Особенности резьбы
Прямоугольная резьба обладает нестандартным квадратным профилем, поэтому для нее не установлены стандартные параметры шага, диаметра, величины среза и хода. Глубина профиля данной разновидности нарезки равняется половине шага. Основные размеры резьбовых соединений с прямоугольным профилем определены в ГОСТ 9150-81.
По методу образования выделяют левую и правую прямоугольные резьбы. Левая разновидность нарезки создана контуром, осуществляющим вращение против часовой стрелки. Контур перемещается вдоль оси, относительно наблюдателя. Правая резьба образована контуром, производящим вращательные движения по часовой стрелке. Движение производится вдоль оси по направлению от наблюдателя.
Прямоугольная резьба может быть однозаходной (нарезка произведена в виде 1 витка). В этом случае груз, размещенный на винтах резьбовых соединений, не сможет самостоятельно опуститься без влияния дополнительной силы трения. Это преимущество однозаходной нарезки обусловлено наличием свойства самоторможения. Также изготавливаются многозаходные резьбовые соединения, где нарезка осуществлена в виде 2-3 раздельных витков, расположенных на равной дистанции. Число заходов прямоугольной резьбы возможно измерить при помощи следующей формулы: Z = L/S, где S – размер шага и L – значение хода.
Прямоугольная резьба обладает множеством схожих особенностей с трапецеидальной ленточной разновидностью нарезки. Обе разновидности нарезания используются для превращения вращательного вида движения в поступательное, обладают свойством самоторможения и не имеют точных стандартов изготовления. Тем не менее прямоугольная резьба уступает трапецеидальной по показателям прочности и технологичности. Также ленточная резьба имеет более простую технологию изготовления, располагает высокими показателями силы трения и не требует дополнительного фиксирования. Но она уступает резьбе с прямоугольным сечением по величине КПД. Сейчас прямоугольная резьба постепенно заменяется трапецеидальной во многих сферах промышленности из-за большого количество недостатков.
Таблицы переводов дюймовых размеров в метрические. Резьба размер: таблица метрических и дюймовых резьб
Таблица перевода дюймовых размеров в метрические
| дюймы | мм. | дюймы | мм. | дюймы | мм. | дюймы | мм. | дюймы | мм. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| — | — | 1 | 25,4 | 2 | 50,8 | 3 | 76,2 | 4 | 101,6 |
| 1/8 | 3,2 | 1 1/8 | 28,6 | 2 1/8 | 54,0 | 3 1/8 | 79,4 | 4 1/8 | 104,8 |
| 1/4 | 6,4 | 1 1/4 | 31,8 | 2 1/4 | 57,2 | 3 1/4 | 82,6 | 4 1/4 | 108,8 |
| 3/8 | 9,5 | 1 3/8 | 34,9 | 2 3/8 | 60,3 | 3 3/8 | 85,7 | 4 3/8 | 111,1 |
| 1/2 | 12,7 | 1 1/2 | 38,1 | 2 1/2 | 63,5 | 3 1/2 | 88,9 | 4 1/2 | 114,3 |
| 5/8 | 15,9 | 1 5/8 | 41,3 | 2 5/8 | 66,7 | 3 5/8 | 92,1 | 4 5/8 | 117,5 |
| 3/4 | 19,0 | 1 3/4 | 44,4 | 2 3/4 | 69,8 | 3 3/4 | 95,2 | 4 3/4 | 120,6 |
| 7/8 | 22,2 | 1 7/8 | 47,6 | 2 7/8 | 73,0 | 3 7/8 | 98,4 | 4 7/8 | 123,8 |
Параметры дюймовых резьб
| Наружный диаметр подсоединяемой трубы | Номинал резьбы SAE | Номинал резьбы UNF | Наружный диаметр резьбы, мм | Средний диаметр резьбы, мм | Шаг резьбы | ||
| мм | дюйм | мм | ниток/дюйм | ||||
| 6 | 1/4»» | 1/4»» | 7/16»»-20 | 11,079 | 9,738 | 1,27 | 20 |
| 8 | 5/16»» | 5/16»» | 5/8»»-18 | 15,839 | 14,348 | 1,411 | 18 |
| 10 | 3/8»» | 3/8»» | 5/8»»-18 | 15,839 | 14,348 | 1,411 | 18 |
| 12 | 1/2»» | 1/2»» | 3/4»»-16 | 19,012 | 17,33 | 1,588 | 16 |
| 16 | 5/8»» | 5/8»» | 7/8»»-14 | 22,184 | 20,262 | 1,814 | 14 |
| 18 | 3/4»» | 3/4»» | 1»»-14 | 25,357 | 23,437 | 1,814 | 14 |
| 18 | 3/4»» | — | 1»»1/16-14 | 26,947 | 25,024 | 1,814 | 14 |
| 20 | 7/8»» | — | 1»»1/8-12 | 28,529 | 26,284 | 2,117 | 12 |
| 22 | 7/8»» | 7/8»» | 1»»1/4-12 | 31,704 | 29,459 | 2,117 | 12 |
| 22 | 7/8»» | — | 1»»3/8-12 | 34,877 | 32,634 | 2,117 | 12 |
| 25 | 1»» | 1»» | 1»»1/2-12 | 38,052 | 35,809 | 2,117 | 12 |
Медные жилы, проводов и кабелей
| Сечение токопроводящей жилы, мм | Медные жилы, проводов и кабелей | |||
| Напряжение, 220 В | Напряжение, 380 В | |||
| ток, А | мощность, кВт | ток, А | мощность, кВт | |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
| 4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
| 6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 33,0 |
| 16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
| 25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
| 35 | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
| 50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
| 70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
| 95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
| 120 | 300 | 66,0 | 260 | 171,6 |
Алюминиевые жилы, проводов и кабелей
| Сечение токопро водящей жилы, мм | Алюминиевые жилы, проводов и кабелей | |||
| Напряжение, 220 В | Напряжение, 380 В | |||
| ток, А | мощность, кВт | ток, А | мощность, кВт | |
| 2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
| 4 | 28 | 6,1 | 29 | 15,1 |
| 6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
| 10 | 50 | 11,0 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22,0 | 85 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44,0 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,0 |
Размеры дюймовой резьбы
ОСТ 1260
| Номинальный диаметр резьбы в дюймах | |||||
| Диаметр резьбы в мм | Шаг резьбы в мм | Число ниток на 1″ | |||
| наружный d | средний d | внутренний d | |||
| 3/16 | 4,762 | 4,085 | 3,408 | 1,058 | 24 |
| 1/4 | 6,350 | 5,537 | 4,724 | 1,270 | 20 |
| 5/16 | 7,938 | 7,034 | 6,131 | 1,411 | 18 |
| 3/8 | 9,525 | 8,509 | 7,492 | 1,588 | 16 |
| 1/2 | 12,700 | 11,345 | 9,989 | 2,117 | 12 |
| 5,8 | 15,875 | 14,397 | 12,918 | 2,309 | 11 |
| 3/4 | 19,05 | 17,424 | 15,798 | 2,540 | 10 |
| 7/8 | 22,225 | 20,418 | 18,611 | 2,822 | 9 |
| 1 | 25,400 | 23,367 | 21,334 | 3,175 | 8 |
| 1 1/8 | 28,575 | 26,252 | 23,929 | 3,629 | 7 |
| 1 1/4 | 31,750 | 29,427 | 27,104 | 3,629 | 7 |
| 1 1/2 | 38,100 | 35,39 | 32,679 | 4,233 | 6 |
| 1 3/4 | 44,450 | 41,198 | 37,945 | 5,080 | 5 |
| 2 | 50,800 | 47,186 | 43,572 | 5,644 | 4 1/2 |
ОСТ 266
| Номинальный диаметр резьбы в дюймах | |||||
| Диаметр резьбы в мм | Шаг резьбы в мм | Число ниток на 1″ | |||
| наружный d | средний d | внутренний d | |||
| 1/8 | 9,729 | 9,148 | 8,567 | 0,907 | 28 |
| 1/4 | 13,158 | 12,302 | 11,446 | 1,337 | 19 |
| 3/8 | 16,663 | 15,807 | 14,951 | 1,337 | 19 |
| 1/2 | 20,956 | 19,794 | 18,632 | 1,814 | 14 |
| 5/8 | 22,912 | 21,750 | 20,588 | 1,814 | 14 |
| 3/4 | 26,442 | 25,281 | 24,119 | 1,814 | 14 |
| 7/8 | 30,202 | 29,040 | 27,878 | 1,814 | 14 |
| 1 | 33,250 | 31,771 | 30.293 | 2,309 | 11 |
| 1 1/8 | 37,898 | 36,420 | 34,941 | 2,309 | 11 |
| 1 1/4 | 41,912 | 40,433 | 38,954 | 2,309 | 11 |
| 1 3/8 | 44,325 | 32,846 | 41,367 | 2,309 | 11 |
| 1 1/2 | 47,805 | 46,326 | 44,847 | 2,309 | 11 |
| 1 3/4 | 53,748 | 52,270 | 50,791 | 2,309 | 11 |
| 2 | 59,616 | 58,137 | 56,659 | 2,309 | 11 |
Таблица перевода единиц
Перевод энергетических единицПеревод единиц давления
| 1 Дж = 0,24 кал | 1 Па = 1 Н/м*м |
| 1 кДж = 0,28 Вт*ч | 1 Па = 0,102 кгс/м*м |
| 1 Вт = 1 Дж/с | 1 атм =0,101 мПа =1,013 бар |
| 1 кал = 4,2 Дж | 1 бар = 100 кПа = 0,987 атм |
| 1 ккал/ч = 1,163 Вт | 1 PSI = 0,06895 бар = 0,06805 атм |
Обозначение на чертеже
Изображение резьбового соединения на чертеже представляет собой процедуру буквенного обозначения типа нарезки изделия. На рисунке прямоугольный тип нарезки может изображаться 2 способами: посредством местного разреза, где обозначаются ее основные размерные характеристики, и с применением выносного элемента – дополнительного рисунка части изделия в увеличенном размере. Для прямоугольной резьбы не существует точных стандартов обозначения. Поэтому на чертеже для ее изготовления приводится вся необходимая информация о размерах нарезки.
Согласно ГОСТ № 2.311—68, при составлении резьбовых чертежей на производстве линия винта заменяется одной 2 сплошными линиями – основной и тонкой. В этом случае для изображения внутреннего и наружного диаметра действуют следующие правила:
- При наружной резьбе внешний диаметр обозначается сплошными основными линиями, внутренний диаметр – сплошной тонкой. Расстояние между линиями должно составляет не менее 0,008 см. Оно может быть больше величины шага.
- Сплошная тонкая линия проводится на величину длины нарезки без сбега. С ней пересекается граница фаски.
- По внутреннему диаметру изображается дуга, длина которой составляет 0,75 от длины окружности. Она размыкается в любом месте. При этом фаска на чертеже не обозначается.
- При внутренней нарезке внешний диаметр изображается сплошной тонкой линией, внутренний диаметр – сплошной основной. Невидимые участки нарезки обозначаются пунктирными линиями. В этом случае линию, определяющую границу нарезания, рисуют на стержне до начала сбега.
- Рядом с границей резьбы во время ее изготовления образуется глухое отверстие, именуемое гнездом. Оно выполнено в форме конуса. Его угол при вершине составляет 120°. При условии, что дно глухого отверстия находится рядом с концом резьбы, то допускается обозначение нарезки до конца отверстия.
Нарезание прямоугольной резьбы
Изготовление резьбовых соединений с прямоугольным профилем осуществляет на токарных станках при помощи специальных резцов. Перед началом нарезания данный инструмент затачивается по образцу, его профиль подбирается в соответствии с профилем нарезки. Зданий угол резца отклоняется на 8°. Для снижения трения инструмента об поверхность изделия дополнительно устанавливаются вспомогательные углы.
После процесса затачивания необходимо правильно расположить резец. Существует 2 главных метода установки инструмента при нарезании:
- Первый способ: основная кромка резца размещается параллельно оси изделия. В этом случае профили нарезки и инструмента будут точно совпадать, что позволит воссоздать необходимую форму винтового соединения. Преимуществом данного способа является улучшение условия для проведения нарезки. Но при этом кромка сильно износится за короткий временной промежуток.
- Второй способ: кромка располагается у боковых стенок резьбового соединения под углом 90°, что позволит равномерно распределить нагрузку на инструмент. Но профили резца и резьбы не совпадают, поэтому винт не получит правильную форму. Этот метод нарезания используются преимущественно для осуществления черновой нарезки.
При создании прямоугольной резьбы используются державки – приспособления для установки резца. Этот прибор позволяет мастеру не производить повторную переточку режущего инструмента при изменении внутреннего или внешнего диаметра.
После установки резца начинается процесс нарезания. Резьбы, шаг которых не превышает значения в 0,4 см, нарезаются при помощи 1 резца. При резьбовых соединениях с большей величиной шага применяются сразу 2 режущих инструмента: для черновой и чистовой нарезок.
Применение
Раньше резьба с прямоугольным сечением использовалась преимущественно при изготовлении винтовых механизмов. Сейчас этот вид нарезки применяется очень редко из-за технологических сложностей, возникающих во время создания резьбового соединения, и большого количества зазоров, появляющихся между винтовыми витками при износе. В нынешнее время этот вид нарезки полностью заменен трапецеидальной резьбой. В ней зазоры устраняются при помощи стягивания разрезной гайки.
Резьбу с прямоугольным сечением продолжают применять в промышленном секторе для изготовления креплений, регулировочных инструментов и соединений, где необходимо свести самоотвиничивание силовых элементов к минимальным значениям. С применением технологии прямоугольной нарезки производятся следующие устройства:
- Болт – стержень цилиндрической формы с головкой. Согласно ГОСТ 7798-70, это крепежное изделие изготавливается в 3 исполнениях, различающимися местоположением отверстий. Размеры стержня и головки болта должны соответствовать длине диаметра резьбового соединения. Чаще всего болты с прямоугольной резьбой изготавливаются с шестигранной головкой.
- Шпильки – цилиндрические стержни, на обоих концах которых присутствует резьба с квадратным профилем. Применяются для соединения различных устройств и деталей. Пример обозначения шпильки: M300´1.6-6g´110.59, где соответственно указывается диаметр изделия, его шаг, поле допуска, длина и класс прочности. Шпильки применяются в тех случаях, когда соединить детали невозможно при помощи болтов, что связано с высокими показателями толщины изделия.
- Винты – стержень цилиндрической формы с головкой и резьбой. Эти устройства отличаются от болтов наличием углублений для отверток и других инструментов. Они применяются для фиксации деталей во время процедуры их сборки или ремонта. Существует 3 разновидности винтовых конструкций: установочные, регулирующие и крепежные. Согласно ГОСТ № 1491-80 и ГОСТ № 17474-80 винты обязаны изготавливаться с цилиндрической или полупотайной головкой. Резьба с квадратным профилем используется при изготовлении ходовых или грузовых винтов.
- Гайки – детали, навинчиваемые на болты или шпильки. Они обладают резьбовыми отверстиями и характеризуются по параметру высоты: низкие, средние, высокие и особо высокие.
- Шайбы – штампованные кольца, подкладываемые под гайки или головки крепежных инструментов. Они могут исполняться как с фаской, так и без нее. ГОСТ 11371-78 устанавливают для шайб параметры толщины, длины, материала и покрытия.
Ограниченность применения резьбы с прямоугольным профилем обусловлена невозможностью устранения ее главных недостатков. Ее нельзя подвергнуть фрезерованию или шлифовке. По этой причине этот вид нарезки очень трудно создавать в промышленных масштабах. Основной областью применения прямоугольного вида резьбы является машиностроительный и приборостроительный сектора, где часто используются крепежные устройства (болты, гайки, шайбы, шпильки и винты).
Прямоугольная резьба
| Резьба трапецеидальная одноходовая. |
Прямоугольная резьба не стандартизована, так как наряду с ее преимуществом, заключающимся в несколько более высоком коэ-фициенте полезного действия по сравнению с трапецеидальной, она менее прочна и более сложна в производстве.
Прямоугольная резьба, трение в которой меньше, чем в трапецеидальной, не находит применения, так как невозможна ее окончательная обработка фрезерованием и шлифованием.
Прямоугольная резьба в СССР не стандартизована вовсе. Краткие сведения по этой резьбе приводятся по материалам НИБВ МСС. К недостаткам этой резьбы относятся трудности ее изготовления и невозможность устранения осевых зазоров при стягивании разрезной гайки.
Прямоугольная резьба вместе с тем обладает некоторыми недостатками, из которых наиболее существенным является затруднительность точного ее изготовления.
Прямоугольная резьба, трение в которой меньше, чем в трапецеидальной, не находит применения, так как невозможна ее окончательная обработка фрезерованием и шлифованием.
Прямоугольные резьбы с крупным шагом предварительно прорезаются одним или двумя черновыми резцами ( в зависимости от ширины канавки) с припуском по всему профилю 0 3 – 0 6 мм на окончательное нарезание чистовым резцом.
| Профили резьб. а – прямоугольный, б – трапецеидальный. |
Прямоугольная резьба ( рис. 317, а) имеет профиль в виде прямоугольника с глубиной резьбы, равной половине шага.
Прямоугольная резьба из-за сложности изготовления и ряда недостатков при эксплуатации в настоящее время применяется редко, ее вытесняет трапецеидальная резьба. Размеры прямоугольной резьбы нестандартизованы. Шаг резьбы принимают равным 0 2d0, толщину витка 0 1 d0, а внутренний диаметр 0 8d0t где dQ – наружный диаметр резьбы.
| Трубная резьба. |
Прямоугольная резьба имеет наименьший коэффициент трения и самый высокий коэффициент полезного действия. Раньше она очень широко применялась в винтовых механизмах. Однако технологические трудности ее изготовления и сложность устранения зазора между витками винта и гайки, образующегося при износе, резко сократили ее использование. В настоящее время резьба не стандартизована и почти полностью вытеснена трапецеидальной. Иногда ее применяют для ходовых винтов, когда требуются особо точные перемещения.
Прямоугольная резьба применяется для грузовых и ходовых винтов.
Прямоугольная резьба, трение в которой меньше, чем в трапецеидальной, не находит широкого применения, так как невозможна ее обработка фрезерованием и шлифованием.
Прямоугольная резьба ( рис. 13.3, ж) относится к резьбам для передачи движений под нагрузкой; имеет прямоугольный или квадратный профиль; диаметр и шаг измеряют в миллиметрах. Эта резьба не стандартизована и применяется сравнительно редко. Ее заменяют трапецеидальной – более удобной в изготовлении.
