Глава 3. РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

3.1. Общие сведения

Резьбовые соединения относятся к разъемным и выполняются посредством сверления отверстий в соединяемых деталях, в которые вставляются резьбовые крепежные детали: болты, винты или шпильки (рис. 3.1). На выступающие концы болтов и шпилек навинчиваются гайки, затяжка которых обеспечивает соединение. При использовании винтов или шпилек в отверстиях одной из соединяемых деталей нарезается резьба. Крепежные резьбовые детали стандартизованы.

Вид крепежных изделий зависит от толщины, формы и материала соединяемых деталей. Болты применяют, когда в соединяемых деталях можно сделать сквозные отверстия; винты или шпильки —

Рис. 3.1. Основные типы стандартных резьбовых крепежных деталей: а — болт, шпилька, винт; б - конструктивное изображение; в — упрощенное

в случае невозможности сделать сквозные отверстия в одной из деталей. Шпильки следует применять, когда деталь, в отверстиях которой нарезена резьба, сделана из мягкого материала и завинчивание и развинчивание винтов может привести к разрушению резьбовых отверстий, а также когда форма соединения не позволяет поставить болты или винты (рис. 3.2).

Соединения деталей с резьбой также можно отнести к резьбовым (рис. 3.3).

К крепежным резьбам общего назначения, нарезаемым или накатываемым на крепежных или соединяемых деталях, относятся цилиндрическая метрическая (рис. 3.4, а), трубная цилиндрическая (рис. 3.4, б), коническая метрическая (рис. 3.4, в), коническая дюймовая с углом профиля 60° (рис. 3.4, г) и трубная коническая

(рис. 3.4, д). Соответствующие стандарты и значения основных параметров приведены в табл. 3.1.

Резьба характеризуется следующими параметрами: диаметрами (наружным — средним — внутренним — углом профиля в осевом сечении а, шагом Р, числом заходов (крепежные резьбы однозаходные) и углом подъема по среднему диаметру

Рис. 3.2. Пример применения шпилек

Рис. 3.3. Резьбовое соединение труб угольником

Угол подъема связан с шагом, числом заходов и сред ним диаметром зависимостью

Для конических резьб введен термин основная плоскость — расчетное сечение, перпендикулярное к оси конуса и соответствуй ющее торцу гайки со стороны наибольшего диаметра резьбы. Диаметры конической резьбы измеряют в основной плоскости.

Метрическая резьба имеет треугольный профиль с углом . Для каждого диаметра предусмотрены крупный и мелкие шаги. Резьбу с мелкими шагами применяют на тонкостенных деталях, так как она меньше ослабляет соединяемые детали, чем резьба с крупным шагом (рис. 3.5), а также в конструкциях, испытывающих динамические нагрузки. Основные параметры цилиндрической метрической резьбы приведены в табл. 3.2 и 3.3.

Трубная цилиндрическая резьба является крепежно-уплотняющей и представляет собой дюймовую резьбу с мелким шагом, имеет треугольный профиль с углом Резьба не имеет зазоров по выступам и впадинам для создания надежного уплотнения. Внутренний диаметр трубы (проход в свету) принят за размер, характеризующий резьбу и указываемый на чертежах в дюймах. В настоящее время это обозначение условно, так как среди ассортимента труб встречаются такие, у которых проход в свету не определяет однозначно их наружный диаметр.

Рис. 3.4. (см. скан) Профили и параметры крепежных резьб

Конической резьбой обеспечивается герметичность соединения без применения специальных уплотнений (за счет плотного прилегания профилей резьбы по вершинам при затяжке соединения), а также быстрое завинчивание и отвинчивание. Для того чтобы конические (наружные) резьбы имели возможность свинчиваться с цилиндрическими (внутренними), их нарезают с биссектрисой угла профиля, перпендикулярной к оси конуса, и с равными осевыми шагами, а диаметры конических резьб в основной плоскости должны быть равны одноименным диаметрам цилиндрических резьб;

Рис. 3.5. Профили крепежных резьб: а — с крупными шагами; б - с мелкими

соответственно трубная коническая резьба имеет угол профиля а коническая метрическая — 60°.

На вентилях и горловинах газовых баллонов, находящихся под большим давлением, применяют коническую наружную и внутреннюю резьбу, у которой биссектриса угла профиля перпендикулярна к образующей конуса, шаг также измеряется по образующей.