Выбор типа резьбы

Типы резьбы, применяемой в винтовых механизмах, показаны на рис. 1.2. Свойства резьбы определяются относительной толщиной витка у основания
y_а = а / p, относительной высотой витка y_h = h / p и рабочим углом g. Для каждого типа резьбы эти параметры постоянны. Параметр y_а определяет прочность витков резьбы на изгиб и срез; y_h – характеризует стойкость витков резьбы на износ, а параметр g обусловливает КПД винтовой пары.

Применение каждого типа резьбы определяется соответствием ее параметров y_а, y_h, g предъявляемым к механизму требованиям.

Трапецеидальная резьба (рис. 1.2а) – основной тип резьбы для винтовых механизмов, широко применяется благодаря универсальности свойств. Прочность (y_а = 0,67), стойкость на износ (y_h = 0,5) и КПД (g =15°) удовлетворительные. Технологичность трапецеидальной резьбы хорошая, так как ее можно нарезать инструментом любого типа. Резьба стандартизирована, ее параметры определены ГОСТ 9484-81 (табл. 1.2).

Упорная резьба наиболее приспособлена к работе в условиях большого трения и износа. Превосходит трапецеидальную резьбу по стойкости на износ (y_h =0,75) и КПД (g = 3°). Прочность витков (y_а =0,7), технологичность упорной и трапецеидальной резьбы примерно одинаковы. Упорная резьба стандартизована, ее размеры даются в ГОСТ 10177-82 (табл. 1.3), (рис. 1.2 б). Из-за несимметричности профиля упорная резьба может применяться только в нереверсивных механизмах, т. е. в таких, где рабочая нагрузка имеет одно направление.

в)

0,67P

P

P

P

P

0,5P

0,7S

0,875P

3⁰

15⁰

30⁰

А - А А А Рис. 2.30.Расчетная схема кругового шва, нагруженного крутящим моментом Рис.1.4. Схема к расчету витков на прочность

б)

а)

г)

Рис. 1.2. Основные типы резьбы винтовых механизмов:

а – трапецеидальная, б – упорная, в – ленточная, г – метрическая

Размеры трапецеидальной резьбы по ГОСТ 9484-81, мм

Ось резьбы

R₁

15°

90°

30°

R₂

h₃

Гайка

Винт

Н=1,866S

H₁=0,5P; H₄=H₁+a_C; d₃=d-2H₄; h₃=H_4. Пример обозначения однозаходной резьбы с номинальным диаметром 40 и шагом 6 мм: Tr 40×6 – 7е. Для левой резьбы: Tr 40×6 LH – 7e. Многозаходной резьбы (для трехзаходной): Tr 40×6 (P3) – 7e. Для левой резьбы: Tr 40×6 (P3) LH – 7e

Таблица 1.2

Диаметр резьбы dдля ряда	Шаг резьбы	Шаг резьбы, Р	Винт	Винт и гайка	Гайка	Размеры элементов резьбы
Мелкий	Нормальный	Крупный
Диаметр резьбы, мм
d	d₁	d₂	D	D₁	а_с=R₂	R₁	H₂	H₁

				-				-	-	-	-	d-2,5	d-1	d+0,5	d-2	0,25	0,125	1,25
												d-3,5	d-1,5	d+0,5	d-3	1,75	1,5

										-
												d-4,5	d-2	d+0,5	d-4	2,25
										-
-										-	-	d-5,5	d-2,5	d+0,5	d-5	2,75	2,5
										-	-	d-7	d-3	d+1,0	d-6	0,50	0,25	3,5
									-	-	-	d-8	d-3,5	d+1,0	d-7		3,5
												d-9	d-4	d+1,0	d-8	4,5
							-	-	-	-
								-	-	-	-	d-10	d-4,5	d+1,0	d-9		4,5
												d-11	d-5	d+1,0	d-10	5,5
-										-
												d-13	d-6	d+1,0	d-12	6,5
			-	-	-

Примечание: Первый ряд резьбы следует предпочитать второму. Нормальный шаг резьбы предпочтителен

30°

3°

90°

Ось резьбы

Размеры упорной резьбы по ГОСТ 10177-82, мм

H=1,587911P h₃=0,86767P H₁=0,75P R=0,124271P Пример обозначения однозаходной резьбы с номинальным диаметром 36 мм и шагом 6: S36х6–7АZ/7h, то же левая S36x6LH–7AZ/7h

Таблица 1.3

Диаметр резьбы для ряда, d

Шаг резьбы, Р

Винт и гайка

Винт

Гайка

Мелкий

Нормальный

Крупный

Диаметр резьбы, мм.

d₂

d₃

D₁

d-3,5

(d-4)+0,529

d-3

d-2,25

(d-6)+0,793

d-4,5

d-3

(d-7)+0,058

d-6

d-3,75

(d-9)+0,322

d-7,5

d-4,5

(d-11)+0,587

d-9

d-6

(d-14)+0,116

d-12

d-7,5

(d-18)+0,645

d-15

d-9

(d-21)+0,174

d-18

При выборе диаметров резьбы следует предпочитать 1-й ряд 2-му, а 2-й – 3-му.

d-12

(d-28)+0,231

d-24

d-15

(d-35)+0,289

d-30

Размеры метрической резьбы по ГОСТ 24705-81, мм

P/2

P/8

P/4

60°

H=0,866025P Обозначение метрической резьбы на чертежах. Например для резьбы с крупным шагом: Болт М24–6g; Гайка М24–6Н; для левой резьбы: Болт М24LH–6g; Гайка М24LH–6Н

Таблица 1.4

Диаметр резьбы d для ряда	Шаг резьбы,Р	Шаг резьбы, Р	Диаметр резьбы, мм
крупный	мелкий	d	d₂, D₂	d₁, D₁

	-	1,0	0,75	-	0,75			-	-	-	-	d-1+0,513	d-1+0,188
	-	1,25	1,0	0,75	1,0						-	d-1+0,350	d-2+0,917
	-	1,5	1,25	1,0	1,25				-	-	-	d-1+0,188	d-2+0,647
	-	1,75	1,5	1,25	1,5							d-1+0,026	d-2+0,376
		2,0	1,5	1,0						-
	18,22	2,5	2,0	1,5	1,75		-	-	-	-	-	d-2+0,863	d-2+0,106
		3,0	2,0	1,5	2,0							d-2+0,701	d-3+0,835
		3,5	2,0	1,5
		4,0	3,0	2,0				-	-	-
		4,5	3,0	2,0	2,5				-	-	-	d-2+0,376	d-3+0,294
		5,0	3,0	2,0	3,0							d-2+0,052	d-4+0,752
		5,5	4,0	3,0
		6,0	4,0	3,0	3,5			-	-	-	-	d-3+0,727	d-4+0,211
При выборе диаметра резьбы следует предпочитать 1-й ряд – 2-му	4,0							d-3+0,402	d-5+0,670
4,5			-	-	-	-	d-3+0,077	d-5+0,129
5,0			-	-	-	-	d-4+0,752	d-6+0,587
5,5			-	-	-	-	d-4+0,428	d-6+0,046
6,0			-	-	-	-	d-4+0,103	d-7+0,505

Размеры мест под стандартные болты и шпильки, мм

d₀

D₁

d₀

Ra 12,5

h₁ – обрабатывается ''до чистого металла'';

h =3…6 мм – в зависимости от общих габаритов отливки Е₁≈1,3d

Таблица 1.5

Размер под ключ

Диаметр углубления

Ряд1

Ряд2

Диам. прилива

D₁

Наименьшее расстояние

Диам. отверстия по ГОСТ 11284-75

d₀

допуск

Н12

6,4

8,4

10,5

12,5

14,5

16,5

18,5

Н13

6,6

Диаметр и шаг резьбы

1,25

1,5

1,75

2,5

4,5

Материал отверстия

Сталь и бронза

H₀

H₁

10,5

H₂

Чугун

H₀

H₁

Н₀– глубина завинчивания в сквозное отверстие; Н – тоже в глухое отверстие. Н₁– глубина полной резьбы (без сбега). Н₂– глубина сверления

H₂

Шаг резьбы		1,25	1,5	1,75		2,5		3,5		4,5
Размеры наружной проточки	b
R					1,6	1,6	1,6
r	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
x	1,5	1,8	2,2	2,5		3,5	4,5			6,5
Размеры внутр. проточки	b₁
R	1,5	1,6	1,6	1,6
R₁	0,5	0,5
2t	0,5	0,5	0,7	0,7			1,2	1,2	1,5	1,5	1,8
Фаска	c		1,6	1,6	1,6		2,5	2,5	2,5
Запасы резьбы	L≥
а	2,5-4	3,5-4,5	4,5	6,5	5,5	7,5			10-14

R₁

cH45^o

R₁

b₁

b_f

45^o

R₁

cH45^o

R₁

b₁

b_f

45^o

Ленточная (прямоугольная) резьба (рис. 1.2 в) по свойствам близка к трапецеидальной резьбе. Размеры резьбы не стандартизованы. Резьбу делают квадратной y_а = y_h =0,5. Шаг и диаметры резьбы удобно назначать по стандарту на трапецеидальную резьбу. Уступая по прочности трапецеидальной резьбе, ленточная резьба превосходит ее по КПД (g =0°).

Технологичность ленточной резьбы невысока, так как ее можно нарезать только резцом. Однако винтовые механизмы с ленточной резьбой обеспечивают наибольшую точность перемещений. Поэтому ее применяют для ходовых винтов особо точных механизмов подач.

Метрическая резьба (рис. 1.2 г) – основной тип резьбы для болтовых соединений, обладает высокой прочностью (y_а =0,875), удовлетворительной стойкостью на износ (y_h = 0,54) и низким КПД (g = 30°), технологичность её – отличная.

В винтовых механизмах применение метрической резьбы ограничивается зажимными приспособлениями, где по условиям самоторможения выгодно иметь большое трение. Для уменьшения износа применяется резьба только с крупным шагом. Резьба стандартизована, ее размеры даются в ГОСТ 24705-81, (табл. 1.4).

В табл. 1.5 представлены конструктивные элементы метрической резьбы. Они могут быть полезны при конструктивной разработке сборочного чертежа винтового механизма.

В расчётно-пояснительной записке выбор типа резьбы должен быть подробно аргументирован.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: