Резьбовые соединения. Использование резьбовых соединений

6.2. Резьбовые соединения. Использование резьбовых соединений

Резьбовыми называют соединения деталей друг с другом с помощью резьбовых элементов, обеспечивающих их относительную неподвижность или заданное перемещение одной детали относительно другой.

Резьбовые соединения широко используются для крепления деталей в различных узлах изделий, а также для передачи и преобразования движения – например, вращательного в поступательное. Резьбовые соединения относятся к разъемным соединениям, т.е. могут многократно собираться и разбираться, как правило, без повреждения резьбовых элементов.

Разновидности резьбовых соединений показаны на рис.6.2.1.

Рис.6.2.1.Разновидности резьбовых соединений: а- болтом; б- винтом; в- шпилькой; г- резьбовой стяжкой; д- шурупом (1 и 2- соединяемые детали; 3- винты; 4-гайки; 5- шайбы; 6- шпилька; 7- стяжка; 8- шуруп)

Соединения болтами (рис.6.2.1, а) характеризуются наличием винта, уста-навливаемого в сквозное отверстие соединяемых деталей, и гайки, накручивае- мой на резьбовую часть винта (при этом головку винта необходимо удерживать от проворота ключем или одновременно вращать в противоположную сторону по отношению к гайке). Гайка и винт, перемещаясь навстречу друг другу, стягивают с определенным усилием соединяемые детали (под гайку чаще всего устанавливают шайбу для предотвращения самоотвинчивания гайки или устранения смятия поверхности детали вращающейся гайкой). Крепление болтами предпочтительно применять при частой разборке – сборке соединений, недостаточной прочности материала соединяемых деталей. К недостаткам соедине-ния можно отнести повышенные габариты (выступает головка винта и гайка), необходимость удержания головки винта при закручивании гайки.

Соединение винтами (рис.6.2.1, б) характеризуется тем, что винт вкручива-ется в резьбовое отверстие одной из соединяемых деталей, что и обеспечивает затяжку соединяемых деталей. Крепление деталей винтами обеспечивает мини-мизацию габаритов (например, коническая головка винта может быть «спря-тана» в коническом отверстии одной из деталей), но частая сборка-разборка со-единения может быстро повредить резьбу в соединяемой детали, а при отсут-ствии смазки в резьбе вызвать трудности выкручивания винта.

В соединениях шпилькой (рис.6.2.1, в) шпилька нижней резьбовой частью вкручивается до упора в резьбовое отверстие одной из соединяемых деталей, а на верхнюю резьбовую часть накручивается через шайбу гайка, что и обеспе-чивает затяжку соединения. Крепление шпилькой обеспечивает многократность сборки-разборки (откручивается только гайка, т.к. шпилька вкручивается в соединяемую деталь до упора и при разборке не откручивается).

Соединение стяжкой (рис.6.2.1,г) – разновидность болтового соединения, только вместо головки болта выполнена резьба, на которую накручивается гайка. Закручивание обеих гаек или одной из них и обеспечивает затяжку сое-динения.

Конструкция крепления деталей стяжкой несколько дешевле, чем болтами (стержень с двусторонней резьбой дешевле винта с головкой).

В соединениях шурупами шуруп вставляется в отверстие одной из деталей и вкручивается в тело другой детали (если деталь из древесины), а саморезы (по древесине или по металлу) вкручиваются и без предварительного сверления отверстия в соединяемых деталях (рис.6.2.1, д) и головка поджимает одну деталь к другой.

Для крепежных резьб используются различные конструкции гаек (рис.6.2.2):

- шестигранные с односторонними или двусторонними фасками низкие (по вы-соте) Н ≈ 0,6•d (ГОСТ 5916 - 71), нормальные Н ≈ 0,8•d (ГОСТ 5915 - 71),

высокие Н ≈ 1,2•d (ГОСТ 15523 - 70) и особовысокие Н ≈ 1,5•d (ГОСТ 15525 – 70) – при частой сборке-разборке и с ростом зажимных усилий рекомендуется применение более высоких гаек – рис.6.2.2, а;

- круглые с глухими отверстиями для монтажа на одном торце (в конструкциях с трудным доступам для закручивания гаек сбоку) – рис.6.2.2,б (ГОСТ 6393 - 73);

- шестигранные с прорезями для стопорения шплинтами – рис.6.2.2,в (ГОСТ 5918 - 73);

- круглые шлицевые рис.6.2.2, г (ГОСТ 11871 - 73).

Рис.6.2.2.Конструкции гаек крепежных резьб: а – гайки шестигранные низкие, нормальные, средние высокие и особо высокие грубой, нормальной и повышен-

ной точности; б – гайки круглые с отверстиями на торце под ключ; в – гайки

шестигранные прорезные; г – гайки круглые шлицевые

Крепежные винты и гайки изготавливаются грубой, нормальной и повышен-

ной точности.

Под гайки чаще всего устанавливают шайбы различного конструктивного исполнения (рис.6.2.3):

- обычные плоские (для увеличения площади прижатия и отсутствия смятия поверхности детали торцем закручиваемой гайки или головки винта – ГОСТ 11371-78) – рис.6.2.3, а;

- плоские с цилиндрически-коническим отверстием (чтобы спрятать коничес-кую головку винта в соединении) – рис.6.2.3, б;

- стопорные многолапчатые (для стопорения соединений – ГОСТ 11872-73) – рис.6.2.3, в;

- косые (для компенсации не параллельности плоскости детали торцу прижи-маемой гайки или головки винта) – рис.6.2.3, г;

- пружинная (стопорная – ГОСТ 6402-70) – рис.6.2.3, д.

Рис.6.2.3. Типовые конструкции шайб: а – обычные (нормальные и увеличен-

ные); б – плоские с конически-цилиндрическим или сферическим отверс-

тием); в – стопорные многолапчатые; г – косые; д – пружинные

Резьбовая поверхность образуется при круговом движении резьбообра-зуемой поверхности (цилиндрической, конической или плоской) и одновремен-ного движения резьбообразущего контура определенной формы по:

а –цилиндру – цилиндрическая резьба (рис.6.2.4, а);