Прямоугольная резьба: гост,обозначение на чертежах,правила нарезки

Резьба прямоугольная относится к классу кинематических резьб и используется для передачи движения. Преимуществом прямоугольной нарезки является ее высокий коэффициент полезного действия. Недостатками данного вида нарезания является низкая прочность и сложная технология изготовления.

Содержание

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.

Скачать ГОСТ 9150-2002

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.

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. Гайки – детали, навинчиваемые на болты или шпильки. Они обладают резьбовыми отверстиями и характеризуются по параметру высоты: низкие, средние, высокие и особо высокие.
5. 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).

Скачать ГОСТ 1491-80

Скачать ГОСТ 7798-70

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.

Скачать ГОСТ 11371-78

Скачать ГОСТ 17474-80

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:

1. 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.
2. Сплошная тонкая линия проводится на величину длины нарезки без сбега. С ней пересекается граница фаски.
3. 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.
4. 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.
5. 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.

Особым параметром резьбы с нестандартным квадратным профилем является профиль. При его обозначении необходимо проделывать местный разрез. На нем, в плоскости, параллельной оси резьбового соединения, изображается только те элементы нарезки, не закрытые стержнем.

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:

1. 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.
2. 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.

5 Трапецеидальная резьба

Трапецеидальная
резьба относится к кинематическим
резьбам и предназначена для передачи
движения. ГОСТ 9484‑81 устанавливает
профиль и размеры ее элементов. Профиль
трапецеидальной резьбы ‑ равнобочная
трапеция
с углом 30° между ее
боковыми сторонами (рисунок 6).
Эта
резьба применяется, главным образом, в
деталях механизмов для преобразования
вращательного движения в поступательное
при значительных нагрузках. Например,
в ходовых винтах станков, винтах
суппортов, грузовых винтах прессов.

Рисунок
6 ‑ Резьба трапецеидальная по ГОСТ
9484-81

Основные
размеры для однозаходной трапецеидальной
резьбы устанавливает ГОСТ 24737‑81, а
ГОСТ 24738‑81 ‑ диаметры и шаги.

Основные
размеры для многозаходной резьбы
устанавливает ГОСТ 24739‑81.

В
условное обозначение этой резьбы по
стандарту входят: буквы Тr,
размер
наружного диаметра и шаг резьбы, например:
Тr
28×5.

Если
резьба левая, то к ее обозначению
добавляют буквы LH:
Тr
28×5 LH.

В
обозначении многозаходной трапецеидальной
резьбы указываются наружный диаметр,
ход резьбы и в скобках буква Р
и
числовое значение шага, например: Тr
20×8(Р4).

Примеры
обозначения трапецеидальной резьбы на
чертежах показаны на рисунке 3д.

6 Упорная резьба

Упорная
резьба относится к кинематическим
резьбам, применяется при больших
односторонних усилиях, действующих в
осевом направлении. ГОСТ 10177‑82
устанавливает форму профиля и основные
размеры для однозаходной упорной резьбы.

Профиль
резьбы (рисунок 7)
представляет
собой трапецию, одна сторона которой
является рабочей стороной профиля, и
ее положение определяется углом наклона
3° к прямой, перпендикулярной оси. Другая
сторона трапеции (нерабочая сторона
профиля) имеет угол наклона 30°.

Рисунок
7 – Резьба упорная по ГОСТ 10177-82

В
условное обозначение упорной резьбы
входят: буква S,
номинальный
диаметр и шаг, например: S
60×9.

Для
левой резьбы после условного обозначения
размера резьбы указывают буквы LH:
S60×9LH.
В условное обозначение многозаходной
резьбы входят: буква S,
номинальный
диаметр, значение хода, а в скобках буква
Р
и
значение шага, например, для двухзаходной
резьбы с шагом 8 мм и значением хода 16
мм: S60×16(Р8).
Примеры обозначения упорной резьбы на
чертежах показаны на рисунке 3г.

В
обозначении резьбы обозначение поля
допуска резьбы должно следовать за
обозначением размера резьбы через тире,
например: S80×16(P8)LH-7h.

7 Прямоугольная резьба

Прямоугольная
резьба с нестандартным профилем
изображается, как представлено на
рисунке 8,
с
нанесением всех размеров, необходимых
для изготовления резьбы (форма профиля,
наружный и внутренний диаметры, шаг).

Рисунок
8 – Резьба прямоугольная (нестандартная)

Дополнительные
сведения ‑ число заходов, направление
резьбы и т. д. ‑ наносят на полке
линии-выноски в виде надписи с добавлением
слова «Резьба»
(рисунок
9).

Рисунок 9
– Обозначения и изображения прямоугольных
резьб на чертежах деталей

8 Конструктивные элементы резьбы: сбег резьбы, фаски, проточки

Часто
резьба нарезается на токарных или
револьверных станках с помощью резца,
заточенного в соответствии с профилем
нарезаемой резьбы (рисунок 10а).

До
нарезания резьбы обычно выполняются
наружные (рисунок 10б)
и внутренние (рисунок 10в)
проточки
для выхода инструмента.

Рисунок 10 –
Выполнение проточек для выхода инструмента

Форму
и размеры наружных и внутренних проточек
в зависимости от шага резьбы устанавливает
ГОСТ 10549‑80.

Размеры
проточек наносятся на выносных элементах
(рисунок 11). Диаметр наружной проточки
d_g
выполняется
несколько меньшим относительно
внутреннего диаметра резьбы (см.