- Крепежные резьбы Цилиндрические резьбы Резьба метрическая
- Винтовая линия. Основные параметры резьбы. Изображение резьбы
- Болты
Резьба — это поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. Если винтовое движение совершает точка, то производимую ею пространственную кривую называют винтовой линией (рис. 1).
Изображение резьбы на чертежах
Согласно ГОСТ 2.311-68, резьбы всех типов изображают условно.
На стержне
Резьбу на стержне изображают сплошными основными линиями (s) по наружному диаметру и сплошными тонкими линиями
В отверстии
Резьбу в отверстии при выполнении разреза изображают сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими — по наружному (рис. 5). На изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси отверстия, по наружному диаметру резьбы проводят дугу, приблизительно равную 3/4 окружности, разомкнутой в любом месте.
Границу резьбы в отверстии показывают сплошной основной линией, проводя ее до линий наружного диаметра резьбы.
Линии штриховки в разрезах и сечениях проводят до линий наружного диаметра резьбы на стержне и до линий внутреннего диаметра в отверстии, т. е. в обоих случаях до сплошных основных линий.
В соединении
На разрезах резьбового соединения при изображении на плоскости, параллельной его оси, в отверстии показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резьбой стержня (рис. 6).
Цилиндрическое соединение
Стыкуются детали цилиндрических конструкций методом скручивания, что дает высокую прочность соединений при простоте исполнения. Если можно считать недостатком необходимость подмотки (наворачивание промасленной пакли) – то это единственный недостаток такого соединения. Но, с другой стороны, наличие пакли только усиливает место скручивания, и делает его более герметичным.
Но не только трубы соединяют скручиванием: часто бывает, что резьбовые соединения используют на любых деталях, имеющих цилиндрическую форму и тонкие стенки изделия. В разрезе трубная винтовая нарезка похожа на равнобедренный треугольник со значением верхнего угла 550 (не путать с 600 в метрической резьбе). Основная характеристика винтовой цилиндрической нарезки — условный номинальный диаметр dy, который характеризует качество сборки сантехнических узлов, в отличие от наружного и внутреннего диаметра, отражающих соответствие стандартам.
Под термином «условный диаметр» следует подразумевать значение, определяющее пропускную способность трубы в литрах за час. Сам диаметр на чертежах отображается в дюймах, причем каждое условное значение диаметра должно сопровождаться пояснениями к значениям наружного и внутреннего диаметров.
Скручивание часто используют трубопроводы с резьбой и с диаметром ≤ 6 дюймов. Если требования отличны от первоначальных, то изделия соединяют сваркой.
Цилиндрическая нарезка на чертежах обозначается, как трубная резьба g 1 с пояснениями по классу точности и диаметру резьбы.
Для обеспечения бесперебойной работы ГВС и ХВС часто применяют трубы из чугуна или из стали, на теле которых нарезана трубная стальная резьба. Резьба покрывается тонким слоем стали из-за хрупкости чугуна, и такая нарезка усиливает соединение, делая его намного более долговечным и прочным. Допустимо нареза́ть цилиндрические резьбы на трубные конструкции и детали с диаметром в диапазоне 1/16-6 дюймов.
Основные параметры резьбы
- наружный (номинальный) диаметр резьбы d,D — диаметр воображаемого цилиндра или конуса, описанного вокруг вершин наружной резьбы или впадин внутренней резьбы;
- внутренний диаметр резьбы — диаметр воображаемого цилиндра или конуса, описанного вокруг впадин наружной резьбы или вершин внутренней резьбы;
- профиль резьбы — контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ее ось: треугольный, трапецеидальный, прямоугольный, круглый (например, на рис. 2, профиль треугольный);
угол (угол профиля резьбы) — угол между смежными боковыми сторонами профиля;
- шаг цилиндрической резьбы Р — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля;
- ход цилиндрической резьбы — расстояние, на которое переместится точка за один полный оборот; в однозаходной резьбе ход равен шагу, в многозаходной — произведению шага Р на число заходов (рис. 3);
- направление резьбы: правое (вращение по часовой стрелке), левое (против часовой стрелки); указывается в условном обозначении резьбы буквами LH;
- поверхность, на которой нарезана резьба — цилиндрическая или коническая.
Разновидности резьбовых насечек
Резьбовыми насечками называют ряды выемок, располагающихся по спирали. Нанесение винтового рельефа может выполняться на элементы в форме цилиндра или конуса. При этом на всем протяжении требуется соблюдение одинакового шага и величины диаметра. Такая резьба используется при создании винтовых соединений. Основная область использования – автомобилестроение и коммуникационные системы.
Винтовой рельеф может быть двух видов:
Трубная насечка считается отдельной разновидностью. Ее делают на элементах, изготовленных из металла и полимерных материалов. Чаще всего трубной насечкой пользуются при сборке систем бытового назначения, таких как водоснабжение и отопление.
Классификация резьб
- по форме поверхности, на которой нарезана резьба (цилиндрические, конические);
- по форме профиля (треугольная, прямоугольная, трапецеидальная, круглая и др.);
- по направлению винтовой поверхности (правые и левые);
- по числу заходов — числу винтовых линий (однозаходные, многозаходные);
- по расположению резьбы на поверхности стержня или в отверстии (внешние и внутренние);
- по назначению (крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые, специальные и др.).
Крепежная резьба предназначена для неподвижного соединения деталей. В качестве крепежных используют метрические и дюймовые резьбы.
Крепежно-уплотнительные резьбы предназначены в основном для плотного, герметичного соединения деталей. К ним относят трубную и конические резьбы.
Ходовые резьбы применяют для передачи осевых усилий и движения в ходовых винтах токарных станков, грузоподъемных устройств и т. п. В качестве ходовых применяют трапецеидальные, упорные, прямоугольные резьбы. Они могут быть однозаходными и многозаходными.
Крепежные резьбы
Наибольшее распространение получили крепежные изделия. Их предназначение заключается в свинчивании и закреплении отдельных деталей.
Цилиндрические резьбы
Цилиндрическая трубная резьба – это разъёмное соединение, состоящее из спиралевидных канавок нарезанных внутри и снаружи деталей. Данный тип резьбы применяется для монтажа труб, фитингов, запорной и регулирующей арматуры, а также других элементов конструкции трубопроводов. Резьба имеет треугольное сечение с углом при вершине 55°.
Резьба метрическая
Метрическая резьба стандартизована, имеет треугольный профиль с углом 60° при вершине.
Начиная с 6 мм, для каждого диаметра метрической резьбы предусмотрен один крупный шаг и несколько мелких.
В условное обозначение метрической резьбы с крупным шагом входит буква М и номинальный (наружный) диаметр резьбы в миллиметрах. Например, М 56 (рис. 7) означает, что резьба метрическая с крупным шагом, номинальным диаметром 56 мм (величина шага не указывается).
В условном обозначении метрической резьбы с мелким шагом дополнительно указывают шаг резьбы в миллиметрах (так как для одного номинального диаметра резьбы предусмотрено несколько мелких шагов), например:
Правое направление резьбы не указывается. Левое направление в условном обозначении указывают буквы LH, например:
Метрическая резьба может быть выполнена многозаходной.
В условное обозначение многозаходной резьбы входят: буква М, номинальный диаметр резьбы, числовое значение хода и в скобках буква Р с числовым значением шага.
Пример условного обозначения многозаходной метрической резьбы:
— метрическая резьба с номинальным диаметром 24 мм, шагом 2 мм, ходом 6 мм, трехзаходная.
Левая резьба с теми же параметрами —
Резьба дюймовая
Дюймовая резьба для крепежных деталей стандартизована, но применяется, как правило, при изготовлении запасных деталей взамен изношенных (если они имели такую резьбу).
Профиль резьбы — равнобедренный треугольник с углом
Диаметр резьбы измеряется в дюймах. Один дюйм (1″) равен 25,4 мм.
При обозначении резьбы указывается ее наружный диаметр в дюймах. Например, дюймовая резьба диаметром обозначается 3/4″ (рис. 8).
Резьба трубная
Трубная цилиндрическая резьба имеет треугольный профиль с углом со скругленными вершинами и впадинами. Резьбу применяют в соединениях труб. Диаметр трубной резьбы измеряют в дюймах. Номинальный диаметр резьбы в дюймах — величина условная, так как ее значение не соответствует внешнему диаметру резьбы, как это принято для всех остальных резьб, а равно величине условного прохода (внутреннему диаметру трубы).
В условное обозначение трубной цилиндрической резьбы входит буква G, указывающая тип резьбы, и обозначение размера резьбы (т. е. размера внутреннего диаметра трубы, на которой резьба нарезана). Например, обозначение G1 (рис. 9, а) означает, что резьба трубная цилиндрическая нарезана на трубе с внутренним диаметром 25,4 мм (т. е. один дюйм). Обозначение внутренней трубной резьбы (рис. 9, б) расшифровывается как условное обозначение трубной цилиндрической резьбы в отверстии, в которое ввертывается труба с внутренним диаметром 25,4 мм (т. е. один дюйм). Условное обозначение для левой резьбы дополняется буквами LH. Например: — трубная цилиндрическая резьба размера левая.
Обозначение трубной цилиндрической резьбы (рис. 9, а, б) и конических резьб (например, метрической, рис. 9, в) указывают на полках линий-выносок.
Конические резьбы
Резьба метрическая коническая с углом конусностью 1:16 (угол наклона образующих к геометрической оси конуса 1°47’24») и номинальным диаметром от 6 до 60 мм, ГОСТ 25229-82, применяется в конических резьбовых соединениях. Ее можно применять и в соединениях с внутренней цилиндрической резьбой и наружной конической резьбой. В условном обозначении резьбы указывают буквы МК, диаметр резьбы и ее шаг.
Условное обозначение Для левой резьбы
При соединении внутренней цилиндрической резьбы с наружной конической обозначение дается в виде дроби:
Коническая дюймовая резьба имеет треугольный профиль с углом Ее нарезают на конических поверхностях деталей с конусностью 1:16. В обозначении конической дюймовой резьбы указывают букву К, условный диаметр в дюймах и номер стандарта (рис. 11).
Трубная коническая резьба по ГОСТ 6211-81 имеет треугольный профиль с углом и закругленной вершиной. Ее нарезают на конических поверхностях деталей с той же конусностью 1:16. Размеры резьбы в основной плоскости соответствуют размерам трубной цилиндрической резьбы.
В условном обозначении трубной конической резьбы указывают тип резьбы (буквой R — для наружной резьбы, буквой Rc — для внутренней резьбы) и обозначение размера резьбы (условный диаметр в дюймах). Например, -трубная коническая наружная резьба с условным диаметром (рис. 12).
Ходовые резьбы
Трапецеидальная одноходовая резьба по ГОСТ 9484-81 имеет профиль в виде равнобочной трапеции с углом 30° между боковыми сторонами (рис. 13, а). Для каждого диаметра предусмотрено, как правило, три шага. В условном обозначении одноходовой трапецеидальной резьбы указывают буквы наружный диаметр и шаг, например: (рис 13, б).
Многозаходная трапецеидальная резьба обозначается буквами номинальным наружным диаметром резьбы, числовым значением хода и в скобках буквой Р и числовым значением шага. Между номинальным диаметром и значением хода резьбы ставят знак например: Обозначение левой резьбы дополняют буквами LH, например: (рис. 13, в).
Упорная резьба по ГОСТ 10177-82 имеет профиль в виде неравнобочной трапеции с углом 3° рабочей стороны и 30° нерабочей (рис. 14, а). Как и трапецеидальная, упорная резьба при одном диаметре может иметь различные шаги. В условное обозначение упорной резьбы входят буква S (указывающая тип резьбы), номинальный наружный диаметр и шаг, например: Для левой резьбы указывают буквы LH, например: (рис. 14,6).
Условное обозначение многозаходной резьбы содержит букву S, номинальный наружный диаметр, значение хода, в скобках букву Р и значение шага, например: (рис. 14, в).
Резьба прямоугольная (квадратная) не стандартизована. Так как резьба не стандартизирована, то на чертеже приводят все данные, необходимые для ее изготовления (рис. 15). Прямоугольная резьба имеет высокий КПД, но обладает меньшей прочностью по сравнению с трапецеидальной и упорной резьбой.
Специальные резьбы
Специальные резьбы бывают:
- со стандартным профилем и нестандартными размерами шага или диаметра. В обозначение таких резьб включают буквы Сn (резьба специальная), затем указывают обозначение резьбы, размеры наружного диаметра и шага. Например, означает, что резьба специальная метрическая с наружным диаметром 20 мм и мелким нестандартным шагом 0,8 мм.
- резьбы, имеющие узковедомственное назначение. Например:
- — резьба окулярная для оптических приборов
- — резьба Эдиссона круглая для цоколей и патронов электрических ламп.
Пример обозначения:
- — резьба круглая для санитарно-технической арматуры (для шпинделей вентилей смесителей, туалетных и водопроводных кранов) только с резьбой диаметра 12 мм.
Пример обозначения: где диаметр резьбы — 12 мм и шаг — 2,54 мм.
Коническая, круглая и трапецеидальная резьба
Конические детали отличаются от обычных тем, что на их поверхность наносится конусная резьба. Угол равняется 1/16. Такие изделия применяются при необходимости герметизации соединений. Производители должны соблюдать требования, прописанные в ГОСТ 25229–85 . Для обозначения деталей применяется буквенная маркировка МК. После этого уже идут числовые параметры, которые соответствуют геометрическим показателям.
Круглый профиль используется при изготовлении различных трубопроводных кранов и другой запорной арматуры. Все нормативы для этого вида можно узнать из ГОСТ 13536–68 . В документации, на чертежах и схемах применяется обозначение из букв Кр. Угол возле вершины витков равняется 30 градусам.
Особенность трапецеидальных резьб заключается в том, что они являются самонарезающими. Во время перемещения гайки создаётся очень высокая сила трения. Благодаря этому не требуется дополнительная фиксация. Изделия такого типа производятся в размерах 8−640 мм. Шаг нанесения витков варьируется от 1,5 до 12 мм. Все требования к готовым деталям прописаны в ГОСТе 24738−81.
Классификация резьб, обозначение резьбы на чертеже
В машиностроении применяются стандартные цилиндрические и конические резьбы разных типов, отличающихся друг от друга назначением и параметрами. Основным элементом резьбы является её профиль (рисунок 14.1).
Обозначение резьбы включает в себя буквенное обозначение типа резьбы и параметры резьбы. При обозначении резьбы указывается её наружный диаметр (больший по размеру).
Для всех резьб, кроме конической и трубной цилиндрической, обозначения наносят к наружному (большему) диаметру и проставляют над размерной линией, на ее продолжении или на полке (рисунок 2).
- Заказать чертежи
Винтовая линия. Основные параметры резьбы. Изображение резьбы
В технике широко применяются изделия с винтовыми поверхностями. Это крепежные изделия, применяемые для соединения деталей машин и механизмов (болты, гайки, винты, шпильки, детали с резьбой для соединения двух деталей), детали с винтовыми поверхностями, применяемые для преобразования вращательного движения в поступательное (червяк в паре с червячным колесом).
- Винтовую линию получают при помощи резца.
- Резьбу получают при помощи резца или метчика и плашки.
- Резьба характеризуется шагом и ходом .
- Различают правые и левые винтовые поверхности.
- Подъём винтовой линии вправо даёт правую резьбу (рисунок а). б) — левая резьба
В зависимости от числа винтовых линий резьбы делятся на одно — и многозаходные.
На рисунке в) представлена двухзаходная резьба (n = 2)
Шаг резьбы — это расстояние между двумя соседними винтовыми выступами.
Ход резьбы — расстояние между двумя соседними винтовыми выступами одной и той же винтовой линии.
, где — число заходов
Вычерчивание проекции винтовой поверхности является весьма трудоемким процессом. Поэтому на чертежах резьба изображается условно — сплошной тонкой линией (впадины резьбы), причём на видах, где стержень или отверстие проецируются в виде окружности, резьбу изображают дугой окружности, приблизительно равной окружности, разомкнутой в любом месте, но не на центровых линиях.
Расстояние между сплошными основной и тонкой линиями — не менее 0,8 мм и не более шага резьбы.
Границу резьбы проводят до линии наружного диаметра резьбы сплошной основной толстой линией.
Невидимую резьбу показывают штриховыми линиями одной толщины по наружному и по внутреннему диаметру
Обозначение конических резьб и трубной цилиндрической относят к контуру резьбы (основная сплошная линия) и наносят только на полке линии-выноски (рисунок 15.3).
Прямоугольная резьба с нестандартным профилем изображается, как показано на рисунке 15.4, с нанесением всех размеров. Дополнительные сведения — число заходов, направление резьбы и т. д. — наносят на полке линии-выноски с добавлением слова «Резьба».
Элементы и параметры прямоугольной резьбы можно показывать и на выносном элементе (рисунок 15.5).
Следует твердо запомнить правило: в резьбовых соединениях, изображенных в разрезе, резьба стержня закрывает резьбу отверстия (рисунок 15.6 а,б). Обратить внимание на то, что на разрезах штриховка доводится до сплошных основных линий.
Сбег резьбы — это длина участка неполного профиля в зоне перехода от резьбы к гладкой части детали. Обычно его не изображают (рисунок 15.7)
Фаска — Скошенная часть поверхности детали у торца или в местах перехода, облегчающая её сборку с другими деталями (скошенная кромка стержня или отверстия).
На стержне меньший диаметр фаски меньше внутреннего диаметра резьбы. В отверстии больший диаметр фаски больше наружного диаметра резьбы.
Линия резьбы должна пересекать линию фаски.
Фаски на стержне и в отверстии с резьбой на плоскости, перпендикулярной к оси стержня или отверстия, не изображают (рисунок 15.8 а и б).
Если фаска не под углом 45° , то обозначение фаски указывается величиной угла как приведено на рисунке 15.9
Наружные и внутренние проточки выполняются для выхода резьбонарезающего инструмента, чтобы резьба получалась полного профиля — без сбегов.
Размеры проточек наносят на выносных элементах в соответствии с ГОСТ 10549-80 в зависимости от шага резьбы
Основная информация и сферы применения
Чаще всего резьбовое соединение изготавливается в метрической системе. Размеры резьбы могут быть абсолютно разными. Витки наносятся на наружные или внутренние поверхности какого-либо элемента цилиндрической формы. Именно такой вид имеют наиболее распространённые крепёжные детали:
- Гайки.
- Шпильки.
- Болты.
- Винты (в том числе с потайной гайкой, требующей специальных отверстий, подготовленных зенкерованием).
- и так далее.
Любая из этих деталей имеет сбег резьбы. На многих технических специальностях обучение черчению начинается с изображения разреза и профиля болта. Такие эскизы присутствуют и в документации по технической эксплуатации приборов.
Изделия с конической формой с метрическим типом резьбы нужны в тех случаях, когда соединению требуется высокая герметичность. Профиль под углом позволяет не использовать дополнительные уплотнители. Такой вид с успехом себя зарекомендовал во время монтажа трубопроводов, по которым движутся жидкости и газы. Трубная резьба при невысоком давлении среды отлично справляется с задачей без прокладок. Также конический тип применяется при создании крышек для различных ёмкостей для герметизации отверстия.
Существует и менее распространённый тип резьбы. Он называется ленточным (прямоугольным). Такой вид применяется в основном в машиностроении.
Метрический тип соединений имеет ряд таких параметров:
- Диаметр.
- Шаг резьбы.
- Толщина и расположение.
- Высота.
- Направление витков.
Чтобы понять, что такое шаг резьбы, достаточно взглянуть на обычный болт (неважно, шестигранная головка или стандартная). Это расстояние между отдельными витками. Есть и другие параметры, благодаря которым метрические соединения подразделяются на виды, имеющие свои условные обозначения из букв и цифр.
Резьбовые соединения получили огромную популярность из-за большого количества преимуществ, среди которых:
- Надёжность и длительный эксплуатационный срок.
- Возможность регулировать степень сжатия.
- Простота конструкции.
- Фиксация в закрученном положении.
Из недостатков можно выделить неравномерность распределения номинальной нагрузки по всей ширине и длине витков. Если часто разбирать и собирать конструкцию, то это ускоряет износ элементов. Чтобы продлить срок службы, желательно каждый раз снимать фаску на глубину повреждения, но это применимо не во всех случаях. Также детали с разным шагом не подойдут друг к другу.
Дюймовая нарезка.
Определенные нормы дюймовой нарезки, которые оговаривают требования к ней, дает нам ГОСТ. Нормы рассматриваются по двух основным параметрам – шагу и диаметру (внешнему и внутреннему).
Фото: vseinstrumenti.ru
Изделия с дюймовой резьбой имеют специальный штуцер, который имеет вид суженого конуса. Данный элемент дает возможность соединить детали в одну максимально прочную конструкцию. Часто применяются для водопроводных труб и нефтегазовых систем.
Круглая резьба.
Практична в применении для санитарно-технической арматуры, в условиях, где нужно обустройство часто разъемных соединений.
Фото: infourok.ru
Ее особенности позволяют продлить срок службы соединений за счет своей прочности, детали имеют высокую сопротивляемость к значительным нагрузкам, используют в условиях повышенной загрязненности среды.
Круглую резьбу используют в основном для смесителей, кранов, вентилей, шпинделей и других подобных элементов.
NPSM
National pipe thread, соответствует стандарту резьбы США. Его относят к цилиндрическому дюймовому типу. Параметры профиля соответствуют 60 градусам, форма профиля — треугольник.
Фото: kipo.spb.ru
NPT
Отличается от NPSM тем, что является стандартом в Соединенных Штатах Америки. Данный тип отличается практичностью использования в условиях с высоким давлением.
Фото: ru.aliexpress.com
С последними двумя типами потребители обязательно столкнуться, приобретая сантехнические изделия и арматурные трубы американского производства.
Как обозначаются соединения деталей с резьбой
Все характеристики трубной конической резьбы указаны в ГОСТ 6211–81. Отечественные стандарты совместимы с зарубежными аналогами: ISO R7, DIN 2999, BS 21, JIS B 0203. Обозначается этот вид резьбы английскими буквами R (наружная) и Rc (внутренняя). В ГОСТе описывается профиль, размеры и допуски соединения. Детальный чертеж показывает характерные особенности соединения. Дополнительные приложения регламентируют подготовку деталей для работы. Сводная таблица основных параметров трубной резьбы является основанием для контроля качества и размеров изделия.
Особое внимание уделяется тому, как делается обозначение соединения. Если используется два вида резьбы, то записываются они в виде дроби. Числитель — это внутренняя, знаменатель наружная часть соединения. Например, Rp/R 3/4 LH. Это означает, что резьба левая, номиналом три четверти дюйма, внутренняя цилиндрическая, а наружная коническая трубная. Совмещение разных видов часто используется в ремонтной практике. Так восстанавливают работоспособность сантехнических, газовых приборов. Конусная резьба предпочтительнее там, где нужна надежная герметизация.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник: stankiexpert.ru
Преимущества и недостатки соединений резьбового типа
Среди достоинств резьбовых соединений стоит выделить:
- возможность получения разъемного узла высокой прочности;
- унифицированное исполнение метизов и резьбонарезного инструмента;
- удобство соединения резьбовых компонентов;
- длительный срок службы создаваемых соединений;
- возможность выполнения работ при умеренной нагрузке на инструмент.
К недостаткам резьбовых соединений относится склонность к “закисанию”, а также потребность в специальном инструменте для монтажных и демонтажных операций. При работе с определенными типами соединений используются гроверы, предотвращающие произвольное раскручивание компонентов, а также крупные шайбы, распределяющие прижимные усилия.