Понятие о резьбе. Резьбы бывают правые и левые. По числу заходов они делятся на одно-, двух-, трех- и многозаходные. Чтобы определить число заходов резьбы, необходимо посмотреть в торец винта или гайки и подсчитать, сколько концов витков имеется на нем.
Во всякой резьбе различают следующие основные элементы: профиль, шаг, наружный, средний и внутренний диаметры (рис. 10, а — и).
Рис. 10. Профили резьб:
а — треугольной, б — прямоугольной, в — трапециевидной, г — упорной, д — круглой, е — метрической, ж — дюймовой, з — трубной, и — трубной
Применяются три системы резьб: метрическая, дюймовая и трубная; имеются также резьбы — прямоугольная, трапецеидальная, упорная, круглая и коническая резьба Бриггса.
Профиль метрической резьбы (рис. 10,е) имеет вид треугольника с углом при вершине 60°. Существует шесть видов метрических резьб с различными величинами шага — основная и мелкие от 1-й до 5-й включительно. Профиль дюймовой резьбы имеет при вершине угол 55° (рис. 10,ж). Эту резьбу применяют лишь при изготовлении запасных частей, ранее имевших дюймовую резьбу.
У трубной резьбы профиль имеет также угол 55° (рис. 10, з). Каждому размеру резьбы в дюймах соответствует число ниток резьбы на 1". За диаметр трубной резьбы условно принимают диаметр отверстия трубы.
Метрические резьбы в основном применяют для крепежных деталей: шпилек, винтов, болтов, гаек и др.
Трубная резьба предназначена для различных трубных соединений.
Прямоугольную трапецеидальную резьбу применяют для деталей передачи движения, например, в ходовых винтах и винтах суппортов металлорежущих станков, домкратах и т. п.
Упорную резьбу используют для механизмов, работающих под большим давлением, действующим в одном направлении, например в гидравлических и механических прессах.
Круглую резьбу применяют для вагонных сцепок, водопроводной арматуры и др.
Коническую резьбу (резьба Бриггса) (рис. 10,и) широко применяют на трубных соединениях, работающих при высоких давлениях и температурах.
Отверстия под коническую резьбу должны предварительно быть обработаны на конус. Коническую резьбу обычно нарезают метчиками на станках с принудительной подачей. Конические метчики режут не только заборной частью, но и основным конусом.
Резьбовыми соединениями, называют разъемные соединения, выполненные с помощью резьбовых крепежных деталей — винтов, шпилек, гаек, или с помощью резьбы, непосредственно нанесенной на соединяемые детали (рис. 11).
Гайка — это деталь с резьбовым отверстием, навинчиваемая на болт и имеющая форму, приспособленную для захвата ключом или рукой.
Болтом называют металлический стержень, имеющий на одном конце головку, а на другом — резьбу. Головка болта может быть шестигранной, квадратной и полукруглой. Болты, у которых полностью обработана головка и чисто обточен стержень, называют чистыми, а болты, у которых обточены только опорная поверхность головки и торец стержня, — получистыми.
Для неответственных соединений применяют черные болты, у которых стержень и головка остались необработанными после штамповки или ковки.
Болты с гайками (рис. 12,а,б) применяют для скрепления деталей не очень большой толщины, пластин, фланцев, брусьев, если есть место для расположения головки болта и гайки.
Рис. 12. Болты:
а - чистый, б - призонный цилиндрический, в — призонный конический, г - фундаментный, д — рым-болт, е — откидные, ж — с внутренним шестигранником
Болты, ввинчиваемые в одну из скрепляемых деталей, применяют, если прочность материала детали и ее толщина достаточны или нет места для расположения гайки.
Шпилька представляет собой металлический стержень с резьбой на обоих концах. Одним концом — посадочным — шпильку ввинчивают в тело основной детали. На другой конец шпильки надевают вторую деталь и закрепляют ее гайками. Шпильки устанавливают в корпуса редукторов, двигателей внутреннего сгорания, компрессоров, насосов, паровых машин и т. д. для крепления съемных крышек. .
Широко применяют в станкостроении болты с внутренним шестигранником (рис. 12, ж). К специальным болтам относятся призонные, фундаментные, откидные, грузовые (рым-болты) и т. п. (рис. 12, б, в, г, д, е).
Фундаментные болты служат для закрепления машин на фундаменте и выполняются в виде длинных стержней с резьбой на одном конце (другой конец загибается под углом 90° или полукольцом).
Призонные болты (рис. 12,б,в) представляют собой цилиндрические болты или конические штифты, затягиваемые с помощью резьбы и предназначенные для предотвращения взаимного бокового смещения соединяемых деталей.
Откидные винты представляют собой винты с головкой, допускающей поворот винта вокруг оси, перпендикулярной оси винта. Они позволяют быстро зажимать и освобождать соединяемые детали и поэтому широко применяются в приспособлениях для закрепления деталей, обрабатываемых на станках.
Рым-болты (грузовые) имеют вместо головки кольцо для захвата и служат для поднятия изделий.
Болты небольшого размера с цилиндрической, полукруглой потайной или полупотайной головками с прорезями (шлицами) для отвертки, а также с головкой, имеющей накатку, называют винтами. Винты бывают также с головкой под ключ.
Винты по назначению разделяются на крепежные и установочные.
Крепежные винты (рис. 13,а — в) применяют, когда к основной детали требуется прикрепить какую-нибудь вспомогательную деталь, например смотровую крышку к редуктору, направляющую шпонку к валу и т. д. Крепежные винты с потайной головкой часто используют вместо болтов, если выступающие головки обычных болтов мешают работе механизма.
Рис. 13. Винты:
а — с потайной головкой, б — с цилиндрической головкой, в — с полукруглой головкой, г, д — стопорные (установочные) винты
Установочные винты (рис. 13,г,д) отличаются от крепежных тем, что резьба имеется на всем стержне, а также имеется нажимный конец, который входит в соответствующее углубление в детали.
Установочные винты применяют при фиксировании одной детали относительно другой. Такими винтами фиксируют детали, насаженные на оси или валы, например установочные кольца, дистанционные втулки, рычаги, рукоятки и т. д.
Гайки. В зависимости от назначения гайки бывают различной формы и конструкции: шестигранные, квадратные, корончатые, круглые и т. д. (рис. 14). По чистоте обработки поверхностей гайки, как и болты, делятся на чистые, получистые и черные. Черные гайки имеют одну фаску, а чистые и получистые — одну или две. При сборке чаще применяют чистые и получистые гайки.
Рис. 14. Гайки:
а — шестигранная чистая, б — корончатая, в — шестигранная с прорезями, г — круглая, д — гайка-барашек
Разновидностью шестигранных чистых гаек являются корончатые гайки, имеющие прорези для шплинтов (рис. 14,б). Существуют гайки и специальной формы: круглые, стяжные, гайки-барашки и др.
Круглые гайки (рис. 14,г) имеют прорези на боковой поверхности для захвата их специальными ключами. Этими гайками крепят на валах кольца подшипников качения и другие детали, регулируют продольные зазоры между деталями и т. д.
Шайбы. При сборке резьбовых соединений под гайки часто подкладывают шайбы. Они бывают черные без фаски, штампованные из листа и чистые с фаской, точенные на станке. Шайбы применяют не только как прокладки, но и как детали, предотвращающие самоотвинчивание гаек, болтов. Шайбы ставят также и тогда, когда нужно увеличить опорную поверхность под гайкой, защитить поверхность детали от задирания гранями гайки или устранить неровности наружной поверхности детали и перекос гайки.
Штифты. Для фиксации соединяемых деталей (если болты вставляют в отверстие с зазором) и разгрузки болтов от боковых усилий используют штифты. Штифты по конструкции делятся на конические и цилиндрические.
Конические штифты бывают гладкие (рис. 15,а), разводные (рис. 15,б) и с резьбой на одном конце (рис. 15, в). Конические штифты имеют конусность 1:50 и применяются в соединениях, подверженных вибрации или толчкам. Разводные концы штифта слегка разводят, что предохраняет штифт от выпадания при толчках.
Рис. 15. Штифты:
а — конический, б — конический разводной, в — конический с резьбой, г — цилиндрический, д — с насечкой
Конический штифт с резьбой на одном конце вставляют в глухое отверстие, из которого его нельзя извлечь. Для извлечения штифта из гнезда на резьбовой конец навинчивают гайку.
Цилиндрические штифты могут быть гладкие и с насечкой. Гладкие штифты удерживаются в отверстии в результате натяга, создаваемого при посадке (рис. 15, г). Недостатком цилиндрических штифтов является то, что при разборке они теряют свой натяг и не могут быть вторично использованы.
Насеченные штифты или штифты с канавками удерживаются в отверстии острыми гранями канавок (рис. 15, д), не требуют развертывания отверстий, обеспечивая при этом повышенную надежность против выпадания без дополнительных средств закрепления. Штифты с канавками допускают повторные сборки и разборки. В отличие от гладких штифты с канавками преимущественно применяют для передачи нагрузки, а не для точного фиксирования взаимного положения деталей. Штифты с канавками применяют в качестве мелких осей.
