Виды резьбы по металлу

Обновлено: 06.01.2025

В промышленности используют разъёмные и неразъёмные соединения. При этом все возможные способы соединения стандартизированы. Неразъёмные соединения встречаются реже, выполняются путём сваривания, спаивания и т.д. Разъёмные соединения более распространены, они получаются в результате применения различных крепёжных элементов. Резьбовые соединения относятся к разъёмным, их можно встретить во всех отраслях промышленности. То, какими бывают виды резьб и какие они имеют особенности мы разберём в этой статье.

Основные параметры

Что такое резьбовое соединение? Определение может иметь следующий вид — чередующиеся вершины и впадины, находящиеся по винтовой линии на поверхности тела вращения.

Профиль резьбы – контур сечения витка.
Угол профиля – угол между боковыми сторонами резьбы.
Вершина профиля – часть винтовой поверхности, соединяющие смежные боковые стороны по её вершине.
Впадина профиля – часть поверхности, соединяющая смежные стороны по дну канавки.
Шаг резьбы – интервал между точками боковых сторон профиля, находящихся в одной плоскости.
Кроме того, можно выделить наружный диаметр, внутренний диаметр и средний диаметр.

Ниже приведена таблица с условными обозначениями:

Параметр	Обозначение
Угол профиля	B
Шаг резьбы	P
Внутренний диаметр резьбы	d
Наружный диаметр резьбы	D

Область применения резьбовых соединений

Назначение резьбы – соединять делали в единую конструкцию. Резьба по металлу может иметь различную классификацию, следовательно, различную область применения крепёжных элементов:

Строительство мостовых конструкций.
Соединение между собой различных элементов конструкций.
Сборка отдельных изделий, например, корпуса редуктора.
Создание трубопроводных систем.

Изображение резьбы на чертежах

Резьбовое соединение на чертежах изображается условно. Профили резьбы не влияют на обозначения, они всегда будут одинаковыми. Каждый тип при этом имеет нюансы.

Обозначение резьбы на чертежах

Наружная обозначается на внешней части стержня непрерывной толстой линией по внешнему диаметру и тонкой линией по внутреннему диаметру. На виде сбоку, она обозначается тонкой дугообразной линией, равной трём четвертям окружности.

Внутренний диаметр резбы в отверстии обозначается толстыми линиями, а наружный диаметр внутренней резьбы тонкими линиями.

Классификация и главные признаки

Классификация резьб достаточно разнообразна, например, по назначению она делятся на:

Крепёжные, используются в неподвижных узлах или выполняют уплотнительную функцию.
Ходовые или кинематические используются в подвижных конструкциях.

Классификация по форме поверхности включает в себя:

По месту нанесения бывает:

По форме профиля:

Треугольная.
Трапециевидная.
Прямоугольная.
Круглая.
Специальная.

По направлению делятся на:

Характеристика видов резьб

Ранее мы уже рассматривали стандартный вопрос, какую резьбу называют крепёжной и что такое ходовая резьба? Но рассматривая виды резьб стоит напомнить, что крепёжная используется для неподвижных элементов и уплотнений, а ходовая в движущихся соединениях. Резьба можем быть правой или левой, в зависимости от ого, куда направлена винтовая линия.

Выделяют следующие характеристики резьбы:

Диаметр.
Шаг резьбы.
Единицы измерения.
Тип профиля.

Метрическая

Для маркировки используется литера «М» и цифру, которая обозначает диаметр. Такие крепёжные элементы часто встречаются в автомобилях, станках, бытовых изделия и т.д.

Метрическая коническая

Отличается от метрической резьбы боковыми поверхностями, а именно небольшим углом наклона. Благодаря такой особенности конструкции получается достичь высокой герметичности стыка, и исключить самопроизвольное отворачивание.

Цилиндрическая

Цилиндрическая резьба отличается от метрической более высокой прочностью и устойчивостью к перепадам температуры. Для обозначения применяют символы «MJ», в цифровом коде указывается диаметр, шаг резьбы и допуски для нарезки.

Дюймовая

Дюймовая цилиндрическая

Распространённый в Северной Америке стандарт, с треугольным профилем вершина которого имеет угол 60 градусов. В зависимости от шага витка подразделяется на несколько категорий. Такой тип нарезки активно применяется в фототехнике при производстве специализированного оборудования.

Дюймовая коническая

Конический профиль имеет треугольную форму с верхним углом 60 градусов. Выступы располагаются на конической поверхности, а характеристики и размеры регламентируются ГОСТом 6111-52 . Такие изделия широко применяются в водопроводных системах, газовых трубах и т.д.

Упорная

Упорная резьба допускается к использованию в узлах, которые подвержены высокой нагрузке. Профиль имеет треугольную форму с наклоном граней 3 и 30 градусов. Такое соединение отличается высокой механической прочностью.

Упорная усиленная

Для достижений большей прочности изменены углы наклона боковых сторон профиля, в данном случае они составляют 3 и 45 градусов. Такое соединение широко применяется в промышленности.

Трапециедальная

Применяется в производстве грузоподъёмных механизмов, отличительной особенностью является треугольный профиль с вершиной 30 градусов. Особенностями являются низкие потери при трении и устойчивость к высоким нагрузкам. Для изготовления такого типа резьбы не требуется сложного специализированного оборудования.

Круглая для санитарно-технической арматуры

Используется в сантехническом оборудовании, конструктивно состоит из окружностей на вершинах и впадинах, соединённых прямыми отрезками. Такая можно встретить в смесителях, кранах и т.д. Кроме того, нарезка применяется в промышленности т.к. отличается высокой динамической прочностью.

Эдисона круглая

Круглая резьба, с которой абсолютно все сталкиваются в быту, она используется только на лампах накаливания. Маркировка начинается с буквы «Е», далее следует цифра обозначающая диаметр. Если такая резьба нарезан на неметаллической поверхности, то в коде присутствует дополнительная литера, прописанная через наклонную черту.

Трубная коническая

Имеет конические боковые кромки, вершина каждой — это угол в 55 градусов. Параметры прописаны в ГОСТе 6211-81 и в международных нормативах ISO R7 и DIN 2999.

Трубная цилиндрическая

Дюймовая резьба, отличается треугольным профилем, с вершинным углом в 55 градусов. Регламентируется стандартом BSW.

Нефтяной сортамент

Узкоспециализированная нарезка, применяемая при бурении скважин. Коническая форма профиля позволяет соединениям выдерживать высокое давление и обеспечивает абсолютную герметичность.

Достоинства и недостатки резьбовых соединений

Преимуществом применения резьбового соединения является то, что, если возникнет необходимость заменить крепёж, можно легко сделать это не повреждая корпус.

Минусом можно считать точки концентрации напряжения, которые возникают в местах отверстий для крепежа.

Но преимуществ всё-таки больше. К ним можно отнести:

Определение типа резьбы

Вариантов как определить тип резьбы несколько. Специалист сразу видит, например, отличие метрической резьбы от дюймовой невооружённым взглядом. Однако, учитывая все разновидности резьб, качественно измерить параметры возможно только штангенциркулем или специализированным металлическим шаблоном. В случае измерения параметров инструментами, полученные данные нужно сравнить с ГОСТом.

Используя шаблон определить тип проще, для этого нужно обратить внимание на маркировку, нанесённую на шаблон. Конструктивно шаблоны представляют собой пачку листов из металла с соответствующими отверстиями, на одной оси. Для идентификации на все элементы наносится значение указывающие шаг резьбы.

Метрическая резьба

Резьба используется для уплотнения, крепления деталей за счет повышения площади соприкосновения, а также для передачи движения. Крепления с метрической резьбой универсальны, просты в демонтаже и способны выдерживать большие напряжения. Метрическая резьба отличается треугольным равносторонним профилем, где углы при вершинах составляют 60º. Существуют и другие виды резьб, с неравноценными углами треугольника.

Различают метрическую резьбу по техническим параметрам: диаметрам и шагам, высоте, длине ввинчивания, количествам заходов. Точные данные позволяют обеспечить надежность крепления.

Каждая резьба имеет точные геометрические параметры. Для метрической характерен треугольный профиль резьбы, который также называют крепежным. Его используют для деталей, соединяемых между собой свинчиванием. Размер профиля определяется его высотой.

Высота профиля (Н) – это отрезок от основания до вершины равностороннего треугольника, который образуется при поперечном разрезе витка. Выступы и впадины выполняют в виде треугольников со срезанными вершинами. В некоторых случаях впадины закругленные.

Если стороны каждого витка мысленно продлить до точки их пересечения, то они сформируют угол профиля (α).

Основные параметры, указанные в обозначениях метрической резьбы, характеризуют ее размер. К ним относятся диаметр и шаг.В обозначениях метрической резьбы указывают основные параметры.

Диаметр резьбы делят на 4 вида:

наружный;
внутренний;
средний;
номинальный.

Такие параметры резьбы, как ход (Р_h) и шаг (Р), взаимозависимы и равны для однозаходной системы.

Ход и шаг резьбы

Участок, разделяющий одноименные точки на двух витках, — это шаг резьбы. Выделяют основной шаг (крупный) и мелкий.

Ход резьбы – отрезок, соединяющий две одинаковые точки на соседних витках одного захода. В случае, когда заходов несколько, ход выражают через произведение числа шагов на количество заходов.

К основным элементам резьбы также относятся:

Поверхность под наклоном 45º перед внутренней или за наружной, называется фаской. Она играет роль в соединении элементов.
Сбег – место перехода к не нарезанной поверхности детали. Объединяет эти два показателя длина, то есть отрезок с витками, фаской и сбегом.

Для резьбы метрической основные размеры сведены в таблицы соответствующих стандартов: ГОСТ 9150-2002, ГОСТ 8724-2002, ГОСТ 24705-2004.

О возможных конструкционных отклонениях, вызванных свойствами материалов, сообщают поля допусков, со значениями, не превышающими номинальный профиль, сформированный максимумом материала. Эти показатели влияют на точность посадки резьбы – плотность проникновения выступов в зазоры.

Поля допусков резьбы делят на три класса точности. А также на 4 вида по предпочтительности по выбору.

Диаметр резьбы

Условный параметр, которым обозначают резьбу на чертежах и в справочных таблицах, называют номинальным диаметром.

Если вокруг выступов наружной резьбы и впадин внутренней описать воображаемый цилиндр, то его диаметр будет называться наружным. А обозначение на чертежах: D – для внутренней; d – для наружной.

Внутренний диаметр представляет собой размер вписанного цилиндра в углубления наружной резьбы и по точкам вершин внутренней, обозначается: D₁ и d₁ для внутренней и наружной соответственно.

Средний диаметр – параметр воображаемого цилиндра, у которого отрезки равны ½ шага резьбы. Обозначается: D₂ и d₂.

Величину внутреннего диаметра болта используют для расчетов напряжения в креплении. Его значение можно взять из таблицы с диаметрами, либо рассчитать самостоятельно, исходя из номинального.

Шаг резьбы

Шаг также можно узнать из таблицы резьб либо из маркировки. Резьбы могут иметь основной шаг, также называемый крупным, и мелкий. Зависит от диаметра изделия.

Если он более 68 мм, то для такой поверхности используются только мелкие, различных значений. Наличие диаметра до указанного значения позволяет изготавливать резьбы как с крупным шагом, так и с мелким.

Каждый диаметр имеет свой крупный шаг, который не указывают в маркировке.

При креплении деталей важно знать шаг, иначе, оно потеряет прочность. Определить шаг можно инструментальными или сравнительными способами, такими как:

измерить резьбовым калибром;
сравнить, сопоставив резьбу разных деталей между собой;
попробовать ввинтить наружную резьбу во внутреннюю, при этом не должно наблюдаться сопротивление;
измерить штангенциркулем ход в миллиметрах и разделить полученное значение на количество заходов.

Поля допусков

Посадка наружного профиля во внутренний зависит от рабочей высоты – максимальной величины соприкосновения сторон профилей соединительных элементов. Выражают ее через поля допусков резьбы.

О надежности соединения, где колебания внутри него сведены к минимуму, говорит первый или точный класс допусков. Наиболее распространенный – второй (средний) класс. О большом отклонении свидетельствует третий (грубый) класс.

Допуски на размеры метрических резьб обозначают через значения двух диаметров: среднего и диметра выступов.

Формируя метрическую резьбу данные берут из соответствующих таблиц (ГОСТ 16093-2004). Выбор полей допусков осуществляют по правилам очередности:

первая очередь – значения, указанные жирным шрифтом;
вторая – обычным шрифтом;
третья – значения, взятые в круглые скобки;
внеочередные – значения в квадратных скобках (для специальных изделий).

Возможно использовать допуски, не указанные в таблицах, а сформированные из соотношений существующих стандартных диаметров.

Поля допусков наружной резьбы

Поля допусков внутренней резьбы

Важно, чтобы защитные покрытия деталей по своим геометрическим параметрам не превышали значение номинального профиля, потому в таких случаях допуски используют еще до нанесения защитного слоя.

Виды метрических резьб

Под метрическими резьбами также понимают все виды с различными профилями, измеряемые миллиметрами. К ним относятся:

резьба треугольная;
трапециевидная;
прямоугольная;
круглая.

Кроме метрической системы измерения параметров используются:

дюймовая;
модульная, где модуль представляет собой отношение длины, выраженной в миллиметрах к числу π;
питчевая, основная единица – питч – отношение числа π к длине, выраженной в дюймах.

Модульная резьба применятся для червячной передачи в машиностроении, как и питчевая. Дюймовая и метрическая – это крепежные типы резьб, но могут использоваться для передачи.

По месту нахождения различают:

Внутренняя резьба находится в отверстии, ее получают метчиком, специализированным инструментом, представляющим собой стержень с режущими кромками.

Внутренняя метрическая резьба

Наружная резьба выполняется резцом или плашкой на стержне. А также получают накатом на соответствующем оборудовании.

Наружная метрическая резьба

По форме поверхности может быть цилиндрической и конической.

Резьба метрическая коническая используется для монтажа трубопроводов. Ее выполняют на поверхностях, где больший диаметр превышает малый в 16 раз. Диаметры варьируются от 6 до 60 мм.

Также подразделяют по направлению витков на правую и левую. Для определения направление резьбы необходимо деталь расположить так, чтобы ее ось располагалась от наблюдателя. Тогда, правая резьба образуется окружностью, вращающейся слева направо с поступательным движением вдоль оси, а левая резьба, соответственно, против часовой стрелки.

Виды по размеру шага бывают:

крупная (с основным, крупным шагом);
мелкая (с малым);
специальная.

Крупный шаг считается нормальным, подойдет для любых материалов, в том числе и непрочных. Мелкий позволяет выдерживать большие нагрузки, но материалы должны быть определенных прочностных характеристик. Мелкий и специальный используют редко.

Крупный и мелкий шаг резьбы

Место перехода от гладкой поверхности к винтовой называют заходом. По их количеству делят на: одно- и многозаходные. Последние подразделяют также по количеству заходов: двух-, трех- и многозаходные.

Еще одна классификация – по применению. Они бывают:

крепежные и упорно-крепежные;
кинематические или ходовые;
специального назначения.

Ниже представлены основные виды резьб метрических и их буквенные обозначения:

заглавная буква «М» символизирует метрический вид,
если она выполнена на поверхности в виде конуса, то «МК»;
для условий, где необходимы термостойкостью и прочность используют метрическую цилиндрическую «МJ»;
по ISO – «EG-M»;
трапецеидальная – «Tr»;
упорная с углом наклона одной стороны 30º– «S»;
упорная усиленная — «S45», где число – угол наклона одной из сторон.

Применение

Метрическая резьба широко распространена в странах бывшего советского союза. Используется для нанесения как на внутренние, так и наружные плоскости крепежных элементов. Обычно применяется для крепежа металлоконструкций различного типа. Для этих целей изготавливаются разнообразные болты (анкерные и обычные) и другие типы крепежей. Особо назначение она нашла в машиностроении, возведении инженерных коммуникаций, особенно в сантехнической сфере. Большинство фитингов для труб и емкостей производятся с нанесением резьбы такого типа.

Чаще всего такой тип резьбы наносится на предметы цилиндрической формы. Но в некоторых случаях, когда нужно добиться герметичности, используют коническую форму. Такая форма, с нанесенной метрической резьбой, позволяет добиться максимальной герметичности, даже без использования дополнительных уплотнительных средств. Чаще всего применяется для монтажа трубопроводов.

Государственные стандарты

ГОСТ 8724-2002

Государственный стандарт, содержащий нормы, определяющие требуемые параметры метрической резьбы, в том числе шаг и диаметр. Принят в 2002 году, с последующими редакциями, как аналог международного стандарта ISO 261-98. Текст ГОСТа практически повторяет текст международного, с одним отличием, диапазон ISO колеблется от 1 до 300 мм, данный стандарт расширен к диапазону от 0,25 до 600 мм. Последняя редакция текста была произведена в 2004 году и является действительной на сегодняшний день.

Норматив содержит отдельные параметры, которые можно также найти в других стандартах. Структура документа схожа с другими нормативами подобного типа. Вся информация структурирована в виде таблиц, содержащих требования к шагу резьбы и диаметру. Такая структура теста максимально удобна для понимания и использования.

Следует отметить, что нормативна информация распростятся на резьбу всех типов, будь она левая или правая. Стандарт устанавливает нормативное значение шагов метрической резь в диапазоне от 0,075 до 8 мм.

Документ состоит из:

Предисловия. В котором указана общая информация о ГОСТе, кем и когда был принят, когда были внесены правки.
Сфера применения. Указана информация о диапазоне нормативных требований к размеру и шагу.
Ссылки на нормативы.
Определения.
Таблица диаметров и шага. Раздел сдержит таблицу нормативных показателей.
Обозначение резьбы. Указаны нормы маркировки.

ГОСТ 24705-2004

Стандарт принят в 2004 году. Его нормы распространяются на все типы резьбы в соответствии ГОСТу 8724. Информация текста также структурирована в виде таблицы. Соответствует международному нормативу ISO 724:1993 с дополнениями в соответствии с эксклюзивными требованиями каждой страны участника Межгосударственного совета по стандартизации.

ГОСТ 9150-2002

Норматив, регулирующий требования к профилю, а именно к геометрическим параметрам. Принят в 2002 году и распространяются все типы резьбы. Текст ГОСТа тесно связан вышеуказанными нормативами.

ГОСТ 16093-2004

Принят в 2004 году. Регулирует нормативный допуск резьбы и маркировки, распространяется на разные типы. Последняя версия содержит положения международного стандарта.

Вышеуказанные нормативы применяются в комплексе, так как дополняют и ссылаются друг на друга.

Принципы обозначения

Обозначение резьбы на чертежах выполняется по следующим правилам.

Указывают сплошными тонкими и толстыми линиями. Обозначение внутренней резьбы – тонкая линия по внешнему диаметру и толстая по внутреннему, а наружной резьбы – толстая линия по внешнему диаметру и тонкая по внутреннему.
Если деталь спроецирована на плоскость вдоль оси вращения, то показывают сплошными прямыми. Если – поперек, тогда это незамкнутый контур, длиной 0,75 от общей окружности. Концы дуги не должны лежать на осях детали на рисунке.
Промежуток между тонкой и жирной линиями должен составлять свыше 0,8 мм, но быть меньше размера шага.
При обозначении метрической резьбы на чертежах перпендикулярно оси фаски изображают только имеющие конструкционное значение.

Наружный и внутренний виды резьбы

Нормируется метрическая резьба несколькими документами: ГОСТ 8724-2004, ГОСТ 2470-2004, ГОСТ 9150-2002, ГОСТ 1693-2005. В них указаны требования к размерам, профилю, шагам и допускам.

По маркировке изделия можно определить все необходимые ее параметры и вид. Запись включает в себя:

заглавную букву, характеризующую вид, или две заглавные буквы – вид и подвид (например, метрическая – М; метрическая коническая – МК);
число, выражающее номинальный диметр в миллиметрах (М20 – метрическая с номинальным диаметром 20 мм);
в случае мелкого шага указывают его значение в миллиметрах, через знак умножения – М20х1,5;
в случае многозаходной добавляют указание хода после «х» и шага в круглых скобках – М20х3(Р1) – метрическая с диаметром 20 мм трехзаходная, где шаг составляет 1 мм;
при обозначении левой резьбы пишут латинские заглавные буквы «LH» — М20LH или М20х3(Р1)LH – тоже только левая.

В некоторых случаях в маркировку могут входить дополнительные параметры: длина свинчивания, допуски и посадка. Их расшифровка следующая:

указание допуска для наружной резьбы М12х1,75-6g и для внутренней М12-6Н;
длину свинчивания выражают заглавными латинскими буквами – S – shot (короткая), N – normal (нормальная), L – long (длинная), иногда в круглых скобках добавляют числовое значение длины в миллиметрах, если величина нестандартная; например, М12-6g-L(30);
посадку выражают дробью через значения допуска для внутренней (числитель) и наружной (знаменатель) резьб, например, учитывая, как обозначается левая резьба, общий вид будет таким — М12х1-6H/6g-LH.

Также в маркировке может указываться вид и номер стандарта.

Выбирая правильный вид метрической резьбы и ее геометрические параметры можно обеспечить качественное крепление деталей, длительную эксплуатацию изделия и экономию средств на ремонте и обслуживании.

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).

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.

· 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);

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:

· у метрической – угол при вершине 60°;

2. дюймовая – в современных изделиях применение не допускается;

· которые часто свинчиваются;

· работают в средах с высоким загрязнением;

· на тонкостенных элементах деталей, где резьба накатана или выполнена штамповкой.

Примечание: * р – шаг

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

Ход и шаг

Важными резьбовыми элементами являются:

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:

Виды резьбы

Резьбовые элементы используются при создании разъемных соединений, регулировочных узлов и подъемных механизмов. Они обеспечивают надежную фиксацию деталей, калибровку оборудования и передачу крутящего момента.

Выделяют три основных вида резьбы по металлу: питчевая, метрическая и дюймовая. Каждый тип резьбы имеет собственное назначение, заслуживает отдельного рассмотрения.

Питчевая резьба

Питчевая резьба по металлу обеспечивает передачу движения. С ее помощью организуются червячные и зубчатые передачи, используемые в домкратах, прессах, экструдерах и подъемниках.

Питчевые соединения имеют 40-градусный наклон витков, что обеспечивает надежное зацепление с ответными элементами. Резьбы различаются геометрией витка, шагом, размерностью внутренней, внешней и средней окружности.

Единица измерения резьбы – питчи, каждый из которых равен 3,14 дм.

Витки резьбы выполняются в виде эвольвенты, трапеции или архимедовой спирали. Их размерность зависит от назначения соединения. Нарезка резьбы выполняется посредством резцов, модульных и пальцевых фрез. К изделиям предъявляются высокие требования к точности и качеству исполнения.

Типовое обозначение питчевой резьбы содержит сведения о ее типе, размерах, направлении и параметрах допуска. Получить более подробную информацию о соединениях данной конфигурации поможет статья «Питчевая резьба», размещенная на нашем сайте.

Дюймовая резьба

Дюймовая резьба востребована при работе с трубами и соответствующей арматурой. Ее диаметр измеряется в дюймах, представлен целыми и дробными значениями. Минимальная размерность резьбы, используемой на производстве, составляет 3/16”.

При формировании разъемных соединений учитывается внутренний и наружный диаметр резьбы, ее шаг и высота профиля. В отличие от метрической резьбы, дюймовая обладает более острым углом наклона и удлиненными гребнями.

Дюймовая резьба

Дюймовая резьба имеет конический или цилиндрический профиль. Последний является оптимальным решением для формирования ответственных герметичных соединений. Компоненты с цилиндрической резьбой сохраняют размерность внутреннего и наружного диаметра по всей длине, а число витков взаимосвязано с шагом.

Диаметр конусной резьбы обозначается начальным и конечным значением. Такая резьба отличается повышенной прочностью и большей устойчивостью к истиранию, при этом она намного сложнее в подготовке.

Узнать подробнее о дюймовой резьбе поможет статья «Дюймовая резьба: основные отличия от метрической, параметры, маркировка», размещенная на нашем сайте.

Метрическая резьба наиболее востребована и распространена. Она встречается на большинстве стандартных метизов, измеряется в миллиметрах.

Резьба делится на коническую и цилиндрическую. Первый вариант оптимален для создания герметичных соединений в рамках резервуаров и технологических магистралей, второй – для общих нужд.

Метрическая резьба

Профиль метрической резьбы представлен треугольником с углом наклона граней в 60 градусов. В зависимости от конфигурации резьбонарезного инструмента его вершина является скошенной или заостренной.

Ключевые параметры метрической резьбы:

диаметр;
шаг (ход);
высота профиля;
параметры фаски;
направление витков;
место расположения витков (внутренняя или наружная резьба).

Исполнение резьбы регламентирует ГОСТ 16093-2004, выделяющий три класса точности: грубый, средний и точный. Грубая резьба нарезается на прутках или в глубоких отверстиях, может иметь значительные отклонения. Резьба среднего класса свойственна метизам, представленным в широкой продаже. Высокая точность характерна для прецизионной резьбы.

Узнать о метрической резьбе более подробно поможет статья «Метрическая резьба», представленная на нашем сайте.

Прочие виды резьбы

Разновидности резьбы не ограничиваются питчевой, метрической и дюймовой. Существуют прочие виды резьбовых соединений, используемые для решения определенных технических задач.

Круглая резьба

Круглая резьба востребована при создании трубопроводной арматуры. Она имеет плавный скругленный профиль, нарезается по ГОСТ 13536-68. Угол наклона резьбовых выступов не превышает 30 градусов.

Круглая резьба

Трапецеидальная резьба

Ходовая самотормозящаяся резьба с профилем в виде трапеции. Обширная площадь контакта соединяемых элементов способствует экспоненциальному росту силы трения при их перемещении. Это создает эффект торможения, препятствующий произвольному ослаблению узла.

Трапецеидальная резьба

Упорная резьба

Разновидность трапецеидальной резьбы, отличающаяся наклоном рабочей стороны под углом в 3 градуса. Резьба нарезается в соответствии с ГОСТ 10177-82, используется в ответственных узлах с повышенной осевой нагрузкой.

Упорная резьба

Инструмент для нарезания резьбы

Для формирования резьбы необходим резьбонарезной инструмент. Производители предлагают решения для машинной и ручной обработки заготовок.

При создании внутренней резьбы используются метчики, внешней – плашки. Зарубежный инструмент изготавливается из стали HSS, отечественный – из сплавов Р6М5, Р18, ВК8, 9ХС, Р9 и др.

Чтобы приобрести качественный инструмент для резьбы по металлу, воспользуйтесь помощью нашего магазина. Мы предлагает сертифицированную продукцию от ведущих производителей, реализуем решения для промышленного и бытового использования. Подобрать подходящие товары смогут самые требовательные мастера.

Обозначение резьбы

Каждый тип резьбы имеет собственное обозначение:

питчевая резьба - р”;
дюймовая резьба - G
метрическая резьба - М;
коническая резьба - К;
круглая резьба - Rd;
трапецеидальная резьба - Tr.

Упорная резьба обозначается буквой S. Более подробная информация по видам и обозначению резьб представлена в таблице.

Виды и обозначения резьб

Характеристики видов резьб

При определении характеристик резьбы учитываются следующие параметры:

диаметр между верхними точками нарезки;
диаметр между нижними точками впадин;
шаг между витками;
единиц измерения (дюймы, миллиметры);
конфигурация профиля.

Показатели, учитываемые при классификации резьб:

шкала измерения;
расположение рабочей поверхности (снаружи или внутри элемента);
направление витков;
назначение;
число заходов при нарезке.

Также учитывается вид профиля, который может быть треугольным, трапециевидным, сферическим и тд. Основные разновидности резьб представлены на схеме.

Основные типы крепежных и ходовых резьб

Как определить тип резьбы?

Для определения параметров резьбы понадобится штангенциркуль или специальный шаблон. В первом случае потребуется таблица, интерпретирующая результаты измерений, во втором - достаточно подобрать шаблон с подходящим профилем.

В продаже представлены резьбовые шаблоны отечественного и зарубежного производства. Они поставляются комплектами, позволяют работать с широким спектром резьб.

Сферы применения резьбовых соединений

Резьбовые соединения используются в промышленности и быту. С их помощью решается широкий спектр задач:

соединение компонентов машин и механизмов;
установка защитных элементов в виде крышек, резьбовых заглушек и т.д.;
монтаж несущих компонентов металлоконструкций;
формирование фланцевых соединений, востребованных при прокладке трубопроводов;
установка станков и прочего технологического оборудования.

Резьбовые соединения незаменимы при сборке бытовой техники и измерительных приборов. С их помощью выполняются модернизационные и ремонтные работы различной сложности.

По назначению резьбы делятся на крепежные, ходовые, грузоподъемные, а также крепежные с одновременной герметизацией.

Преимущества и недостатки соединений резьбового типа

Среди достоинств резьбовых соединений стоит выделить:

возможность получения разъемного узла высокой прочности;
унифицированное исполнение метизов и резьбонарезного инструмента;
удобство соединения резьбовых компонентов;
длительный срок службы создаваемых соединений;
возможность выполнения работ при умеренной нагрузке на инструмент.

К недостаткам резьбовых соединений относится склонность к “закисанию”, а также потребность в специальном инструменте для монтажных и демонтажных операций. При работе с определенными типами соединений используются гроверы, предотвращающие произвольное раскручивание компонентов, а также крупные шайбы, распределяющие прижимные усилия.

Вопросы, связанные с автомобильной резьбой, нередко возникают при обслуживании техники. Они касаются подбора свечей, гаек, болтов и прочих элементов разъемных соединений. От правильности принятых решений зависит успех ремонта и надежность формируемого узла.

Коническая резьба используется при создании герметичных соединений технической направленности. Она востребована при прокладке гидравлических сетей, водонапорных линий, смазывающих и охлаждающих контуров.

Фрезы со сменными пластинами – это составной металлорежущий инструмент, содержащий съемные рабочие компоненты, фиксируемые на корпусе. Продукция используется для формирования пазов, наклонных поверхностей и уступов. С ее помощью подготавливаются отверстия, создаются сложные технологические вырезы.

Фрезерование пазов и уступов предполагает выполнение комплексных операций по одновременной обработке нескольких поверхностей. Действия осуществляются с использованием профильных фрез, обеспечивают подготовку технологических выступов и проемов для последующего соединения деталей.

Износ фрезы – комплексное явление, возникающее в результате эксплуатации инструмента. Вследствие износа снижается острота режущих кромок, изменяется вес, геометрия и механическая устойчивость изделия.

Виды резьб

В промышленности используют два основных типа стыков – разъемные и неразъемные. Первые виды получают при помощи крепежа, клепок и пр. одним и наиболее часто встречающихся соединений, можно без сомнения считать первые. Вторые типы выполняют при помощи сварки, пайки, склеивания. На практике все эти способы сочленения деталей стандартизированы.

Как уже отмечалось, все виды стыков этого класса стандартизированы. Например, ГОСТ 24705-2004 определяет размеры метрического профиля, в частности, угол в основании, шаг и пр. Всего к метрическому виду относят порядка 15 отечественных и иностранных стандартов.

Существует так же и классификация стыков этого типа. Ее выполняют на основании ее геометрических размеров, расположению на изделии и количеству заходов, или исходя ее практического использования.

Ниже приведен перечень, в котором указаны типы конструкций разъемных соединений и их обозначения:

метрическая (M);
метрическая коническая (MK);
цилиндрическая (MJ);
трубная цилиндрическая (G);
трубная коническая (R);
круглая для санитарно-технической арматуры (Кр);
трапецеидальная (Tr);
упорная (S);
упорная усиленная (S45°);
эдисона круглая (E);
метрическая (EG-M);
дюймовая цилиндрическая (UTS: UNC, UNF, UNEF, 8UN, UNS);
дюймовая (BSW);
дюймовая коническая (NPT);
нефтяной сортамент.

Трубная дюймовая резьба

Все эти конструктивные элементы используются во всех отраслях промышленности, начиная от авиационной и закачивая пищевой.

Метрическая выполняется на основании ГОСТ 8724-2002 – чаще всего применяется при изготовлении крепежных изделий. При соблюдении определенных условий этот вид допустимо использовать в качестве ходовой.

В основе этого вида лежит равносторонний треугольник (с углом в основании 60 градусов). Она может иметь один или несколько заходов. Многозаходную применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить повышенную прочность сочленения узлов.

Отечественные и зарубежные производители выпускают изделия имеющие диаметр от 0,25 до 600 мм и шаг от 0,25 до 6 мм. Изделия с малым шагом применяют тогда, когда необходимо обеспечить разъемную сборку изделий с тонкой стенкой. Кстати, в автомобильной промышленности этот вид применяют достаточно часто. Она может иметь левое и правое исполнение.

Ее обозначают следующим образом – на первом месте указывают букву, в этом случае — это М. Затем, показывается ее номинальный размер и шаг, в отношении этого вида применяют обозначение только в мм. Кроме этого в обозначение параметров входит количество заходов, исполнение (левое или правое). Разумеется, должен быть указан допуск на изготовление. Маркировка М12*1 говорит о том, что она имеет номинальный диаметр 12 мм и шаг 1.

Этот класса применяется по большей части при создании разъемных стыков трубопроводной арматуры (труб, кранов, клапанов и пр.). Ее наносят на изделия выполненные из металла, пластика. Ключевые параметры определены в ГОСТ 6111-52. В нем приведены таблицы, в которых определены размеры, шаги и допуски. Все размеры и условное обозначение приводят в дюймах.

В основании этого вида лежит треугольник с углом при вершине в 55 градусов. Как и у метрической вершины и впадины удалены.

Производители выпускают детали с трубным профилем от 3/16 (4,8 мм) до 4 (101 мм) дюймов.

Метрическая коническая резьба

Отличие конического изделия от обыкновенного метрического заключается в том, то ее наносят на конусную внутреннюю или внешнюю поверхность. При этом угол конуса составляет 1:16.

Ее применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить герметичность соединения. Например, в трубопроводных системах, предназначенных для транспортировки жидкостей.

Производителю выпускающие изделия с таким видом, руководствуются требованиями ГОСТ 25229-85.

Метрическая коническая резьба

Для обозначения метрического конического профиля применяют буквенное сокращение МК. Далее указывают все необходимые геометрические параметры. Например, МК 24*1,5 показывает то, что она имеет наружный диаметр в 24 мм и шаг 1,5.

Круглая резьба

Круглый профиль используется для создания соединений трубопроводной арматуры, в том числе и кранов. Параметры этого вида определены в ГОСТ 13536-68. Для обозначения в документах и на чертежах применяют буквенное обозначение Кр, далее следуют ее геометрические размеры.

Он образуется окружностями на его вершинах и впадинах. Угол при вершине составляет 30 градусов.

Трапецеидальная резьба

Трапецеидальный профиль относят к ходовым. Отличительное свойство этого вида профиля заключается в том, что она самотормозящая. Это вызвано тем, что при перемещении гайки по стержню развивается большая сила трения. Такое свойство позволяет избежать дополнительного фиксирования гайки на валу.

Трапецеидальный профиль используется для того, что бы преобразовать вращательное движение в трапецеидальное. Как пример, можно привести ходовой вал, устанавливаемый в токарных или шлифовальных станках. Кроме этого оборудования, он нашел свое применение в кузнечно-прессовом оборудовании, автомобильной и тракторной технике. Вообще узлы с трапецеидальным профилем используют для перемещения кареток на сборочных конвейерах, в литьевых машинах, робототехнике и пр.

На практике применяют изделия с размерами от 8 до 640 мм. Шаг составляет от 1,5 до 12 мм.

При внесении параметров на чертежах или документах применяют буквы Тр, затем указывают геометрические параметры.

Упорная резьба

Требования к упорному профилю определены в ГОСТ 10177–82. Ее применяют тогда, когда в соединении имеются большие осевые нагрузки. В основе профиля лежит трапеция, одна (рабочая), сторона расположена под углом 3 градуса. Противоположная, имеет угол наклона 30 градусов.

Для обозначения применяют латинскую букву S, затем указывают геометрические параметры – диаметр, шаг.

Трубная цилиндрическая, трубная коническая и коническая дюймовая

Трубная цилиндрическая резьба нашла свое применение при сооружении трубопроводов. Производители выпускают изделия, на которых наносят резьбу от 1/16 до 6 дюймов. При этом, на один дюйм может быть нанесено до 28 до 11 ниток резьбы.

Трубная коническая резьба

Она этого вида применяется как крепежно-уплотняющая. Требования к ней определены в ГОСТ 6211-81. В этом документе говорится о том, что профиль должен соответствовать дюймовому профилю. Ее изготавливают на конусе с углом 1:16.

В основании лежит угол в 55⁰.

Она обеспечивает герметичность соединения без применения, каких либо дополнительных приспособлений (шайб, герметиков и пр.). Использование этого вида соединения резко снижает время на сборку/разборку соединения. Ее можно встретить в системах подачи масла, топлива, пара и пр.

Дюймовая коническая резьба

Ее чаще все применяют для соединения элементов, входящих в топливные, масляные и другие трубопроводы. Еще не так давно, она была стандартизирована на основании дюймовой системы мер.

Плашка дюймовая коническая

В основании лежит треугольник с углом в 60 ⁰. Но, в последние годы, на практике стали чаще использовать конический профиль изготовленный на основании метрической системы мер.

Соединения, получаемые с ее помощью, пожалуй, самые распространенные среди разъемных. В отличие от прочих видов разъемных соединений они обладают следующими достоинствами:

надежностью;
простотой монтажа и демонтажа;
низкой стоимостью, которая обусловлена унификацией и массовым изготовлением крепежных деталей. Для производства применяют как точение, так и накатку.

В тоже время, использование разъемного соединения сопряжено с некоторыми недостатками, в частности, наличие впадин, в конструкции резьбы, приводит появлению зон повышенного напряжения.

Это соответственно снижает прочностные параметры соединения. Довольно, часто, в узлах, где использована резьба, приходится применять дополнительные устройства для предотвращения самораскручивания. Разумеется, средства стопорения применяют исходя из назначения узла, например, колесо автомобиля.

Резьбу применяют для соединения узлов и сборочных единиц в единую конструкцию. При этом роль гайки может исполнять корпус.

Читайте также: