2 LH-А, G 3/8-А-20.

Если для метрической резьбы указываемый в обозначении размер диа­метра соответствует его действительному размеру (без учета допуска), то в трубной резьбе указываемый в обо­значении ее размер в дюймах приб­лизительно равен условному проходу трубы (номиналь­ному внутреннему ди­аметру, по которому рассчитывают ее пропускную способность), пе­реве­денному в дюймы.

Например, G1 обозначает размер трубной резьбы, нарезанной на на­ружной поверхности трубы, имеющей условный проход в 25 мм, т.е. при­мерно 1 дюйм. Фактически наружный диаметр трубы равен 33,249 мм, т.е. больше на две тол­щины стенки трубы — таблица 5.5.

Поэтому обозначение размера трубной резьбы наносят на полке ли­нии-выноски (Рисунок 5.13).

Рисунок 5.13 — Обозначение трубной резьбы

Таблица 5.5– Справочные данные о трубной цилиндрической резьбе

Размер резьбы, дюйм	1/4	3/8	1/2	3/4	1	1 ¼
Условный проход, мм	9	10	15	20	25	40
Наружный диаметр трубы, мм	13,5	17,0	21,3	26,8	33,5	48,0
Наружный диаметр резьбы, мм	13,16	16,67	20,96	26,44	33,25	47,80

5.1.5.4 Резьба трубная коническая

Трубную коническую резьбу по ГОСТ 6211-81 применяют в соединениях труб при больших давлениях и температуре, когда требуется повышенная гер­метичность соединения.

Профиль резьбы см. на Рисунке 5.2. Так как диаметр конической резьбы непрерывно меняется, то ее раз­мер от­носят к сечению в основной плоскости (примерно посередине длины наружной резьбы). В этом сечении диа­метр конической резьбы равен диа­метру трубной цилиндрической резьбы (Рисунок 5.14). Положе­ние основной плос­кости указывается на рабочем чертеже (берется из стандарта).

Рисунок 5.14 — Обозначение трубной конической резьбы

Наружная резьба обозначается буквой R , внутренняя – Rc .

В обозначение трубной конической резьбы входит буква R(Rc) и раз­мер в дюймах без указа­ния размерности.

Пример: R 1 1/2 LH — наружная левая, Rс 1/8 – внутренняя (рис. 5.12, в).

5.1.5.5 Резьба коническая дюймовая

Коническую дюймовую резьбу (ГОСТ 6111-52) применяют в соединениях топливных, мас­ляных, водяных, воздушных трубопроводов машин и станков при невысо­ких давлениях.

Обозначение состоит из буквы К и размера резьбы в дюймах с указа­нием размерности, нано­сится на полке линии-выноски, как и у трубных резьб.

Пример: К 3/4″ ГОСТ 6111-52.

5.1.5.6 Резьба круглая

Круглую резьбу применяют для шпинделей вентилей смесителей по ГОСТ 19681-94 (Арматура санитарно-техническая водоразборная) и водопроводных кранов по ГОСТ 20275-74.

В обозначение круглой резьбы входят буквы Кр , номинальный диаметр резьбы в мм, шаг резьбы в мм и ГОСТ 13536-68 .

Пример: Кр 12х2,54 ГОСТ 13536-68, где 2,54 – шаг резьбы в мм, 12 – но­минальный диаметр резьбы в мм. ГОСТ 13536-68 определяет профиль, основ­ные размеры и допуски круглой резьбы.

5.1.6 Ходовые резьбы

5.1.6.1 Резьба трапецеи­дальная

Применяется на винтах, передающих возвратно-поступательное движе­ние и осевое усилие. Резьба бывает однозаходной и многозаходной .

Профиль резьбы представлен на Рисунке 5.2.

Основные размеры, диаметры, шаги, допуски однозаходной резьбы стан­дартизованы соот­ветственно ГОСТ 24737-81 , 24738-81 , 9562-81.

Для многозаходной резьбы эти параметры находятся в ГОСТ 24739-81 *.

Условное обозначение однозаходной резьбы состоит из букв Тr , зна­чения номинального диа­метра резьбы, шага, поля допуска.

Пример: Тr 40х6-8е – трапецеидальная однозаходная наружная резьба диа­метром 40 мм с шагом 6 мм, Тr 40х6-8е-85 – то же длина свинчивания 85 мм, Тr 40х6LH-7Н – то же для внутренней левой.

В условное обозначение многозаходной резьбы добавляется числовое зна­чение хода: Тr 20х8(Р4)-8е – трапецеидальная многозаходная наруж­ная резьба диаметром 20 мм с ходом 8 мм и шагом 4 мм.

5.1.6.2 Резьба упорная

Применяется на винтах, подверженных односторонне направленные уси­лиям, например в домкратах.

4.1 ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ РЕЗЬБЫ

У всякой резьбы различают следующие основные элементы: про­филь; угол и высоту профиля; шаг; наружный, средний и внутренний диаметры резьбы.

Профиль резьбы (рис. 257) рассматривается в сечении, про­ходящем через ось болта или гайки. Ниткой (витком) назы­вается часть резьбы, образуемой при одном полном обороте профиля.

Угол α профиля - угол между боковыми сторонами (граня­ми) профиля резьбы, измеряемый в плоскости, проходящей через ось болта. В метрической резьбе этот угол равен 60°, в дюймовой – 55 °.

Высота (глубина, резьбы) H Профиля-расстояние от вершины резьбы до основания профиля, из­меряемое перпендикулярно оси болта.

Шаг Р резьбы – расстояние между параллельны­ми сторонами или вершинами двух рядом лежащих витков, измеренное вдоль ОСИ резьбы. Рис. 257. Основные элементы резьбы

В метрической резьбе шаг вы­ражается в миллиметрах; дюймовая резьба характеризуется числом ниток (витков) на одном дюйме.

Наружный диаметр d резьбы – диаметр цилиндра, описанного около резьбовой поверхности. Наружный диаметр измеря­ется у болтов по вершинам профиля резьбы, у гаек – по впадинам.

Внутренний диаметр d р е з ь б ы - диаметр цилиндра, вписанного в резьбовую поверхность. Внутренний диаметр измеряется у болтов по впадинам, у гаек – по вершинам профиля резьбы.

Средний диаметр d резьбы - диаметр соосного c резь­бой цилиндра, образующие которого делятся боковыми сторонами профиля на равные отрезки.

4.2 ПРОФИЛИ РЕЗЬБ

Профиль резьбы зависит от формы режущей части инструмента, с помощью которого нарезается резьба.

Чаще всего применяется цилиндрическая треуголь­ная резьба (рис. 258,а); обычно ее называют крепежной, так как нарезают на крепежных деталях, например на шпильках, болтах и гайках.

Конические треугольные резьбы дают возмож­ность получить плотное соединение. Такие резьбы встречаются на кони­ческих пробках, иногда – в масленках.

Прямоугольная резьба (рис. 258,б) имеет прямоуголь­ный (квадратный) профиль. Она не стандартизована, трудна в изготовле­нии, непрочная и применяется редко.

Трапецеидальная ленточная резьба (рис. 258,в) имеет сечение в виде трапеции с углом профиля, равным 30 °. Коэффици­ент трения у нее мал, поэтому она применяется для передачи движений или больших усилий в металлорежущих станках (ходовые винты), дом­кратах, прессах и т. п. Витки этой резьбы имеют большое сечение у осно­вания, что обеспечивает ее высокую прочность и удобство при нарезании. Основные элементы трапецеидальной резьбы стандартизованы.

Упорная резьба (рис. 258, г) имеет профиль в виде неравнобокой трапеции с рабочим углом при вершине, равным 30°. Основания витков закруглены, что обеспечивает в опасном сечении прочный про­филь. Поэтому данная резьба применяется в тех случаях, когда винт дол­жен передавать большое одностороннее усилие (в винтовых прессах, домкратах и т. п.).

Круглая резьба (рис. 258, д) имеет профиль, образованный двумя дугами, сопряженными с небольшими прямолинейными участка­ми, и углом, равным 30°. В машиностроении эта резьба используется редко. Применяется она в основном в соединениях, подвергающихся сильному износу, в загрязненной среде (арматура пожарных трубопро­водов, вагонные стяжки, крюки грузоподъемных машин и т. п.). Эта резьба не стандартизована.

По числу ниток резьбы разделяют на одноходовые (однозаходные) и многоходовые (многозаходные). Ходом резьбы называют осевое перемещение винта за один его оборот. Для однозаходных резьб ход равен шагу (расстояние между смежными витками), а для многозаходные - произведению шага на число заходов.

Последнее можно определить, если посмотреть на торец винта (гайки); обычно ясно видно, сколько ниток берет свое начало с торца (рис. 259,а, б). У однозаходной резьбы на торце винта или гайки виден только один конец витка, а у многозаходные – два, три и больше.

Рисунок. 259. Виды резьб в зависимости от числа заходов: а - трехзаходная,

б – восьмизаходная

Однозаходные резьбы имеют малые углы подъема винтовой линии и большее трение (малый КПД). Они применяются там, где требуется надежное соединение (в крепежных деталях).

У многозаходных резьб по сравнению с однозаходными угол подъема винтовой линии значительно больше. Такие резьбы применяют в тех случаях, когда необходимо быстрое перемещение по резьбе при наименьшем трении, при этом за один оборот винта (или гайки) гайка (или винт) переместится на величину хода винтовой линии резьбы. Многозаходные резьбы используют в механизмах, служащих для переда­чи движения.

4.3 Основные типы резьбы и их обозначение

В машиностроении, как правило, применяют три системы резьбы – метрическую, дюймовую и трубную.

Метрическая резьба (рис. 260,а) имеет треугольный про­филь с плоскосрезанными вершинами; угол профиля равен 60°, диамет­ры и шаг выражаются в миллиметрах.

Метрические резьбы делят на резьбы с нормальным шагом (для наружных диаметров 1....68 мм) и с мелкими шагами (для наружных диаметров 1...600мм).

Метрические резьбы с нормальным шагом обозначают М20 (число -наружный диаметр резьбы), с мелкими шагами – М20Х1,5 (первое число – наружный диаметр, второе – шаг).

Метрические резьбы применяют в основном как крепежные: с нор­мальным шагом – при значительных нагрузках и для крепежных деталей (болтов, гаек, винтов), с мелкими шагами – при малых нагрузках и тонких регулировках.

Дюймовая резьба (рис. 260, б, г) имеет треугольный плоскосрезанный профиль с утлом 55 ° (резьба Витворта) или 60° (резьба Селлерса). Все размеры этой резьбы выражаются в дюймах (1" = 25,4 мм). Шаг выражается числом ниток (витков) на длине одного дюйма.

Стандартизованы дюймовые резьбы диаметрами от 3/16 до 4" и чис­лом ниток на 1", равным 24...3. Наружный диаметр резьбы выражается в дюймах. От метрической дюймовая резьба отличается большим шагом.

В СССР при проектировании новых конструкций применение дюймо­вой резьбы не разрешается. Ее используют при изготовлении запасных частей для машин и оборудования, полученных из стран, где применяет­ся дюймовая резьба.

Трубная цилиндрическая резьба (рис. 260,в) стан­дартизована, представляет собой мелкую дюймовую резьбу, но в отличие от последней сопрягается без зазоров (для увеличения герметичности соединения) и имеет закругленные вершины.

За номинальный диаметр трубной резьбы принимается внутренний диаметр трубы (диаметр отверстия, или, как говорят, "диаметр трубы в свету"), т.е. наружный диаметр трубной резьбы будет больше номи­нального диаметра на удвоенную толщину стенок трубы.

Трубная цилиндрическая резьба применяется для наружных диамет­ров 1/8 ...6" с числом ниток на одном дюйме от 28 до 11; угол профиля равен 55° . Ее используют на трубах для их соединения, а также на арма­туре трубопроводов и других тонкостенных деталей.

Трубную цилиндрическую резьбу обозначают гак: Труб 3/4 " (циф­ры – номинальный диаметр резьбы в дюймах). Стандартизованы трубные резьбы диаметрами от 1/8 до 6" с чис­лом ниток на одном дюйме от 28 до 11

Заключение

В данном реферате было рассмотрено: устройство вертикально-фрезерного станка, принцип его работы; некоторые типы резцов для обработки фасонных поверхностей, классификация слесарных тисков; один из видов обработки металлов - опиливание.

Использованная литература

1. Н.И. Макиенко. Общий курс слесарного дела. М. 1984

2. П.М. Денежный, Г.М. Стискин, И.Е. Тхор. Токарное дело. М. 1976

3. Б.Г. Зайцев, С.Б. Рыцев. Справочник молодого токаря. М. 1988

4. В.А. Слепинин. Руководство по обучению токарей по металлу. М. 1974

5. Фрезерное дело: Учеб.пособие для средн.проф.-техн.училищ.- 3-е изд.,перераб. и доп.- М.:Высш.школа, 1980.-208 с., ил. (Профтехобразование. Обраб. резанием).