Основные параметры метрической резьбы

Метрическая резьба: таблица размеров, ГОСТ, шаги, диаметры

Такие соединения могут применяться на разных материалах – на металле, пластмассе, дереве. Их основное достоинство в том, что они такие же прочные, как и при сварных конструкциях, но при этом имеют возможность разъединения. В статье мы расскажем про основные размеры и параметры метрических резьб в таблицах с диаметрами и шагом.

Сфера применения

Используются повсеместно – в автомобилестроении, станкостроении, в изготовлении бытовой техники и в быту. Особенность технологии в том, что она прочно вошла в нашу жизнь из-за своего удобства, а также захватила все области производства, так как конструкции могут производиться как крупные, так и миниатюрные. Самые простые примеры – это гайка и болт. В первом случае произведена внутренняя нарезка с помощью метчика, а во втором – внешняя, с использованием плашки.

Гайки и шурупы из разных материалов используются везде. От самых миниатюрных креплений, например, при закручивании крышки мобильного телефона, до огромных гаек, на которых держался колеса большегрузных автомобилей.

Территориально способ применяется во всем мире. В России есть ГОСТы, у нас маркировка измеряется в мм. За рубежом используется дюймовое измерение. Мы предлагаем таблицу, как соотносятся миллиметры и дюймы:

Диаметр в дюймах

Наружное сечение в мм

Внутреннее сечение в мм

Основные параметры

Трудно подобрать болт и гайку друг под друга, если у них были разные размеры и конструкция. Но они зеркально повторяют друг друга, поэтому можно говорить о характеристиках, которые подходят для обеих деталей:

Наружный диаметр. По нему определяется большинство процедур, в том числе именно на него ориентируются тогда, когда требуется просверлить отверстие под метчик. На схемах записывается как d или D у болта и гайки соответственно.
Средний – d2 и D2. Если взять базовую единицу витка, то требуется разделить ее пополам, чтобы найти эти точки.
Внутренний – d1 и D1. Определяется по верхним граням. Если по ним провести воображаемую линию, то можно увидеть цилиндр, который и будет отображать этот размер.
Шаг (Р) – если мы берем нить, то каждое ее вращение приводит к образованию линии на одной из сторон. Расстояние между двумя точками (гребнями, лезвиями) – это и есть параметр. Найти его можно, линейкой обозначив на поверхности 10 мм (измерения можно производить и в сантиметрах), затем посчитать, сколько витков находится в этих пределах, и разделить полученное число на 10.
Ход – (t) он равен предыдущему значению, если рассматривать болты однозаходные, с одной нитью. Но так как чаще встречаются двухзаходные, то t = 2Р. Или 3Р, если имеет место быть трехзаходный элемент. То есть это полный оборот к исходной точке одного витка.

Угол профиля – очень важно его рассчитать. Он индивидуален для разных заготовок в зависимости от толщины и плотности материала. Не может превышать 140 градусов.
Длина свинчивания или высота гайки – это расстояние, на продолжении которого есть витки, которые приходят во взаимодействие с зеркальной внутренней резьбой.

Геометрические размеры

От перечисленных выше параметров зависят эксплуатационные характеристики. От всех трех диаметров зависит то, какое отверстие нужно делать с помощью сверла при работе с метчиком. От шага и хода – насколько прочно будет происходить завинчивание, чем больше витков, и чем они чаще, тем лучше. Такая работа является более тонкой, поэтому выполнить ее в домашних условиях фактически невозможно, только на специальном оборудовании.

От того, насколько глубокие канавки, зависит прочность соединения. Здесь тоже есть ограничения. Если болтик будет выполнен в миниатюре, то слишком сильный перепад между углублениями и гребнями делать нельзя, это повышает хрупкость.

Угол профиля определяет то, насколько хорошо будет входить передняя часть метчика в материал. Ведь не так просто начать вращения, к тому же сделать это достаточно ровно, без перекосов. Чем мягче материал (например, медь или алюминий), тем лучше происходит вкручивание. Очень важна соразмерность двух элементов, которые приходят во взаимодействие.

Применение табличной информации

Как и для многих других способов металлообработки, есть стандарты резьбы метрической. Они прописываются в нормативных актах. Ниже мы перечислим документы, в которые необходимо обращаться для того, чтобы найти подходящую таблицу:

ГОСТ 8724-2002. Здесь предложены стандартные требования по диаметрам и шагам. Наш отечественный норматив был издан еще во времена СССР, но затем дополнялся и обновлялся. В 2004 году был проверен на соответствие международной системе. Оказалось, что наши рамки значительно шире, мы рассматриваем как миниатюрные детали от 0,25 мм, так и большие – до 60 см. В то время как зарубежная номенклатура типизированных размеров варьируется в рамках от 1 до 300 мм.
ГОСТ 9150-81. Здесь предлагаются нормы, по которым определяется взаимозаменяемость запасных частей. Ведь многие детальки входят если не идеально, то просто подходят и могут использоваться в быту.
ГОСТ 16093-81. Определяет уровень точности, а также правила маркировки. Необходим скорее для изготовителей и в повседневной жизни не используется.

Эти нормативы применяются изготовителями, покупателями для домашнего обихода, а также для работы на станках.

Правила обозначения

В маркировке присутствует несколько параметров. Каждый из них находит буквенное или числовое отображение. Если такого набора нет на торце изделия (плашки и метчика, готовых металлических крепежей), то, возможно, это подделка. Что обозначается:

Уровень допуска, то есть точность соответствия заявленным размерам.
Тип. Для метрической – буква М. Для остальных вариантов другие маркировки, например для цилиндрической – G.
Внутренний диаметр. Шаг не указывается, так как согласно стандартам все конструкции имеют аналогичный ход, если обладают одинаковым сечением.

Также есть обозначение длины свинчивания. Она может быть:

Все вышеперечисленное указывается как на чертеже при проектировании и изготовлении изделий, так и уже в момент производства – обычно применяется метод гравировки. Он наиболее долговечный, а при попытке сэкономить используется краска.

Поля допусков

Для ряда производственных циклов важно максимальное соответствие соединяемых деталей. Такие значения называются точными. Это приводит к:

повышенной герметичности – никаких лишних зазоров;
прочность;
отсутствие вибраций.

Изготовление происходит исключительно на станках для металлообработки, которые основаны на дистанционном пульте управления. Здесь оператор не отвечает за процесс, а только заносит проект, разработанный с помощью автоматизированной программы для проектирования, в компьютер. Инструменты с высокой точностью до 0,001 мм вытачивают зубцы.

Второй стандартный размер точности метрических резьб – это средний. Он является нормой, применяется наиболее часто. Именно к этой категории относится крепеж, который поставляется на прилавки строительных магазинах. Изготовление – машинное, но с применением ручной установки и закрепления детали, направления сверла и пр.

Третий класс – грубый. К нему можно причислить нарезки, которые производятся умельцами в домашних условиях. Часто не имеют трехслойной обработки, во многих случаях концы витков обломаны или готовы к тому, чтобы крошиться.

Основной шаг

Представим эти нормы в виде таблицы, но отметим, что есть стандартизированные разъемы, а есть нестандартные. Для последних используют специальные параметры, чтобы создать пару. Предлагаем табличные данные:

Метрическая резьба: таблица размеров и параметры по ГОСТ

Метрическая резьба – это винтовая нарезка на наружных или внутренних поверхностях изделий. Форма выступов и впадин, которые ее формируют, представляет собой равнобедренный треугольник. Метрической эту резьбу называют потому, что все ее геометрические параметры измеряются в миллиметрах. Она может наноситься на поверхности как цилиндрической, так и конической формы и использоваться для изготовления крепежных элементов различного назначения. Кроме того, в зависимости от направления подъема витков резьба метрического типа бывает правая или левая. Помимо метрической, как известно, есть и другие типы резьбы – дюймовая, питчевая и др. Отдельную категорию составляет модульная резьба, которую используют для изготовления элементов червячных передач.

От точности исполнения метрической резьбы зависит надежность разъемного соединения

Основные параметры и сферы применения

Наиболее распространенной является метрическая резьба, наносимая на наружные и внутренние поверхности цилиндрической формы. Именно она чаще всего используется при изготовлении крепежных элементов различного типа:

анкерных и обычных болтов;
гаек;
шпилек;
винтов и др.

Детали конической формы, на поверхность которых нанесена резьба метрического типа, требуются в тех случаях, когда создаваемому соединению необходимо придать высокую герметичность. Профиль метрической резьбы, нанесенной на конические поверхности, позволяет формировать плотные соединения даже без использования дополнительных уплотнительных элементов. Именно поэтому она успешно применяется при монтаже трубопроводов, по которым транспортируются различные среды, а также при изготовлении пробок для емкостей, содержащих жидкие и газообразные вещества. Следует иметь в виду, что профиль резьбы метрического типа один и тот же на цилиндрических и на конических поверхностях.

Параметры конусной метрической резьбы

Виды резьб, относящихся к метрическому типу, выделяют по ряду параметров, к которым относятся:

размеры (диаметр и шаг резьбы);
направление подъема витков (левая или правая резьба);
расположение на изделии (внутренняя или наружная резьба).

Есть и дополнительные параметры, в зависимости от которых метрические резьбы разделяются на различные виды.

Внутренняя метрическая резьба

Наружная метрическая резьба

Геометрические параметры

Рассмотрим геометрические параметры, которые характеризуют основные элементы резьбы метрического типа.

Номинальный диаметр резьбы обозначается буквами D и d. При этом под буквой D понимают номинальный диаметр наружной резьбы, а под буквой d – аналогичный параметр внутренней.
Средний диаметр резьбы в зависимости от ее наружного или внутреннего расположения обозначается буквами D2 и d2.
Внутренний диаметр резьбы в зависимости от ее наружного или внутреннего расположения имеет обозначения D1 и d1.
Внутренний диаметр болта используется для расчета напряжений, создаваемых в структуре такого крепежного изделия.
Шаг резьбы характеризует расстояние между вершинами или впадинами соседних резьбовых витков. Для резьбового элемента одного и того же диаметра различают основной шаг, а также шаг резьбы с уменьшенными геометрическими параметрами. Для обозначения этой важной характеристики используют букву P.
Ход резьбы представляет собой расстояние между вершинами или впадинами соседних витков, сформированных одной винтовой поверхностью. Ход резьбы, которая создана одной винтовой поверхностью (однозаходная), равен ее шагу. Кроме того, значение, которому соответствует ход резьбы, характеризует величину линейного перемещения резьбового элемента, совершаемого им за один оборот.
Такой параметр, как высота треугольника, который формирует профиль резьбовых элементов, обозначается буквой H.

Геометрические параметры основного профиля метрической резьбы

Таблица значений диаметров метрической резьбы (все параметры указаны в миллиметрах)

Значения диаметров метрической резьбы (мм)

Полная таблица метрических резьб согласно ГОСТ 24705-2004 (все параметры указаны в миллиметрах)

Полная таблица метрических резьб согласно ГОСТ 24705-2004

Основные параметры резьбы метрического типа оговариваются несколькими нормативными документами.

Этот стандарт содержит требования к параметрам шага резьбы и ее диаметра. ГОСТ 8724, действующая редакция которого вступила в силу в 2004 году, является аналогом международного стандарта ISO 261-98. Требования последнего распространяются на метрические резьбы диаметром от 1 до 300 мм. По сравнению с этим документом, ГОСТ 8724 действует для более широкого диапазона диаметров (0,25–600 мм). В настоящий момент актуальна редакция ГОСТа 8724 2002, вступившего в действие в 2004 году вместо ГОСТа 8724 81. Следует иметь в виду, что ГОСТ 8724 регламентирует отдельные параметры метрической резьбы, требования к которой оговаривают и другие стандарты резьб. Удобство использования ГОСТа 8724 2002 (как и других подобных документов) состоит в том, что вся информация в нем содержится в таблицах, в которые включены метрические резьбы с диаметрами, находящимися в вышеуказанном интервале. Требованиям данного стандарта должна соответствовать как левая, так и правая резьба метрического типа.

ГОСТ 24705 2004

Данный стандарт оговаривает, какие должна иметь резьба метрическая основные размеры. ГОСТ 24705 2004 распространяется на все резьбы, требования к которым регламентируются ГОСТом 8724 2002, а также ГОСТом 9150 2002.

Это нормативный документ, в котором оговорены требования к профилю метрической резьбы. ГОСТ 9150, в частности, содержит данные о том, каким геометрическим параметрам должен соответствовать основной резьбовой профиль различных типоразмеров. Требования ГОСТа 9150, разработанного в 2002 году, как и двух предыдущих стандартов, распространяются на метрические резьбы, витки которых поднимаются слева вверх (правого типа), и на те, винтовая линия которых поднимается влево (левого типа). Положения данного нормативного документа тесно перекликаются с требованиями, которые приводит ГОСТ 16093 (а также ГОСТы 24705 и 8724).

Читать еще: Шкиф или шкив как правильно писать

Данный стандарт оговаривает требования к допускам на метрическую резьбу. Кроме того, ГОСТ 16093 предписывает, как должно осуществляться обозначение резьбы метрического типа. ГОСТ 16093 в последней редакции, которая вступила в действие в 2005 году, включает в себя положения международных стандартов ISO 965-1 и ISO 965-3. Под требования такого нормативного документа, как ГОСТ 16093, подпадает как левая, так и правая резьба.

Стандартизируемым параметрам, указанным в таблицах резьб метрического типа, должны соответствовать размеры резьбы на чертеже будущего изделия. Выбор инструмента, при помощи которого будет выполняться ее нарезка, должен быть обусловлен данными параметрами.

Правила обозначения

Для обозначения поля допуска отдельного диаметра метрической резьбы используется сочетание цифры, которая указывает на класс точности резьбы, и буквы, определяющей основное отклонение. Поле допуска резьбы также должно обозначаться двумя буквенно-цифровыми элементами: на первом месте – поле допуска d2 (средний диаметр), на втором – поле допуска d (наружный диаметр). В том случае, если поля допусков наружного и среднего диаметров совпадают, то в обозначении они не повторяются.

Обозначение метрической резьбы

По правилам первым проставляется обозначение резьбы, затем следует обозначение поля допуска. Следует иметь в виду, что шаг резьбы в маркировке не обозначается. Узнать данный параметр можно из специальных таблиц.

В обозначении резьбы также указывается, к какой группе по длине свинчивания она относится. Всего существует три таких группы:

N – нормальная, которая не указывается в обозначении;
S – короткая;
L – длинная.

Буквы S и L, если они необходимы, идут за обозначением поля допуска и отделяются от него длинной горизонтальной чертой.

Пример обозначение резьбы на 24 мм различного типа (по ГОСТу 8724)

Обязательно указывается и такой важный параметр, как посадка резьбового соединения. Это дробь, формируемая следующим образом: в числителе проставляется обозначение внутренней резьбы, относящееся к полю ее допуска, а в знаменателе – обозначение поля допуска на резьбу наружного типа.

Пример обозначения посадки резьбового соединения на чертежах

Поля допусков

Поля допусков на метрический резьбовой элемент могут относиться к одному из трех типов:

точные (с такими полями допуска выполняется резьба, к точности которой предъявляются высокие требования);
средние (группа полей допуска для резьбы общего назначения);
грубые (с такими полями допуска выполняют резьбонарезание на горячекатаных прутках и в глубоких глухих отверстиях).

Свинчиваемость деталей в резьбовом соединении обеспечивается допусками

Поля допусков на резьбы выбираются из специальных таблиц, при этом надо придерживаться следующих рекомендаций:

в первую очередь выбираются поля допусков, выделенные жирным шрифтом;
во вторую – поля допусков, значения которых вписаны в таблицу светлым шрифтом;
в третью – поля допусков, значения которых указаны в круглых скобках;
в четвертую (для крепежных изделий коммерческого назначения) – поля допусков, значения которых содержатся в квадратных скобках.

В отдельных случаях разрешается использовать поля допусков, образованные отсутствующими в таблицах сочетаниями d2 и d. Допуски и предельные отклонения на резьбу, на которую впоследствии будет наноситься покрытие, учитываются по отношению к размерам резьбового изделия, пока еще не обработанного с помощью такого покрытия.

Метрическая резьба

Винтовая нарезка внутренних или наружных поверхностей деталей называется метрической резьбой. Основное формирование происходит выступами и впадинами формой равнобедренного треугольника. Измерение происходит в миллиметрах, именно поэтому крепежное соединение обозначается, как метрическое. Использование при креплениях различного типа может происходить коническими, цилиндрическими разновидностями нарезки соединений. Направление существует левостороннее или правостороннее, в зависимости от типа крепления и стороны подъема для витков при соединении. Существует множество разновидностей и параметров нарезки, дюймовая, питчевая, а также модульная, используемая для червячных передач. Точность исполнения нарезки крепежа влияет на надежность и долговечность крепления.

Основные параметры и сферы применения

Распространенное использование метрической резьбы, наносимой на внешние либо внутренние элементы, применяется изготовленным в цилиндрической форме поверхностям. Разнообразные типы крепежных элементов и соединений используются повседневно, например:

Гайки.
Винты.
Болты анкерного или обычного типа.
Шпильки, прочее.

Когда коническая поверхность, деталь используются в тех случаях, когда необходима высокая герметизация соединения, на них также наносится метрическая резьба. Конструкция формирует отличное соединение между крепежными элементами, позволяет избежать использования уплотнительных материалов, приводящих к излишним растратам. Основные среды использования метрической нарезки при трубопроводном строительстве, где между элементами протекают материалы различным типов, а также при изготовлении газобаллонного оборудования. Профиль и конструкция метрической нарезки одинакова при обоих случаях, используется вне зависимости от типа поверхности.

Гайка с метрической резьбой

Существует различная маркировка, обозначенная при использовании метрической нарезки соединяющих изделий. М — обозначает номинальный диаметр (d), к примеру резьба М12 номинального диаметра 12 мм крупного шага. Резьба М2 имеет номинальный шаг 0.4 мм, считается мелкой категорией также, как и резьба типа М7 с шагом 1 мм. Для обозначения определенного шага соединяющих изделий используется дополнительные цифры, например М24х1.25 будет означать, что резьба диаметром М24 применяется с шагом 1.25 мм. На инструментах старого типа возможно встретить упрощенную маркировку. К примеру, 1М16 означает, что используется мелкая первая, с диметром резьбы М16.

Геометрические параметры

Параметрами определяется назначение геометрической метрической нарезки для соединения материалов. Основные обозначения:

Номинальный диаметр резьбы имеет обозначение буквой D. Внутренняя вид крепежа определяется, как d, наружная с заглавной буквы.
В зависимости от расположения существует определение среднего диаметра резьбы. Обозначается буквами с применением цифр, например D2.
На чертежах существует параметр резьбы, как внутренний диаметр, обозначение производится цифрой 1, к примеру d
Для расчета сопряжений, в структуре соединения, используется внутренняя окружность изделия.
Определение промежутка между верхними точками близко расположенных витков называется шаг резьбы. Чтобы отличить на представленном чертеже детали с повторяющийся величиной диаметра, применяют разделение на основной и шаг с меньшими геометрическими параметрами, обозначение устанавливается буквой Р.
Ход резьбы и его параметры соответствует перемещению линейной величины винтового крепежного соединения за полный оборот, а также расстояние между вершинами и впадинами, сформированных на поверхности.
Высота треугольника формирует размеры, параметры соединения, профиль, к обозначению применяется буква Н.

Таблица размеров метрической резьбы

Такие параметры, как средний диаметр резьбы должен представляться с использованием сопутствующей документации. Для стандартизированного отображения используются ГОСТы. Стандартами оговорено отображение основных размеров соединяющих изделий и параметров, ГОСТ 24705-2004 применяется ко всем видом нарезных соединений.

Метрические нарезки соединения используются при изготовлении предметов, путем нанесения параметров на чертежи. Размеры резьб описаны в таблице, с номинальным диаметром при диапазоне от 1 до 600 миллиметров. Шаг определяется в таблице от 0,25 до 6 мм, условное обозначение при отображении через «х», например М8×1,5.

Правила обозначения

Обозначается поле допуска применяется с помощью цифры, она отображает точность и класс, буквы обозначающие допуски, основные доступные отклонения. Поля допуска требуют обозначения по порядку, например диаметр средний d2 отображается вначале, затем отображается информация о поле допуска внешнего типа d. Параметры сочетаются как с внешним, так и со средним диаметром, повторное проставление не требуется.

Правила обозначения метрической резьбы гласят, что наилучшим вариантом для обозначения является установить вначале внутренний диаметр резьбы, последующая информация представляет собой наличие полей допуска и их параметры. Нарезка и ее шаг не применяется при указании в маркировке, информация предоставляется в таблицах специализированного типа. Длина свинчивания представляется буквами, указанными на схемах:

N – нормальная длина, обычно не прописывается в правилах.
S – короткий тип изделия.
L – Удлинённая нарезка.

Важно знать, что обозначающие длину буквы, необходимо отделять при указании на чертежах или других документах чертой. Посадка нарезного соединения указывается в первичном порядке, дробным образом. Числитель указывает на обозначение поля допуска внутренней нарезки, знаменатель обозначает поле допуска наружного типа и диаметра резьбы.

Примеры обозначения метрической детали М16, представленные по ГОСТу 8724:

М16 – номинальный диаметр метрического изделия 16 мм, шаг – крупный.
М16х2 – номинальный диаметр 16 мм с мелким шагом 2 мм.
M16LH – левого направления, с крупным шагом.
М16×3(Р1) – трехзаходная обработка диаметром 16 мм, ход которой 3 мм, шаг 1 мм.

Для некоторых случаев, не описанных в параметрах, размерах метрической резьбы, при маркировке применяются доп. обозначения, допуски и посадка, длина свинчивания и т.д. Например, посадку обозначают через числитель деленный на знаменатель. Длина свинчивания обозначается как вышеописанная в правилах, существуют нестандартные параметры, они описываются в миллиметрах.

Поля допусков

Существует несколько разновидностей полей допусков, разделяются они на три категории:

Точные, при высоких требованиях к полям допуска.
Средние используется при изготовлении соединений общего применения.
Грубые применяются в глубоких отверстиях, горячекатаных прутках.

Допуски по размерам внутренней метрической резьбы

Выбор полей допуска по спецификации происходит согласно информации, представленной специальными таблицами, для верного решения следует пользоваться несколькими правилами:

Изначально во внимание принимаются поля допуска, выделенные специальным или жирным шрифтом.
Светлый шрифт означает о наличие важной информации при применении.
В последнюю очередь обращаются к использованию полей допуска, обозначенных в скобках.

При некоторых случаях применяются поля допусков, отсутствующие в таблицах. Предельные отклонения, допуски на метрическую резьбу, которая применяется для использования под покрытие, учитываются при соответствии с размером нарезного соединения, до процесса обработки.

Области применения и характеристики

Метрическая резьба используется в качестве основного крепления для материалов, точных винтовых пар, приборов измерения. Угол по вершине составляет 60 градусов, профиль представляет равносторонний треугольник, форма выпуска винтовых пар должна быть соответствующей друг к другу. Степень притупления вершины у стержня более плоско срезанная для избегания излишних процессов трения. Предпочтительным вариантом формы впадин является закругленный вид.

Метрическая Резьба M8

Основные характеристики метрической детали составляют шаг, номинальная окружность изделия или условный размер. Номинальный диаметр равен между болтом и гайкой, шаг обозначает расстояние между верхними профилями близлежащий точек, прокладываемых в одной плоскости. Для измерения возможно использовать обычный лист бумаги, прокатав на котором изделие, возможно замерить расстояние между ветвями. Для более точного обозначения используется специальный прибор, однако простого измерения достаточно для подбора более подходящего значения по стандартизированной таблице.

Особенности нарезки

Крепление различных соединений, материалов происходит с помощью болтов и гаек. Наиболее распространенным, повсеместным вариантом является использование нарезных крепежных деталей, однако необходимо учитывать особенности и все особенности, особенно на шаг нарезки. Шаг метрической детали измеряется с точностью, используется для надежного крепления, фиксации, для более сильного результата используют герметик. Существуют некоторые особенности, различные способы получения надежного крепления материалов.

Наиболее распространенными способами нарезания метрической резьбы являются ручные способы с использованием метчиков и плашек. При более масштабных производствах используется накатывание станками с последующей калибровкой.

Действующие стандарты

Для использования единого документа при изготовлении нарезного соединяющего элемента метрического типа используются утвержденные ГОСТы. ГОСТ-8724 указывает на требования к окружности нарезки и ее шагу. Действующая редакция, вступившая в силу с 2004 года, используется как аналог международного стандарта ISO 261-98, который распространяется на значения от 1 до 300 мм. Местная редакция нормативного документа подразумевает контроль большего спектра диаметров изделий. Для удобства использования вся информация заключена в таблицы, описан каждый тип, шаг нарезки деталей.

Основные параметры метрической резьбы

Метрическая резьба принята для рассмотрения в качестве представителя резьбовых соединений.

В основу профиля метрической резьбы положен треугольник, у которого срезаны вершины.

Для образования рабочей высоты профиля H1 из общей высоты равнобедренного треугольника Н в профиле резьбы предусмотрен срез вершины острых углов у гайки Н/4 и у болта Н/8. Исходная высота профиля Н установлена в зависимости от шага резьбы и равна 0,8660254Р, где Р – шаг резьбы.

Читать еще: Рейтинг динамометрических ключей для автомобиля 2017

Форма впадины у болта и гайки не регламентируется и может быть плоскосрезанной или закругленной, и параметры ее определяются нормированием требований к резьбообрабатывающему инструменту. Закругленная форма впадин является предпочтительной по прочностным соображениям. При такой форме облегчается процесс изготовления резьбы накатыванием, который часто применяется для получения резьбовых деталей крепления.

Для обеспечения эксплуатационных свойств резьбы при изготовлении и измерении из сложного профиля резьбы выделяется ряд элементов, одинаковых для болта и гайки, которые и используются при нормировании точности резьбы.

Этими элементами являются наружный диаметр болта d и гайки D, внутренний диаметр болта d₁ гайки D₁, средний диаметр болта d₂ и гайки D₂, шаг резьбы Р и угол профиля резьбы .

1. Наружный диаметр d и D (он же номинальный диаметр резьбы) – диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы (болта) или по впадинам внутренней резьбы (гайки).

2. Внутренний диаметр d₁ и D₁ – диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы (болта) или в вершины внутренней резьбы (гайки).

3. Средний диаметр d₂ и D₂ – диаметр воображаемого цилиндра, соосного с резьбой, каждая образующая которого пересекает профиль таким образом, что отрезок между точками профилей соседних витков, образованный при пересечении с канавкой, равен половине номинального шага.

4. Шаг резьбы Р – расстояние между параллельными сторонами двух соседних витков резьбы, измеренное по среднему диаметру. Для многозаходной резьбы наряду с термином «шаг» применяют термин «ход». Ходом t называется расстояние между параллельными сторонами профилей, соответствующих одному и тому же витку. Ход равен перемещению болта (гайки) в осевом направлении за один оборот относительно гайки (болта): , где – число заходов. В зависимости от соотношения между шагом и диаметром метрические резьбы подразделяются на резьбы с мелким, нормальным и крупным шагами. У резьб с мелкими при одном и том же наружном диаметре шаги меньше, чем у резьбы с крупным шагом. Метрическую резьбу с мелкими шагами применяют, когда ограничена длина свинчивания, для соединения тонкостенных деталей и в ряде других случаев. Резьбу с крупным шагом обозначают буквой М (метрическая) и числовым значением наружного диаметра, например М24, МЗО и т.д. У резьб с мелкими шагами помимо буквы М и диаметра указывают также значение шага, например М24х1,5; М30х2 и т.д.

5. Угол профиля резьбы – угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в плоскости, проходящей через ось резьбы.

6. Половина угла профиля – угол между боковой стороной профиля и направлением, перпендикулярным к оси резьбы. Измеряя левую и правую половины угла профиля, можно определить полный угол , а также возможный перекос резьбы. Может оказаться, что профиль выдержан правильно, но относительно оси развернут, и сопряжение может не произойти. Для метрической резьбы = 60°.

7. Длина свинчивания l – длина взаимного соприкосновения наружной и внутренней резьбы в осевом направлении. Часто этот элемент называют высотой гайки.

Резьбовые соединения по характеру соединения бывают такими же, как и соединения гладких элементов деталей, т. е. они образуют посадки с зазором, натягом и переходные. Однако для условий крепления деталей наибольшее, если не сказать подавляющее, распространение имеют посадки с зазором.

Соединение внутренних и наружных резьб происходит по боковым сторонам профиля. Возможность контакта по вершинам и впадинам резьбы исключается. В зависимости от характера сопряжения по боковым сторонам профиля (т. е. по среднему диаметру) различают посадки с зазором, натягом и переходные.

Предельные контуры резьбы

На длине свинчивания резьбовых деталей расположено несколько витков резьбы, образующих резьбовой контур.

Взаимозаменяемость резьбы достигается тем, что ограничивают предельные контуры профиля резьбы болта и гайки на длине свинчивания.

Допускаемые отклонения резьбы задаются от номинального профиля в направлении перпендикулярном оси резьбы «в тело» болта и гайки.

Номинальный контур резьбы с основными отклонениями H/h определяет наибольший предельный контур резьбы болта и наименьший – гайки. Он является контуром максимума материала снимаемого при обработке. От номинального контура в направлении, перпендикулярном к оси резьбы, отсчитывают отклонения и располагают вниз поля допусков диаметров резьбы болта, в противоположную сторону – поля допусков диаметров резьбы гайки, определяющие наименьший предельный контур болта и наибольший – гайки.

При изготовлении резьбовых деталей неизбежны погрешности профиля резьбы и ее, размеров, которые могут нарушить свинчиваемость и ухудшить качество соединений. Для обеспечения свинчиваемости и качества соединений, действительные контуры свинчиваемых деталей не должны выходить за предельные контуры на всей длине свинчивания.

Покажем расположение полей допусков на наружную резьбу (болт) и на внутреннюю (гайка) для посадки скольжения, у которой в предельном случае зазор может быть равен нулю.

Рис. 5.1. Резьба с нулевым боковым зазором

Необходимо обратить внимание на то, что не на все элементы резьбы установлены нормы точности.

Для метрической резьбы нормируется точность следующих элементов: наружного диаметра болта (Td); внутреннего диаметра гайки (TD1); среднего диаметра болта и гайки (Td2, TD2).

Таким образом, точность наружного диаметра гайки и внутреннего диаметра болта не нормируется совсем и ограничивается размерами резьбообрабатывающего инструмента, на который указаны нормы точности. Для этих элементов нормируется только одно отклонение, соответствующее номинальному профилю, а именно, верхнее отклонение (es) для d₁ и нижнее отклонение (EI) для D, и не нормируется нижнее отклонение (ei) для d₁ и верхнее отклонение (ES) для D. На рисунках везде обозначены только половины допусков нормируемых элементов, поскольку изображена не вся резьба, а только одна ее половина.

Рис. 5.2. Резьба с гарантированным боковым зазором

Погрешность шага резьбы

Погрешность шага у резьбы имеет прогрессирующий характер и, иногда ее называют «растяжкой» шага.

На рисунке два осевых сечения болта и гайки наложены друг на друга. У этих резьбовых элементов на длине свинчивания не равны значения шагов, а, следовательно, не может произойти свинчивание, хотя значение среднего диаметра у них одинаково. Для того чтобы обеспечить свинчивание, необходимо удалить часть материала (на рисунке заштрихованные участки), т.е. увеличить средний диаметр у гайки или уменьшить средний диаметр у болта. После этого свинчивание произойдет, хотя контакт будет происходить только на крайних профилях,

Значение, на которое необходимо дополнительно обработать болт или гайку по среднему диаметру, можно рассчитать по формуле

Погрешность угла профиля

Погрешность угла профиля возникает, обычно от погрешности профиля режущего инструмента. Компенсация погрешности профиля резьбы производится также изменением значения среднего диаметра, т.е. увеличением среднего диаметра у гайки или уменьшением среднего диаметра у болта.

На рисунке изображены совмещенные профили болта и гайки, при которых свинчивание не может произойти из–за разности углов.

Если удалить часть материала, где профили перекрывают друг друга (увеличить средний диаметр гайки или уменьшить средний диаметр болта), то свинчивание произойдет, но контакт будет происходить на ограниченном участке боковой стороны профиля. Такого контакта достаточно для того, чтобы произошло свинчивание, т.е. скрепление двух деталей. Изменение размера среднего диаметра для метрической резьбы может быть рассчитано по формуле

Итак, влияние ошибок шага и ошибок профиля можно устранить (компенсировать) уменьшением среднего диаметра болта или увеличением среднего диаметра гайки, для того чтобы, обеспечить свинчивание деталей т.е. для образования резьбового сопряжения (обеспечения сборки).

Необходимо помнить, что резьбовые поверхности болта и гайки никогда не соприкасаются по всей винтовой поверхности, а касаются только на отдельных участках. Основное требование, например, для крепежной резьбы заключается в том, чтобы было обеспечено свинчивание болта и гайки – в этом их основное служебное назначение. Поэтому и представляется возможным изменять средний диаметр у болта или гайки и добиваться свинчивания при ошибках шага и профиля, при этом контакт резьбы будет, но не по всей поверхности. По некоторым профилям (при ошибке шага) или на отдельных участках профиля (при ошибках профиля) в результате компенсации этих ошибок изменением среднего диаметра, будет зазор в нескольких местах сопряжения. Часто в контакте по резьбовым элементам находятся лишь 2 — 3 витка.

Дата добавления: 2016-11-23 ; просмотров: 792 | Нарушение авторских прав

Основные параметры резьбы

Резьбовое соединение благодаря технологичности, универсальности, надежности, взаимозаменяемости получило широкое распространение. Резьба — ряд чередующихся вершин и впадин, находящихся по винтовой линии на внутренней или внешней поверхности тел вращения. Используются такие виды:

Метрическая. Все ее параметры выражаются в миллиметрах.
Дюймовая. Параметры выражены в дюймах.

Наиболее распространена метрическая резьба, относящаяся к типу крепежных. Для измерения ее элементов используется штангенциркуль.

Основные параметры резьбы позволяют обеспечить взаимозаменяемость и определить:

способность выдерживать рассчитанные для соединений деталей усилия;
возможность свободного соединения;
наиболее подходящее крепежное соединение.

Основными параметрами являются:

диаметр;
форма и размеры профиля;
сведения, характеризующие подъем (шаг, число заходов, угол подъема).

Они строго регламентированы национальными и международными стандартами. Все термины и определения обозначены ГОСТ 11708-82.

Диаметры резьбы

Это важнейший параметр, которым определяется метрическая резьба. Некоторые сведения отражены в таблице.

№	Вид диаметра	Обозначение	Описание
Наружная
1	наружный	D	соответствует диаметру цилиндра, который условно описывается по вершинам (выступам)
2	внутренний	D₁	это диаметр цилиндра, условно описанного вокруг впадин
Внутренняя
1	наружный	d	соответствует диаметру цилиндра, который условно описывается по впадинам
2	внутренний	d₁	это диаметр цилиндра, условно описанного вокруг вершин (выступов)

Кроме того рассматриваемый тип крепежного соединения определяется диаметрами:

Средний (D₂ – для наружной; d₂ – для внутренней) – диаметр условного цилиндра, расположенного соосно с резьбой, все образующие которого пересекаются с ее профилем так, что получающиеся при пересечении с резьбовой канавкой отрезки, равняются половине ее номинального шага.
Номинальный – это диаметр, используемый при обозначении на чертежах, в справочных материалах и другой документации; он характеризует ее размеры. Его величина равна величине наружного диаметра.

В ГОСТ 24705-2004 приведены стандартизированные значения перечисленных диаметров.

Направление резьбы

Важной характеристикой, описывающей параметры метрической резьбы, является ее направление. Оно характеризует ориентацию винтовой линии, которая образует витки. По направлению резьбовые соединения классифицируют на:

В таблице приведено краткое описание направлений.

Направление резьбы

Описание

Сфера применения

Правая

· выступ при вращении движется по направлению от наблюдателя по часовой стрелке;

· гайку надо вращать по часовой стрелке, чтобы навернуть на винт.

Широко используется в машиностроении, наиболее распространённый вид крепежных соединений

Левая

· выступ при вращении движется от наблюдателя против часовой стрелки;

· гайку следует вращать против часовой стрелки, для того чтобы навернуть на винт.

Применяется редко, например, для деталей, при работе которых происходит вращение в левую сторону:

· шпильки для крепления в автомобиле левых колес;

· в велосипедах влево завинчивается крышка трещотки и левая педаль в шатуне;

· при стяжке талрепом;

· в баллонах, работа с которыми требует контролирования объема газа (пропановые баллоны);

· в некоторых уникальных изделиях для защиты покупателя от приобретения поддельной продукции

Все крепежные детали с левой резьбой имеют особую маркировку.

На болтах на торце шестигранника проставляется буква «Л». На шпильках буква «Л» также нанесена на торце. Штуцера и гайки маркируются двумя канавками, нарезанными на шестиграннике.

Профиль резьбы

Под профилем следует понимать контур сечения, который имеет виток резьбового соединения в проходящей через его ось плоскости. Иными словами, это геометрическая фигура, получаемая в плоскости, которая проходит через ось. Резьбы классифицируются на:

треугольные;
трапецеидальные;
прямоугольные;
круглые;
упорные.

Вид	Форма и размеры профиля	Типы	Применение
Треугольная	Равнобедренный треугольник: · у метрической – угол при вершине 60°; H1 = 0,5p · tg(60) *	· метрические; · трубные	1. метрическая – основной вид соединений; 2. дюймовая – в современных изделиях применение не допускается; 3. трубная – герметичное соединение труб и арматурных деталей трубопроводов.
Трапецеидальная	Равностороння трапеция с углом 30°. H₁ = 0,5p	· однозаходная (образуется одним выступом); · многозаходная	Передача движений (вращательно-поступательных и вращательных) в тяжело нагруженных соединениях.
Прямоугольная	Нестандартный профиль в виде квадрата или прямоугольника	—	Грузовые, ходовые винты – для передачи движения в тяжело нагруженных крепежных соединениях. Обязательно указание всех размеров соединения на чертежах.
Круглая	Закругленный профиль из дуг, которые связаны прямолинейными участками, угол профиля 60°	—	Преимущества – продолжительный срок службы и высокое сопротивление при нагрузках. Используется на деталях: · которые часто свинчиваются; · работают в средах с высоким загрязнением; · на тонкостенных элементах деталей, где резьба накатана или выполнена штамповкой. Пример использования: стяжки в вагонах, арматура пожарной техники, цоколь электролапмы.
Упорная	Неравнобочная трапеция, угол рабочей стороны 3°, нерабочей – 30°. H1 = 0,75p	· однозаходная; · многозаходная	В домкратах, прессах – для передачи значительных усилий, которые действуют в одном направлении.

Примечание: * р – шаг

Выбор профиля оказывает влияние на показатели прочности, технологичности и силы трения в крепежном соединении.

Ход и шаг

Важными резьбовыми элементами являются:

Для изделий диаметром менее 68 мм применяются резьбы с крупными и мелкими шагами. Только с мелкими шагами нарезаются резьбы на изделия диаметром более 68 мм.
Ход резьбы.
Под этим определением следует понимать отрезок, длиной равной расстоянию по направлению, параллельному оси резьбы, между двумя одинаковыми точками на рядом расположенных витках одного захода. Обозначается P_h. Он равен у:

однозаходной – шагу, т.е. P_h=P;
многозаходной – произведению количества заходов на длину шага, т.е. P_h=nP.

Шаг указывается на маркировке, также его можно определить из параметрических таблиц. Крупные шаги, они являются основными, на маркировке не указываются. Также шаг определяется путем:

измерения резьбовыми калибрами (резьбомерами);
сопоставления резьб различных деталей между собой;
ввинчивания во внутреннюю резьбу наружной, при этом не должно быть сопротивления ввинчиванию;
измерения с помощью штангенциркуля хода и деления полученного значения на число заходов.

Для измерения шага рекомендуется использовать болт, а не гайку, потому что есть возможность контролировать процесс измерений визуально. Цель определения шага – правильный выбор инструмента для нарезания или сверла под отверстие для резьбы.

Другие параметры

Резьба, кроме рассмотренных выше, определяется параметрами:

для однозаходных
для многозаходных

Длина свинчивания.
Эта характеристика равна длине участка, на котором наружная и внутренняя резьбы перекрывают друг друга в осевом направлении.
Сбег.
Это место, где резьба переходит к гладкой, ненарезанной, поверхности детали. На этом участке она имеет неполный профиль.
Длина.
Размеры определяются по длине, равной сумме длины резьбы с полным профилем и участков сбега и фаски.

Знание сведений, характеризующих основные элементы резьбы, позволяет точно выполнить операции по ее нарезанию, как на металлорежущих станках, так и вручную с помощью плашек и винторезов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Основные параметры метрической резьбы

Метрическая резьба принята для рассмотрения в качестве представителя резьбовых соединений.

В основу профиля метрической резьбы положен треугольник, у которого срезаны вершины.

Предельные контуры резьбы

На длине свинчивания резьбовых деталей расположено несколько витков резьбы, образующих резьбовой контур.

Рис. 5.1. Резьба с нулевым боковым зазором

Необходимо обратить внимание на то, что не на все элементы резьбы установлены нормы точности.

Рис. 5.2. Резьба с гарантированным боковым зазором

Погрешность шага резьбы

Погрешность шага у резьбы имеет прогрессирующий характер и, иногда ее называют «растяжкой» шага.

Погрешность угла профиля

Дата добавления: 2016-11-23 ; просмотров: 793 | Нарушение авторских прав