- Преимущества и недостатки резьбы
- Особенности конструкции и сфера применения
- Виды резьбы
- Метрический вид резьбы
- Дюймовой вид резьбы
- Трубный вид резьбы
- Трапецеидальный вид резьбы
- Упорный вид резьбы
- Круглый вид резьбы
Все соединения делятся на разъемные и неразъемные. Неразъемные используются реже из-за невозможности демонтажа. Такие соединения обеспечиваются сваркой, спаиванием или склеиванием элементов. Соединение с помощью резьбы – самый популярный способ разъемного соединения элементов в различных конструкциях. Такой вариант используется в строительстве, автостроении, проведении любых труб, строительстве мостов, сборке различных технических механизмов и во многих других областях для соединения элементов конструкции и механизма.
Преимущества и недостатки резьбы
Резьбовые соединения имеют массу преимуществ:
- Длительный срок эксплуатации.
- Надежные соединения.
- Очень простая установка и демонтаж, не требующий особенно редких инструментов.
- Возможность регулировать силу затягивания.
- Небольшой вес крепежных конструкций.
- Очень распространены, можно купить в ближайшем магазине.
- Широкая линейка выбора под разный размер и тип.
- Демократичная стоимость.
К недостаткам резьбового соединения относится создание мест с повышенным напряжением из-за наличия впадин. Такой минус повышает быстроту износа элемента. Также в большинстве случаев резьбового крепежа для предотвращения самоскручивания гайки во время эксплуатации необходимо использовать дополнительную гайку.
Особенности конструкции и сфера применения
Главное назначение резьбы – обеспечить плотное и надежное соединение элементов любых конструкций между собой. Также с помощью резьбы можно зафиксировать части в нужных положениях. При таком соединении они не сдвинутся с необходимых мест при эксплуатации механизмов. Необходимое расстояние между частями конструкции тоже можно закрепить с помощью резьбовых соединений.
Резьба включает в себя следующие элементы:
- Профиль резьбы – контур сечения витка.
- Угол профиля – угол между боковыми сторонами резьбы.
- Вершина профиля – верхушка винта.
- Впадина профиля – дно между витками.
- Шаг резьбы– расстояние между вершинами соседних витков.
Необходимо разъяснить краткое обозначение разновидностей резьбовых соединений. Сначала указывается первая буква вида соединения, например, М (метрическая) или Тр (трапецеидальная). Затем обозначается ее номинальный размер в миллиметрах, например, М12. Далее через звездочку указывается число шага резьбы: М16×5.
Виды резьбы
Соединения с резьбой классифицируются в зависимости от области их применения, способа использования, норм отбраковки.
Резьбовые соединения могут быть непосредственными или с помощью крепежных элементов: болтов, винтов, гаек, шпилек и так далее. Непосредственное соединение – скручивание элементов конструкции имеющих самостоятельную резьбу. Например, скручивание между собой труб, имеющих резьбу.
Любая резьба может быть наружной или внутренней, цилиндрической или конической. Также направление витков нарезки бывает левым или правым.
В зависимости от типа профиля резьбовой нарезки, выделяют следующие виды соединений:
- метрическая резьба (М);
- дюймовая резьба;
- трубная резьба;
- трапецеидальная резьба (Тр);
- упорная резьба (S);
- круглая резьба (Кр);
- нефтяной сортамент.
Метрический вид резьбы
Это самый популярный вид резьбовых соединений, создается в соответствии с ГОСТ 9150–81, выпускается в форме равностороннего треугольника с углом в 60 градусов. Шаг резьбы метрического вида может быть как самым маленьким, так и достаточно широким: от 0,25 до 6 мм. А наружный диаметр варьируется от 1 мм до 60 см. Большинство крепежных деталей создается именно с метрической резьбой. Крепежные элементы с малым шагом используются при сборке с возможностью разъединения конструкций с тонкой стенкой. Наиболее часто данный вид резьбы используется в автостроении.
Метрическая резьба может иметь один или несколько заходов. Когда нужна повышенная прочность соединения частей, используется многозаходная резьба.
Конусный, 1:16, резьба метрического типа, диаметром от 6 мм до 6 см, обеспечивает надежное, абсолютно герметичное соединение. Он создает стопорение крепежа сам собой, без использования дополнительных элементов в виде гаек.
Дюймовой вид резьбы
Такая резьба выпускается в форме равнобедренного треугольника с углом наклона в 55 градусов. Этим она отличается от профиля метрической резьбы. Данный вид называется дюймовым, так как диаметр его резьбы измеряется в дюймах, а шаг обозначает количество витков на 1 дюйм длины резьбовой части элемента.
Резьба дюймового вида широко применяется в промышленности и для проводки труб. Он может иметь внешний диаметр от 0,20 дюйма до 4 дюймов. Число витков на дюйм варьируется от 3 до 28. Дюймовая резьба наносится на изделия из пластика или металла.
Существуют крепежные изделия с конической дюймовой резьбой. Коническая форма обеспечивает большую герметичность соединений. С ней можно не использовать дополнительные способы уплотнения соединений. Поэтому дюймовая коническая резьба соединяет части в топливных трубах, маслопроводящих системах и др.
Трубный вид резьбы
Данный вид регулируется ГОСТ 6357–81. Его профиль создается в виде равнобедренного треугольника с углом в 55 градусов. При этом вершины гребней округлены. Это позволяет исключить зазоры на выступах и впадинах и повысить герметичность соединения. Трубная цилиндрическая резьба – один из подвидов дюймового вида. Его диаметр тоже измеряется в дюймах и может составлять от 0,06 дюйма до 6 дюймов, число витков на дюйм – от 11 до 28. При этом данный вид имеет сокращенный резьбовой шаг. Это предусмотрено для предотвращения излишнего сжимания стенок труб. Так трубопровод прослужит гораздо дольше.
Данная резьба может быть цилиндрической и конической. Конус конического вида создается в соотношении 1:16. Конический вид используется как крепежно-уплотняющий. Он создает герметичное соединение, не требующее дополнительного уплотнения. Такой вид необходим в системах подачи топлива, пара, масла и в др.
Трапецеидальный вид резьбы
Чаще всего данный вид соединения создается из двух частей: винта и гайки. Регулируется вид по ГОСТ 9481–81. Профиль данного вида резьбы представляет собой равнобокую трапецию с углом наклона граней в 30 градусов. Крепежные части для червячных передач производятся с углом наклона граней в 40 градусов. Размер изделий варьируется от 8 до 640 мм с шагом от 1,5 до 12 мм. Это ходовая самотормозящая резьба. Перемещению гайки по стержню препятствует большая сила трения. Никакие дополнительные фиксирующие гайки такому виду не нужны. Также данный вид используется на ходовом вале различных механизмов. Например, на токарном или шлифовальном станках.
Трапециевидное соединение увеличивает герметичность и прочность крепежа. Он способен выдержать даже постоянные динамические нагрузки. Поэтому используется чаще всего именно в таких механизмах. Например, в ходовых гайках для фиксации шторок задвижек, в кузнечно-прессовом оборудовании, автомобилестроении, производстве тракторов, в каретках для движения конвейеров, литьевых машинах, робототехнике.
Упорный вид резьбы
Данный вид резьбы регулируется ГОСТ 10177–82. Его профиль производится в форме неравнобокой трапеции. Углы наклона граней равны 3 градусам и 30 градусам соответственно. Диаметр элементов крепежа с такой резьбой варьируется от 0,1 до 60 см. Упорный вид способен выдерживать большие осевые нагрузки благодаря особенностям нарезки профиля.
Круглый вид резьбы
Данный вид резьбы регулируется ГОСТ 6042–83. Его профиль производится в форме дуг с углом наклона в 60 градусов. Круглая резьба наиболее устойчива к механическому износу. Поэтому он используется в механизмах или конструкциях с регулярными переменными нагрузками. Например, в деталях трубопроводной конструкции, даже в обычных кранах.
Для определения типа резьбы и его размерных параметров необходимо обращать внимание на обозначения на бирках в магазине или использовать металлические шаблоны.