Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агенство по образованию
Саратовский государственный технический университет
СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ Часть
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Методические указания к практическим занятиям
по курсу «Детали машин» для студентов специальностей
120100, 170500, 170600
Одобрено
редакционно-издательским советом
Саратовского государственного
технического университета Саратов 2009 г.
Основные понятия и определения
Резьбовыми соединениями называют разъемные соединения деталей с помощью резьбовых крепежных деталей – винтов, болтов, шпилек, гаек или резьбы, нанесенной непосредственно на соединяемые детали.
Пример резьбового соединения деталей с указанием номинального размера резьбы и посадки показан на рис.1.
Резьба образуется путем нанесения на поверхность деталей винтовых канавок с сечением согласно профилю резьбы. Образованные таким образом выступы и канавки носят название витков резьбы. Термин «резьба» произошел от технологического процесса ее изготовления – нарезания.
Термин «винт» применяется как общий (объединяющий также болты и шпильки) и как частный (винт, вращаемый при завинчивании и отвинчивании, т.е. ввинчивающийся в деталь).
При сборке и разборке резьбового соединения крепежные винты поворачиваются или удерживаются от поворота соответствующим инструментом (ключом, отверткой) за головку винта (болта). Встречаются винты с закладными головками, удерживаемые от проворота одной из соединямых деталей, например имеющей паз по форме головки винта.
Винты работают во взаймодействии с гайками или с другими деталями, имеющими резьбу.
Гайка – это деталь с резьбовым отверстием, навинчиваемая на винт.
Резьбовые соединения имеют большое распространение в машинострении. Детали, имеющие резьбу, составляют 60% от общего количества деталей. К ним относят крепежные детали (болты, винты, шпильки, гайки), большинство корпусных деталей с резьбовыми отверстиями для крепления деталей устройства, а также множество других деталей, имеющих резьбу.
Крепежные винты относятся к числу весьма напряженных деталей, случаются аварии машин, связанные с разрушением ответственных резьбовых соединений. В условиях контроля начальной затяжки и хорошего стопорения резьбовые соединения обеспечивают надлежащую надежность.
Широкое применение резьбовых соединений обусловлено следующими факторами : 1) возможностью создания больших осевых сил ввиду клинового действия резьбы, а также большого отношения длины ключа к радиусу резьбы; 2) возможность фиксирования зажима в любом положении благодаря самоторможению; 3) удобными формами и малыми габаритами; 4) простотой и возможностью точного изготовления.
Для крепежных деталей разработаны материалы, обладающие высокими прочностными характеристиками. В необходимых случаях применяют коррозионно устойчивые материалы или защитные покрытия.
Помимо крепежных целей, винтовые пары в машинах применяют для осуществления поступательного движения и, в частности, для подъема грузов и точных перемещений.
Геметрические параметры резьбы
Резьба (рис.1) характеризуется следующими параметрами :
d – наружный диаметр резьбы;
d1 – внутренний диаметр резьбы;
d2 – средний диаметр резьбы;
- угол профиля резьбы;
Р – шаг резьбы;
t – ход резьбы (для многозаходных резьб t = n*Р, где n – число заходов резьбы). В однозаходной резьбе t = Р.
= t/d2 – угол подъема витков резьбы .
Характеристика резьб по назначению
Резьбы по назначению разделяют на следующие группы :
Крепежные резьбы, предназначенные для скрепления деталей. Их выполняют треуголного профиля с притупленными вершинами. Применение треуголного профиля вызывается следующим : а) повышенным трением, обеспечивающим меньшую опасность ослабления затянутой резьбы; б) повышенной прочностью резьбы;
в) удобством изготовления.
Крепежно-уплотняющие резьбы, служащие как для крепления деталей, так и для предохранения от вытекания жидкости. Эти резьбы по указанным причинам выполняют треугольного профиля. Чаще всего уплотняющая резьба наносится на конусной поверхности.
Резьбы для передачи движения. Эти резьбы для уменьшения трения выполняют трапецеидальными с симметричным профилем. Для специальных грузовых тяжело нагруженных винтов резьбу выполняют с несимметричным профилем, а иногда и с прямоугольным профилем.
