Типы резьбы, применяемой в винтовых механизмах, показаны на рис. 1.2. Свойства резьбы определяются относительной толщиной витка у основания
yа = а / p, относительной высотой витка yh = h / p и рабочим углом g. Для каждого типа резьбы эти параметры постоянны. Параметр yа определяет прочность витков резьбы на изгиб и срез; yh – характеризует стойкость витков резьбы на износ, а параметр g обусловливает КПД винтовой пары.
Применение каждого типа резьбы определяется соответствием ее параметров yа, yh, g предъявляемым к механизму требованиям.
Трапецеидальная резьба (рис. 1.2а) – основной тип резьбы для винтовых механизмов, широко применяется благодаря универсальности свойств. Прочность (yа = 0,67), стойкость на износ (yh = 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 (yh =0,75) и КПД (g = 3°). Прочность витков (yа =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.
А - А
А
А
Рис. 2.30.Расчетная схема кругового шва, нагруженного крутящим моментом
Рис.1.4. Схема к расчету витков на прочность
|
Рис. 1.2. Основные типы резьбы винтовых механизмов:
а – трапецеидальная, б – упорная, в – ленточная, г – метрическая
Размеры трапецеидальной резьбы по ГОСТ 9484-81, мм
H1=0,5P; H4=H1+aC;
d3=d-2H4; h3=H4.
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
| ас=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
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
| Шаг резьбы, Р
| Винт и гайка
| Винт
| Гайка
| |
Мелкий
| Нормальный
| Крупный
| Диаметр резьбы, мм.
| |
d
| 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
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
h1 – обрабатывается ''до чистого металла'';
h =3…6 мм – в зависимости от общих габаритов отливки Е1≈1,3d
Таблица 1.5
| D
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Размер под ключ
| S
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр углубления
| D*
| Ряд1
|
| -
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| -
|
|
|
Ряд2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диам. прилива
| D1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименьшее расстояние
| A
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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
| d
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 42
| |
Р
|
| 1,25
| 1,5
| 1,75
|
|
| 2,5
| 2,5
| 2,5
|
|
|
| 4,5
| 4,5
| |
Материал отверстия
| Сталь и бронза
| H0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
H
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
H1
|
| 10,5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
H2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Чугун
| H0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
H
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
H1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Н0– глубина завинчивания в сквозное отверстие; Н – тоже в глухое отверстие. Н1– глубина полной резьбы (без сбега). Н2– глубина сверления
| 70
| |
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
|
| | | | | | | | | | | | | | |
Ленточная (прямоугольная) резьба (рис. 1.2 в) по свойствам близка к трапецеидальной резьбе. Размеры резьбы не стандартизованы. Резьбу делают квадратной yа = yh =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 (yа =0,875), удовлетворительной стойкостью на износ (yh = 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.