Резьбовые соединения
Резьбовые соединения обширно распространены в машиностроении. От вторых видов соединений их отличает высокая надежность, простота изготовления, разборки деталей и удобство сборки изделия.
Самый несложный вид резьбового соединения — это гайка и болт, на которых нарезана резьба. По большому счету резьба — это винтовые выступы на круглой (цилиндрической) подробности, к примеру стержне.
Рис. 1. Подробности резьбового соединения
Любой болт складывается из головки и стержня. На стержне нарезана резьба, а за головку болт ключом завертывают либо отвертывают. Головки болтов смогут быть шестигранными и квадратными.
Рис. 2. Образование резьбы на цилиндре
На резьбовой стержень болта навинчивают гайки. Видятся гайки разной формы — шестигранные, квадратные, корончатые, барашковые. Дабы надежней соединить подробности и не повредить их поверхность, под гайку (а время от времени и головку болта) ставят прокладку — шайбу.
Рис. 3. Болт
Рис. 4. Формы головок болтов:
а — шестигранная; б — квадратная.
Рис. 5. Формы гаек: а — шестигранная; б — квадратная; в — барашковая; г — корончатая
—
Понятие о резьбе. Резьбы бывают левые и правые. По числу заходов они делятся на одно-, двух-, трех- и многозаходные.
Дабы выяснить число заходов резьбы, нужно взглянуть в торец винта либо гайки и подсчитать, сколько финишей витков имеется на нем.
Во всякой резьбе различают следующие главные элементы: профиль, ход, наружный, средний и внутренний диаметры.
Используются три совокупности резьб: метрическая, дюймовая и трубная; имеются кроме этого резьбы — прямоугольная, трапецеидальная, упорная, круглая и коническая резьба Бриггса.
Профиль метрической резьбы имеет форму треугольника с углом при вершине 60°. Существует шесть видов метрических резьб с разными размерами шага — главная и небольшие от 1-й до 5-й включительно. Профиль дюймовой резьбы имеет при вершине угол 55°.
Эту резьбу используют только при изготовлении запасных частей, ранее имевших дюймовую резьбу.
Рис. 6. Профили резьб: а – треугольной, б — прямоугольной, в — трапециевидной, г — упорной, д — круглой, е — метрической, ж — дюймовой, з — трубной, и — трубной конической
У трубной резьбы профиль имеет кроме этого угол 55°. Каждому размеру резьбы в дюймах соответствует число ниток резьбы на Г”. За диаметр трубной резьбы условно принимают диаметр отверстия трубы.
Метрические резьбы по большей части используют для крепежных подробностей: шпилек, винтов, болтов, гаек и др.
Трубная резьба предназначена для разных трубных соединений.
Прямоугольную и трапецеидальную резьбу используют для подробностей передачи перемещения, к примеру, в винтах суппортов и ходовых винтах металлорежущих станков, домкратах и т. п.
Упорную резьбу применяют для механизмов, трудящихся под громадным давлением, действующим в одном направлении, к примеру в гидравлических и механических прессах.
Круглую резьбу используют для вагонных сцепок, водопроводной арматуры и др.
Рис. 7. Резьбовые соединения: 1 — болтом, 2 — гайкой, 3 — винтом, 4 – шпилькой
Коническую резьбу (резьба Бриггса) обширно используют на трубных соединениях, действующий при температурах и высоких давлениях.
Отверстия под коническую резьбу должны предварительно быть обработаны на конус. Коническую резьбу в большинстве случаев нарезают метчиками на станках с принудительной подачей. Конические метчики режут не только заборной частью, но и главным конусом.
Резьбовыми соединениями, именуют разъемные соединения, выполненные посредством резьбовых крепежных подробностей — винтов, шпилек, гаек, либо посредством резьбы, конкретно нанесенной на соединяемые подробности.
Гайка — это подробность с резьбовым отверстием, навинчиваемая на болт и имеющая форму, приспособленную для захвата ключом либо рукой.
Болтом именуют железный стержень, имеющий на одном финише головку, а на втором — резьбу. Головка болта возможно шестигранной, квадратной и полукруглой. Болты, у которых всецело обработана головка и чисто обточен стержень, именуют чистыми, а болты, у которых обточены лишь торец стержня и опорная поверхность головки,— получистыми.
Для неответственных соединений используют тёмные болты, у которых головка и стержень остались необработанными по окончании штамповки либо ковки.
Болты стайками используют для скрепления подробностей не большой толщины, пластин, фланцев, брусьев, в случае если имеется место для гайки головки и расположения болта.
Болты, ввинчиваемые в одну из скрепляемых подробностей, используют, в случае если ее материала толщина и прочность детали достаточны либо нет места для размещения гайки.
Шпилька представляет собой железный стержень с резьбой на обоих финишах. Одним финишем — посадочным — шпильку ввинчивают в тело главной подробности. На другой финиш шпильки надевают вторую подробность и закрепляют ее гайками.
Шпильки устанавливают в корпуса редукторов, двигателей внутреннего сгорания, компрессоров, насосов, паровых автомобилей и т. д. для крепления съемных крышек.
Рис. 8. Болты: а – чистый, 6 – призонный цилиндрический, в — призонный конический, г — фундаментный, д – рым-болт, е — откидные, ж — с внутренним шестигранником
Обширно используют в станкостроении болты с внутренним шестигранником. К особым болтам относятся призонные, фундаментные, откидные, грузовые (рым-болты) и т. п.
Фундаментные болты помогают для закрепления автомобилей на фундаменте и выполняются в виде долгих стержней с резьбой на одном финише (второй финиш загибается под углом 90° либо полукольцом).
Призонные болты являются цилиндрические болты либо конические штифты, затягиваемые посредством резьбы и предназначенные для предотвращения обоюдного бокового смещения соединяемых подробностей.
Откидные винты являются винтамис головкой, допускающей поворот винта около оси, перпендикулярной оси винта. Они разрешают скоро зажимать и освобождать соединяемые подробности и исходя из этого активно используются в приспособлениях для закрепления подробностей, обрабатываемых на станках.
Рым-болты (грузовые) имеют вместо головки кольцо для захвата и помогают для поднятия изделий.
Болты маленького размера с цилиндрической, полукруглой потайной либо полупотайной головками с прорезями (шлицами) для отвертки, и с головкой, имеющей накатку, именуют винтами. Винты бывают также с головкой под ключ.
Винты по назначению разделяются на крепежные и установочные.
Крепежные винты используют, в то время, когда к главной подробности требуется прикрепить какую-нибудь запасного подробность, к примеру смотровую крышку к редуктору, направляющую шпонку к валу и т. д. Крепежные винты с потайной головкой довольно часто применяют вместо болтов, в случае если выступающие головки простых болтов мешают работе механизма.
Установочные винты отличаются от крепежных тем, что резьба имеется на всем стержне, и имеется нажимный финиш, что входит в соответствующее углубление в подробности.
Установочные винты используют при фиксировании одной подробности довольно второй. Такими винтами фиксируют подробности, насаженные на оси либо валы, к примеру установочные кольца, дистанционные втулки, рычаги, рукоятки и т. д.
Гайки. В зависимости от назначения гайки бывают разной конструкции и формы: шестигранные, квадратные, корончатые, круглые и т. д. По чистоте, обработки поверхностей гайки, как и болты, делятся на чистые, получистые и тёмные. Тёмные гайки имеют одну фаску, а чистые и получистые — одну либо две.
При сборке чаще используют чистые и получистые гайки.
Разновидностью шестигранных чистых гаек являются корончатые гайки, имеющие прорези для шплинтов. Существуют специальной формы и гайки: круглые, стяжные, гайки-барашки и др.
Рис. 9. Винты: а — с потайной головкой, б — с цилиндрической головкой, в — с полукруглой головкой, г, д — стопорные (установочные) винты
Рис. 10. Гайки: а — шестигранная чистая, б — корончатая, в — шестигранная с прорезями, г — круглая, д — гайка-барашек
Круглые гайки имеют прорези на боковой поверхности для захвата их особыми ключами. Этими гайками крепят на валах кольца подшипников другие детали и качения, регулируют продольные зазоры между подробностями и т. д.
Шайбы. При сборке резьбовых соединений под гайки довольно часто подкладывают шайбы. Они бывают тёмные без фаски, штампованные из страницы и чистые с фаской, точенные на станке.
Шайбы используют не только как прокладки, но и как подробности, предотвращающие самоотвинчивание гаек, болтов. Шайбы ставят кроме этого и тогда, в то время, когда необходимо расширить опорную поверхность под гайкой, обезопасисть поверхность подробности от задирания гранями гайки либо устранить неровности наружной поверхности подробности и перекос гайки.
Штифты. Для фиксации соединяемых подробностей (в случае если болты вставляют в отверстие с зазором) и разгрузки болтов от боковых упрочнений применяют штифты. Штифты по конструкции делятся на конические и цилиндрические.
Конические штифты бывают ровные, разводные и с резьбой на одном финише. Конические штифты имеют конусность 1:50 и используются в соединениях, подверженных вибрации либо толчкам. Разводные финиши штифта легко разводят, что предохраняет штифт от выпадания при толчках.
Конический штифт с резьбой на одном финише вставляют в глухое отверстие, из которого его нельзя извлечь. Для извлечения штифта из гнезда на резьбовой финиш навинчивают гайку.
Цилиндрические штифты смогут быть ровные и с насечкой. Ровные штифты удерживаются в отверстии в следствии натяга, создаваемого при посадке Недочётом цилиндрических штифтов есть то, что при разборке они теряют собственный натяг и не смогут быть вторично использованы.
Рис. 11. Штифты: а — конический, б — конический разводной, в – конический с резьбой, г — цилиндрический, д — с насечкой
Насеченные штифты либо штифты с канавками удерживаются в отверстии острыми гранями канавок, не требуют развертывания отверстий, снабжая наряду с этим повышенную надежность против выпадания без дополнительных средств закрепления. Штифты с канавками допускают разборки и повторные сборки. В отличие от ровных штифты с канавками в основном используют для передачи нагрузки, а не для правильного фиксирования обоюдного положения подробностей.
Штифты с канавками используют в качестве небольших осей.
—
Резьбой именуется винтовая канавка определенной формы, нарезанная иа боковой поверхности цилиндра.
Винтовая линия на цилиндре образуется гипотенузой прямоугольного треугольника ЛВС при навертывании этого треугольника на цилиндр. Основание треугольника (Л С) должно быть равняется длине окружности основания цилиндра. Угол между гипотенузой треугольника и основанием (я) именуется углом подъема винтовой линии.
Расстояние между двумя однообразными точками винтовой линии, именуется шагом винта. Ход винта (S) будет равен высоте ВС образующего винтовую линию треугольника.
Рис. 12. Схема образования резьбы.
Рис. 13. Многозаходная резьба:
а — двухзаходная; 6 — трехзаходная.
Резьба, грамотный одной винтовой линией (ниткой) именуется однозаходной. Резьба, грамотный двумя, тремя и более винтовыми линиями (нитками), именуется многозаходной.
Для однозаходной резьбы ход винта сходится с шагом резьбы, для двухзаходной он увеличится в два раза и т. д.
Многозаходная резьба используется в том месте, где требуется взять больший угол подъема резьбы, т. е. стремительное перемещение гайки на протяжении оси винта при повороте ее на один оборот, и одновременно с этим обеспечить достаточную прочность резьбы. К примеру, в авторучке используется двух- либо трехзаходная резьба, которая позволяет скоро навинчивать и отвинчивать колпачок.
Резьбы по форме профиля канавки делятся на треугольную, прямоугольную и трапециевидную. Реже црименяют других профилей и резьбы, к примеру полукруглую и упорную.
Болты, шпильки и винты, используемые в неподвижных соединениях, в большинстве случаев, имеют треугольную (крепежную) резьбу. Прямоугольную и трапециевидную резьбы’используют в подвижных соединениях с перемещением винта относительно гайки, к примеру винты домкратов, слесарных тисков, металлорежущих станков.
По направлению навинчивания различают правую резьбу, при которой гайка навертывается на болт слева направо, по часовой стрелке, и левую резьбу, при которой гайка навертывается на болт справа налево, против часовой стрелки.
Для соединения подробностей автомобилей широкое использование взяли болты различных типов, каковые различаются по длине и диаметрам резьбы, размерам головки и общей длине (ее высоте и ширине).
Шагом резьбы (/) именуется расстояние между одноименными точками двух соседних ниток, измеренное по образующей цилиндра.
Рис. 14. Виды резьб.
Национальный общесоюзный стандарт (ГОСТ) устанавливает строго определенные размеры гаек и болтов, дабы обеспечить их взаимозаменяемость в сооружениях и различных машинах. В Советском Альянсе приняты такие стандартные размеры шестигранных гаек и головок болтов: 7 мм, 9 мм, 10 мм, 11 мм, 12 мм, 14 мм, 17 мм, 19 мм, 22 мм и т. д. Соответственно этим размерам головок и гаек болтов изготавливаются и гаечные ключи.
Рис. 15. Типы винтов и головок болтов.
В зависимости от назначения болтов их головки, не считая шестигранных, смогут быть квадратными, прямоугольными, полукруглыми (с усом и с квадратным подголовком), цилиндрическими и потайными.
Болты маленького размера с цилиндрической, полукруглой потайной либо полупотайной головками с прорезями (шлицами) для отвертки, и с головкой, имеющей накатку, именуются винтами.
Рис. 16. Формы гаек.
Стержни, не имеющие головок, с резьбой на обоих финишах именуются шпильками. Шпильки ввертывают в отверстия с резьбой при помощи особых ключей.
Гайки для болтов, так же как и болты, смогут иметь разные формы. Самый распространены шестигранные гайки стандартных размеров под простые гаечные ключи. Используются кроме этого гайки квадратные, круглые, цилиндрические, корончатые, прорезные и гайки-барашки. Гайки-барашки возможно завинчивать и отвинчивать упрочнением руки, без ключа.
Чтобы не измять поверхность скрепляемых подробностей, под головки болтов и гайки подкладывают шайбы.
Резьбовые соединения не должны развинчиваться при перемещениях, ударах и толчках, которым подвергаются подробности автомобилей на протяжении работы, и исходя из этого крайне важно предохранить их от самоотвинчивания. Для этого используются разные гаечные замки, к примеру разрезная (пружинная) шайба, которая благодаря собственной упругости держит гайку в затянутом состоянии; корончатые, прорезные гайки, в прорези которых закладывается шплинт, пропускаемый через отверстие в болте; контргайки, каковые затягивают главную гайку и предохраняют ее от самоотвертывания. Резьбовые соединения подробностей являются разъемными, поскольку их возможно разъединять, в случае если требуется поставить новую подробность, сделать исправление и т. д.
отвинчивание и Завинчивание болтов и гаек производится гаечными ключами. На рисунке 46 продемонстрированы простые (открытые) и универсальные (либо раздвижные) гаечные ключи.
Простые ключи бывают односторонними и двусторонними. Размеры зева должны соответствовать стандартным размерам гаек. В производстве приняты следующие размерызева для двусторонних ключей (в миллиметрах): 5 X 7; 7 X 9; 9 X И; 10 х 12;-12 X 14; 14 X 17; 17 X 19;19Х , Х22 и т. д.
Не считая несложных гаечных ключей, в производстве активно используются торцовые ключи — трубчатые либо цельные, каковые также бывают односторонними и двусторонними. Поворотное упрочнение торцовому ключу передается посредством воротка, что вставляется в отверстие ключа. При сборке и ремонте автомобилей используются кроме этого накидные и радиусные (для круглых гаек) гаечные ключи.
Ключи изготавливают из инструментальной, углеродистой, а время от времени и легированной сталей. Головки ключей подвергают закалке с отпуском. Размер зева ключа обязан совершенно верно соответствовать размеру гайки либо головки болта, дабы не смять их рабочие грани. Упрочнения на ключ должны соразмеряться с диаметром винта, шагом его резьбы и длиной ключа.
Через чур большое упрочнение может сорвать резьбу, в особенности небольшую, либо смять рабочие грани головки болта либо гайки.
завёртывание и Отвертывание винтов с прорезью (шлицем) в головке производится отвертками. Рабочая часть отвертки именуется лезвием, толщина и ширина которого должны соогветствовать размерам шлица. Рабочую часть отвертки, так же как и головки гаечных ключей, подвергают закалке.
Рис. 17. Шайбы.
Рис. 18. Гаечные ключи
Рис. 19. Отвертки.
Чтобы расширить производительность труда при сборке механизмов и автомобилей, в массовом производстве используют отвёртки и механизированные ключи, приводимые в перемещение электрическими и пневматическими двигателями.
