Виды резьбы по металлу

Металлическая резьба – это нарезанный на металлической детали винтовой контур для совмещения разных элементов, передачи крутящего момента или преобразования вращательного движения в поступательное. Соединения посредством резьбы активно используются в самых разных отраслях. Они востребованы в машиностроении, строительных работах, приборостроении и мн. др. Их ключевыми функциями считается фиксация деталей, сборка механизмов и передача крутящего момента.

Ключевые параметры

Основными параметрами резьбы считаются профиль, его угол, впадина, вершина, а также шаг и диаметр. От них зависят форма и размеры резьбы. Следовательно, они влияют на функциональность и сферу применения резьбового соединения.

Профиль	Контур сечения, который проходит через ось резьбы. От него зависят форма и габариты витков
Угол профиля	Это угол между боками витка. Он зависит от типа резьбы. Если говорить о метрической резьбе, то данный параметр равен 60 градусов, а для дюймовой – 55
Впадина профиля	Это участок между боками канавок резьбы. Ее глубина и форма зависят от вида и предназначения резьбы
Вершина профиля	Эта зона соединяет рядом расположенные стороны резьбы. Вершина бывает плоской, острой или закругленной. Его тип зависит от стандартов и назначения резьбы
Шаг	Разница между вершинами витков, которые располагаются по соседству. Шаг является важным показателем, определяющим частоту витков и их взаимное расположение
Диаметр	Существует внутренний, внешний и средний диаметр. Внешний измеряется по вершинам витков, а внутренний – по впадинам. Что касается среднего диаметра, то он, соответственно, является средним значением между двумя указанными выше параметрами

Классификация

Резьбу по металлу принято классифицировать по самым разным параметрам. Если выделять основные параметры, то стоит остановиться на таких:

• шкала измерения;
• расположение рабочей поверхности;
• назначение;
• форма;
• направление;
• количество заходов;
• тип профиля.

По шкале измерения

По этому параметру выделяют метрическую, дюймовую и питчевую резьбу. Первый вариант измеряется в мм. Именно он чаще всего применяется в Европе и России. Основным стандартом для него считается ГОСТ 16093-2004.

Дюймовая резьба, соответственно, измеряется в дюймах. Она актуальна в основном в Соединенных Штатах и Англии. Питчевая резьба измеряется в питчах и важна для таких задач, как передача движений в механизмах.

По расположению рабочей поверхности

В соответствии с этим параметром можно выделить такие варианты резьбы: наружный и внутренний. Наружная нарезается исключительно на внешней стороне детали. Внутренняя, следовательно, нарезается внутри отверстий.

По назначению

Этот параметр позволяет выделить ходовую и крепежную резьбу. Первый вариант применяется для преобразования вращательного движения в поступательное. Второй вариант нужен, чтобы соединять такие элементы, как болты и гайки.

По форме

Согласно этому параметру, выделяют цилиндрические и конические резьбы. Первый вариант имеет форму цилиндра. Он актуален для большей части обычных крепежей. Второй вариант имеет коническую форму, обеспечивая высокий уровень герметичности. Он чаще всего применяется, что сделать соединение более надежным. В частности, его используют для соединения труб.

По направлению

По этой классификации резьбы делят на правые и левые. Правая резьба закручивается по часовой стрелке и является самой распространенной. Левая, соответственно, закручивается против часовой стрелки. Она применяется в особых случаях, когда необходимо предотвратить самораскручивание.

По количеству заходов

Данный параметр делит резьбы на два варианта – одно- и многозаходные. Первый вариант имеет один виток, гарантирующий простоту производства и применения. Второй вариант имеет множество витков, увеличивая прочность резьбы и ее способность передавать максимальные нагрузки.

По профилю

Трапецеидальная резьба применяется в станочном оборудовании и прессах для передачи максимальных усилий. Круглая резьба характеризуется наличием плавных скруглений, которые позволяют ее эксплуатировать в кранах или трубопроводной арматуре. Он обеспечивает плавное движение и повышенный уровень стойкости к износу.

Треугольная резьба нужна для применения в крепежах, а прямоугольную применяют в специфических механизмах, чтобы передавать усилия.

Виды резьб и их особенности

Далее стоит отдельно поговорить обо всех существующих вариантах резьбы, которые наиболее часто используются в нашей стране.

Метрическая

Активно используется в самых разных крепежных элементах. Она делится на три класса точности: точный, средний и грубый.

Метрическая коническая

Этот вариант гарантирует высокий уровень надежности. Он актуален в случаях, где требуется особое герметичное соединение.

Метрическая цилиндрическая

Она характеризуется наличием увеличенного радиуса впадины. Это способствует улучшению ее усталостных качеств и жаростойкости.

Дюймовая

Она отличается наличием треугольного профиля. Такую резьбу обычно используют в крепежах и трубопроводах.

Дюймовая коническая

Этот вариант применяется в трубопроводах, чтобы гарантировать герметичное соединение конструкций с таким содержимым, как вода, масло, газ, топливо и т. д.

Дюймовая цилиндрическая

Данный вариант актуален для фототехники и сложных устройств, в которых важна повышенная точность и надежность соединений.

Питчевая

Этот вариант предназначен для передачи движения. Для измерения используются питчи (один питч равен 3,14 дм). Витки имеют форму трапеции, эвольвенты или архимедовой спирали и наклонены под углом 40 градусов. Эта конструктивная особенность гарантирует прочное сцепление с принимающими нагрузку элементами. Питчевые резьбы актуальны для экструдеров, прессов. домкратов и подъемных механизмов.

Упорная

Этот вариант применяется в узлах с критическими нагрузками. В качестве примера можно привести подшипники и приводные механизмы.

Круглая

Плавные скругления позволяют использовать этот вариант в кранах и трубопроводной арматуре. Он гарантирует плавное движение и повышенный уровень стойкости к физическому износу.

Трапецеидальная

Данный вариант применяют в станочном оборудовании, тракторах и прессах для передачи больших усилий.

Трубная коническая

Ее используют, чтобы состыковать элементы трубопроводов в различных инженерных системах. В частности, такая резьба подойдет для систем, обеспечивающих транспортировку холодной или горячей воды, газа, топлива, масла или других жидкостей.

Трубная цилиндрическая

Ее применяют в газовых, водяных и паровых трубопроводах. Стандартом для этого варианта является ГОСТ 6357-81.

Плюсы и минусы резьбовых соединений

Среди преимуществ таких соединений можно отметить:

1. Надежность. Они гарантируют максимально прочное соединение разных элементов.
2. Простоту монтажных/демонтажных работ. Это особенно упрощает обслуживание и ремонт.
3. Невысокую стоимость. Резьбовые соединения обычно дешевле других типов соединений благодаря стандартизации и массовому производству.
4. Единые стандарты, которые позволяют применять взаимозаменяемые детали от разных производителей.
5. Удобное обслуживание. Такие соединения легко обслуживаются и могут быть многократно использованы без существенного снижения качества соединения.

Если выделять недостатки данных соединений, то стоит отметить такие минусы:

1. Зоны концентрированного напряжения. Они снижают общую прочность конструкции.
2. Вероятность самораскручивания под нагрузками, из-за чего требуются дополнительные меры для фиксации (например, использование контргаек, фиксаторов и т. д.).

Инструмент для подготовки резьбы

Чтобы подготовить резьбу, используются разные инструменты и методы. Они позволяют получить резьбу требуемого вида и качества. Существует множество вариантов подобных инструментов:

• ручные метчики и плашки – для нарезки вручную;
• резьбонарезные станки – для подготовки резьбы на производственных линиях;
• фрезы и токарные резцы – для подготовки резьбы на токарных или фрезерных станках.

Способы подготовки резьбы

Существует ряд технологий нарезки, каждая из которых применяется в зависимости от существующих требований:

1. Нарезание резцами. Эта технология используется на токарных станках. Она гарантирует особую точность резьбы.
2. Резьбофрезерование. Данная методика предполагает применение фрез, которые позволяет получать резьбу сложной формы.
3. Нарезание плашками. Это способ применяется для подготовки наружной резьбы посредством плашек.
4. Накатывание. Это метод пластической деформации, предусматривающий, что резьба формируется накатыванием инструмента на заготовку.
5. Шлифование. Эта технология используется для получения резьбы высокой точности и качества поверхности.
6. Прессование, выдавливание, литье, штамповка. Данные методы массового изготовления резьбовых изделий применяются на крупных серийных производствах.

Изображения на чертежах

Правильное изображение резьбы играет важную роль в машиностроении и строительных работах. ГОСТ определяет правила для ее обозначения и упрощенного изображения на чертежах. Основные требования касаются указания вида резьбы, ее ключевых параметров и класса точности.

На чертежах она обычно изображается упрощенно, с применением стандартизированных символов. Такой подход позволяет максимально быстро передать информацию о соединении.

На чертежах необходимо указывать внешний и внутренний диаметры. Благодаря этому, можно правильно интерпретировать габариты и ключевые показатели резьбы.

Как определить тип резьбы?

Эта задача является важным этапом при ремонте и производстве деталей. Существует ряд способов, которые позволяют измерить и идентифицировать резьбу.

Обычно для этого используется штангенциркуль. Он необходим для измерения диаметров, а также для определения шага. Полученные сведения можно сравнить со стандартами. В результате можно определить вид и ключевые показатели резьбы.

Также могут использоваться шаблоны с отверстиями и профилями разных вариантов резьбы. Они в большинстве случаев представляют собой своеобразные наборы для измерения разных типов резьбы.

Сферы эксплуатации

Данные соединения могут использоваться в самых разных сферах. Если говорить конкретнее, то они применяются:

1. В крепежных элементах. Резьбы обеспечивают прочное и надежное соединение составляющих в самых разных конструкциях.
2. В подъемных и подвижных механизмах. В них резьбы позволяют передавать усилия и движение. В качестве примера можно привести домкраты, винтовые передачи и экструдеры.

Если говорить о конкретных сферах применения, то резьбы нужны для:

1. Возведения мостов и опорных конструкций. Резьбы используются для создания прочных и долговечных соединений в конструкциях мостов и других опорных сооружений.
2. Обустройства трубопроводов в инженерных системах. Резьбы необходимы для применения в системах отопления, воздухоотведения, канализации, водоснабжения и кондиционирования. Они обеспечивают максимально надежное соединение труб и фитингов.
3. Сборки многокомпонентных конструкций и механизмов. Такие соединения используются для сборки корпусов редукторов, крышек подшипников, силовых агрегатов и других сложных механизмов.
4. Изготовления транспортных средств, станочного оборудования и бытовой техники. В автомобилестроении, машиностроении и производстве бытовой техники резьбы обеспечивают прочные и надежные соединения деталей.
5. Установки защитных и вспомогательных элементов. Подобные соединения используются для крепления заглушек, крышек и других элементов, гарантируя их надежное фиксирование.
6. Монтаж несущих элементов для тяжелых сооружений. В строительстве такие соединения обеспечивают прочность и устойчивость несущих конструкций.
7. Установки производственных линий и станочного оборудования на предприятиях разных сфер.
8. Бытового применения. В повседневной жизни резьбы находят применение в фиксации элементов интерьера и других бытовых нуждах.

В целом резьбы находят широкое применение в различных отраслях благодаря своей способности обеспечивать надежное и прочное соединение элементов.

Подводя итоги, нельзя не отметить, что соединения на основе резьбы крайне важны во множестве сфер деятельности. Резьбы гарантируют прочность конструкций, упрощают монтажные и демонтажные работы, а также делают возможным многократное использование соединений. При этом крайне важно учитывать качество соединений на основе резьбы и применять профессиональные способы ее подготовки для достижения наилучших результатов.

Для получения качественных соединений рекомендуется обращаться к профессионалам и использовать исключительно качественные инструменты. Обращайтесь в нашу компанию «Технологии приборостроения» за профессиональной помощью по вопросам, связанным с нарезанием резьбы и изготовлением деталей резьбовых соединений Мы гарантируем высокое качество и надежность продукции и услуг.

15.07.0024