Резьба образуется при винтовом движении некоторой плоской фигуры, задающий так называемый профиль резьбы, расположенный в одной плоскости с осью поверхности вращения. Всякая любая цилиндрическая или коническая винтовая резьба образуется от перемещения профиля резьбы, причем одна из сторон этого профиля лежит на образующей цилиндра или конуса, и описывает винтовую ленту, а вершины профиля перемещаются по винтовым линиям.
Типы резьбы зависят от формы выбранной плоской фигуры, т.е. от профиля резьбы. Резьбы могут быть треугольные – когда профилем является треугольником; трапецеидальные – профиль трапеция; квадратными – профиль квадрат (рис. 1.12, 1.13).Образование винта с трапецеидальной резьбой можно представить, как навивание на цилиндр трапецеидальной призмы; навиваемая призма образует выступы резьбы, между которыми образуются впадины. Хотя в действительности резьба образуется не навиванием призмы на цилиндрический стержень, а наоборот, резьба образуется выточкой впадин на его поверхности.
| B2 |
| 12 |
| 42 |
| 22 |
| 32 |
| 41 |
| 31 |
| 21 |
| 11 |
| A1 |
| B1 |
| A2 |
Рис. 1.11 Винтовой цилиндроид
Если призма при одном обороте вокруг цилиндра переместится на расстояние, равное ходу винтовой линии, то такой винт называют одноходовым или винтом с ходом в одну нитку. Таким образом, ходом винта называется величина, на которую перемещается вдоль оси винт во время завинчивания на один оборот.
Резьбу можно получить способом, подобным способу получения винтовой линии. Предположим, что подведенный к цилиндру конец резца имеет форму равнобочной трапеции (рис. 1.14). Если цилиндру придать вращательное движение, а резец углублять на величину b, то на цилиндре получится проточка, форма и размеры которой будут соответствовать концу резца. Если резцу придать равномерно-поступательное движение, параллельное оси вращения цилиндра и одновременно вращательное движение, то на цилиндре получится резьба. В зависимости от формы заточки конца резца и образуется соответствующий профиль резьбы. В приведенном примере резьба имеет трапецеидальный профиль.
Номинальные размеры параметров резьбы являются общими как для наружной (резьбы на стержне), так и для внутренней резьбы (резьбы в отверстиях).
К теоретическим параметрам резьбы относят:
? d2 (D2) – средний диаметр резьбы, под которым понимают диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы в точках, где ширина канавки равна половине номинального шага резьбы для однозаходной резьбы или половине номинального хода, поделенной на число заходов для многозаходной резьбы;
? d (D) – наружный диаметр резьбы, под которым понимают диаметр воображаемого цилиндра, описанного касательно к вершинам наружной резьбы или впадинам внутренней. Этот диаметр для большинства резьб принимают за номинальный;
? d1 (D1) – внутренний диаметр резьбы, под которым понимают диаметр воображаемого цилиндра, вписанного касательно к впадинам наружной резьбы или вершинам внутренней;
? P – шаг резьбы, определяемый расстоянием между соседними одноименными боковыми сторонами профиля, измеренным в направлении, параллельном оси резьбы, на расстоянии, равном половине среднего диаметра от этой оси;
? Ph – ход резьбы, определяемый величиной относительного осевого перемещения винта (гайки) за один оборот. Эта величина оценивается расстоянием между ближайшими одноименными сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности в направлении, параллельном оси резьбы;
? ? – угол профиля резьбы, определяемый между боковыми сторонами профиля в осевой плоскости;
? ? /2 – половина угла профиля, определяется между боковой стороной профиля и перпендикуляром, опущенным из вершины исходного профиля симметричной резьбы на ось резьбы;
? H – высота исходного профиля, под которым понимают высоту остроугольного профиля, полученного при продолжении боковых сторон профиля до их пересечения (это относится к резьбам с треугольным профилем);
? H1 – рабочая высота профиля, под которым понимают высоту соприкосновения сторон профиля наружной и внутренней резьбы в направлении, перпендикулярном к оси резьбы;
? H2 – высота профиля, определяемая расстоянием между вершиной и впадиной профиля в направлении, перпендикулярном к оси резьбы;
? ? – угол подъема резьбы, под которым понимают угол, образованный касательной к винтовой линии в точке, лежащей на среднем диаметре, и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы Угол подъема определяется формулой: tg? = P/?d2;
? l – длина свинчивания резьбы (высота гайки), под которой понимают длину соприкосновения винтовых поверхностей наружной и внутренней резьбы в осевом направлении.
Эти параметры у стандартной резьбы регламентируются соответствующими нормативными документами, например, профиль и параметры метрической резьбы регламентированы ГОСТ 8724 – 81 и ГОСТ 24705 – 81.
На рис. 1.15 показаны резьбовые стержни с различными профилями резьбы.
Резьба
