Резьба. виды, геометрия и профили резьбы

Преимущества основной резьбы

Основная или стандартная резьба с крупным шагом – наиболее распространенный вид, применяемый для изготовления надежных и недорогих крепежей. К их преимуществам относят:

• простоту производства с достаточным классом точности;
• быстрый монтаж и демонтаж крепежей;
• возможность нанесения на материалы разного класса прочности;
• применяется для крепежей разного типа, обеспечивая их длительную эксплуатацию;
• высокая сопротивляемость при нагрузке в направлении продольной оси;
• метизы со стандартной резьбой имеют приемлемую цену.

Все это делает метизы с основной резьбой исключительно популярными, они могут закрепляться непосредственно в теле детали, с помощью гаек с шайбой или гровером, чтобы избежать самостоятельного раскручивания под нагрузкой. Еще одно преимущество, облегчающее составление технических заданий, – все метизы одного диаметра имеют единый шаг стандартной или основной резьбы, например, для болтов М8 основной шаг резьбы составляет 1,25 мм.

Особенности мелкой резьбы

Для выполнения определенных крепежей требуются особые параметры резьбовых элементов. В этом случае целесообразно использоваться метизы мелким резьбовым соединением. К такому типу крепежных метизов прибегают в тех случаях, когда конструкция подвергается вибрационным, ударным или динамическим нагрузкам.

Особенно часто соединения с мелким шагом витков применяются в машиностроении, а также при соединении тонкостенных деталей, чтобы обеспечить герметичность и прочность конструкции. Еще одна сфера применение мелкой резьбы – разнотипные измерительные инструменты, требующие точной настройки. К преимуществам резьбы с мелким шагом относят:

• повышенная прочность за счет большого количества витков, соприкасающихся крепежных деталей, при одинаковой толщине шпильки и гайки;
• профиль мелкого шага обеспечивает самозатягивание метиза, в отличие от основной резьбы, которая склонна к самораскручиванию;
• при составлении технической документации мелкий резьбовой шаг всегда указывается, в отличие от основного.

Важно знать, что при диаметрах резьбы более 68 мм вся нарезаемая резьба имеет мелкий шаг.

Для каждого диаметра метрической резьбы предлагается несколько вариантов мелкого шага. Данные по шагу резьбы в зависимости от ее диаметра в миллиметрах можно узнать из таблицы:

Резьба	Шаг резьбы Р, мм
Основная резьба М	Мелкая резьба М
мелкая	мелкая 2	супермелкая
M1	0.25	(0.2)	—	—
M1.2	0.25	(0.2)	—	—
M1.4	0.3	(0.2)	—	—
M1.6	0.35	(0.2)	—	—
M1.8	0.35	(0.2)	—	—
M2	0.4	(0.25)	—	—
M2.2	0.45	(0.25)	—	—
M2.5	0.45	(0.35)	—	—
M3	0.5	(0.35)	—	—
M3.5	0.6	(0.35)	—	—
M4	0.7	0.5	—	—
M5	0.8	0.5	—	—
M6	1.0	0.75	0.5	—
M8	1.25	1.0	0.75	0.5
M10	1.5	1.25	1.0	0.75
M12	1.75	1.5	1.25	1.0
M14	2.0	1.5	1.25	1.0
M16	2.0	1.5	—	1.0
M18	2.5	2.0	1.5	1.0
M20	2.5	2.0	1.5	1.0
M22	2.5	2.0	1.5	1.0
M24	3.0	2.0	1.5	1.0
M27	3.0	2.0	1.5	(1.0)
M30	3.5	2.0	1.5	(1.0)
M33	3.5	2.0	1.5	—
M36	4.0	3.0	2.0	1.5
M39	4.0	3.0	2.0	1.5
M42	4.5	(4.0) 3.0	2.0	1.5
M45	4.5	(4.0) 3.0	2.0	1.5
M48	5.0	(4.0) 3.0	2.0	1.5
M52	5.0	(4.0) 3.0	2.0	1.5
M56	5.5	4.0	3.0 (2.0)	1.5
M60	5.5	4.0	3.0 (2.0)	1.5
M64	6.0	4.0	3.0	2.0 (1.5)
M68	6.0	4.0	3.0	2.0 (1.5)

Назначение резьбы и ее элементы

Резь является главным элементом винтовой передачи и резьбового соединения. Она состоит из череды выпуклостей и углублений на телах кручения, что обеспечивает крепление, способное выдерживать высокие нагрузки. Нарезку применяют в качестве метода объединения или уплотнения звеньев конструкции.

Резьба обеспечивает крепление, способное выдерживать высокие нагрузки.

Главными ее элементами являются:

• внутренний, внешний и средний диаметры;
• профиль — это сечение рези плоскостью, проходящей через главную ось рассматриваемой детали;
• угол профиля — угол, образованный боковыми сторонами профиля;
• высота профиля — это длина отрезка между минимальной и максимальной точками нарезки в плоскости сечения оси в направлении, ортогональном направляющей рези;
• шаг — длина промежутка между двумя точками соседних одинаковых витков, измеренное параллельно оси рези.

Технологии обработки резьбы

Обработка резьбы является одним из важных этапов производства, особенно в машиностроении. Механическое изготовление резьбы происходит с помощью специальных режущих инструментов и специализированных оборудований.

Одним из способов обработки резьбы является нарезка, при которой направляющая режущего инструмента вращается вокруг своей оси, а заготовка остается неподвижной. Нарезка выполняется с использованием метчика, который представляет собой инструмент с режущими кромками, причем его форма соответствует форме конечной резьбы.

Вторым способом обработки резьбы является фрезерная обработка, при которой выполняется формирование резьбы на заготовке с помощью фрезы, которая имеет соответствующий профиль. Преимущество этого метода заключается в возможности обработки деталей габаритных размеров.

Третий способ – раскатка – использование специальных ножей для формирования резьбы на заготовке. При этом методе обработки резьбы деталь проходит через специальный профильный инструмент, который формирует бугры на поверхности заготовки.

Выбор способа обработки резьбы зависит от установленных требований к детали и ее конструктивной особенности, а также технических возможностей предприятия.

Резьба трубная коническая

ГОСТ 6211-81

ISO R7; DIN 2999; BS 21; JIS B 0203

Диаметр от 1/16 до 6 дюймов

В условное обозначение резьбы должны входить: буквы (R — для конической наружной резьбы, Rc — для конической внутренней резьбы, Rp — для цилиндрической внутренней резьбы) и обозначение размера резьбы. Условное обозначение для левой резьбы дополняется буквами LH. Примеры обозначения резьбы: Наружная трубная коническая резьба 11/2: R 11/2 Внутренняя трубная коническая резьба 11/2: Rc 11/2 Внутренняя трубная цилиндрическая резьба 11/2: RP 11/2 — левая резьба: R 11/2 LH; Rc 11/2 LH; RP 11/2 LH

Взаимозаменяема с резьбой BSPT Применяется в конических резьбовых соединениях, а также в соединениях наружной конической резьбы с внутренней цилиндрической резьбой по ГОСТ 6357-81

Что такое метрическая резьба

Тонкие метрические резьбы более восприимчивы к истиранию. Они нуждаются в длинных зацеплениях и менее подходят для высокоскоростной сборки. Тонкие нити могут легче проникать в твердые материалы, требуют меньшего крутящего момента и имеют небольшую тенденцию к ослаблению. Они также прочнее, чем грубая нить, и допускают более тонкие регулировки из-за их меньшего шага. Грубые резьбы имеют больший шаг и проще в использовании, чем мелкорезьбовые крепежные детали, и они предназначены для большинства применений.

Метрические резьбы состоят из симметричной V-образной резьбы. В плоскости оси резьбы фланцы V имеют угол 60° друг к другу. Глубина резьбы составляет 0,614 × шаг.

Угол резьбы — это угол, образованный пересечением двух сторон резьбового паза. Глубина — это расстояние между гребнем и корнем нити, измеренное перпендикулярно оси. Угол опережения — это угол спирали нити, основанный на расстоянии опережения. Одиночная начальная нить имеет расстояние вывода, равное ее шагу, и в свою очередь имеет относительно небольшой угол вывода. Многозаходные резьбы имеют большее расстояние вывода и, следовательно, больший угол вывода.

Особенности метрической резьбы

Винтовые резьбы выполняют три основные функции в механических системах:

• обеспечивают зажимное усилие;
• ограничивают или контролируют движение;
• передают мощность.

Геометрически винтовая резьба представляет собой спиральную наклонную плоскость. Спираль — это кривая, определяемая перемещением точки с равномерной угловой и линейной скоростью вокруг оси. Расстояние, на которое точка перемещается линейно (параллельно оси) за один оборот, называется шагом.

Термин «внутренняя резьба» относится к резьбе, вырезанной в боковой стенке существующего отверстия. Наружная резьба свернута в наружную цилиндрическую поверхность крепежа или шпильки. Размер, наиболее часто ассоциируемый с резьбой винта, — это номинальный диаметр. Например, болт и гайка могут быть описаны как имеющие диаметр М12 х 1.75. Первое значение — это и есть диаметр, а второе — резьбовой шаг. Но ни наружная резьба болта, ни внутренняя резьба гайки не имеют точно 500 мм в диаметре. На самом деле диаметр болта немного меньше, а диаметр гайки немного больше. Но проще указать компоненты по единому обозначению размера, так как болт и гайка являются сопрягаемыми компонентами.

Технические характеристики метрической резьбы всегда начинаются с обозначения серии резьбы (например, M или MJ), за которым следуют номинальный диаметр крепежного элемента и шаг резьбы в миллиметрах, разделенные символом «x». Существует несколько серий метрических резьб, используемых для специальных применений. Стандарт — это серия М. Серия MJ является одной из наиболее распространенных специальных прикладных нитей.

Метрическая крепежная резьба серии М — это общий профиль резьбы. Серия MJ обозначает внешнюю резьбу, имеющую увеличенный радиус корня, тем самым обладающую более высокой усталостной прочностью (за счет снижения концентрации напряжений), но требующую усеченной высоты гребня внутренней резьбы MJ для предотвращения помех на внешнем корне резьбы MJ. Внешние резьбы M совместимы как с внутренними резьбами M, так и с внутренними резьбами MJ.

Если не указано иное, винтовые резьбы считаются правосторонними. Это означает, что направление вращения спирали нити по часовой стрелке заставит ее двигаться вдоль своей оси. Левосторонние нити продвигаются вперед при вращении против часовой стрелки.

Левосторонние резьбы часто используются в ситуациях, когда вращательные нагрузки могут привести к ослаблению правосторонних резьб во время эксплуатации. Распространенный пример — велосипед. Педали велосипеда крепятся к кривошипу с помощью винтовых резьб. Одна сторона велосипеда использует правую резьбу, а другая — левую. Это предотвращает движения педалей и кривошипа от отвинчивания педали и ее падения во время использования. Левая резьба должна быть указана в спецификации изделия. Это достигается путем добавления «LH» в конец описания технических характеристик.

Особенности использования резьбы М30х2

1. Высокая надежность соединения

Резьба М30х2 позволяет создавать крепкие и надежные соединения, устойчивые к вибрациям и нагрузкам. Благодаря строго определенным параметрам и размерам резьба максимально точно соответствует нормам и стандартам.

2. Применение в различных областях

Резьба М30х2 нашла применение во многих областях деятельности, таких как промышленность, машиностроение, судостроение и даже при строительстве зданий. Благодаря своей универсальности и удобству использования, ее можно найти практически везде.

3. Точность изготовления

Резьба М30х2 изготавливается с высокой точностью, что обеспечивает ее высокое качество и долговечность. Благодаря тщательному контролю качества изделий можно быть уверенным в том, что соединение будет прочным и не будет требовать замены в ближайшее время.

4. Возможность самостоятельной установки

Резьба М30х2 имеет удобные размеры и позволяет производить ее установку самостоятельно без специальных навыков. Это экономит время и деньги, позволяет максимально быстро собирать и разбирать элементы механизмов и конструкций.

Пример размерных характеристик резьбы М30х2
Параметр
Значение

Внешний диаметр
30 мм

Шаг резьбы
2 мм

Длина резьбы
14 мм

Таблица размеров метрической резьбы

Таблица метрической резьбы ISO:

Таблица 2 метрической резьбы ISO:

Основные ГОСТы

Все метизы и крепежные детали, имеющие винтовую резьбу по метрической системе измерения, изготавливаются в соответствии с государственными и международными стандартами и нормативными документами. Поэтому они могут различаться по классу, размерам и некоторым другим параметрам, но в обязательном порядке должны соответствовать разрешенным требованиям и допустимым значениям. В ином случае продукция не может быть сертифицирована и использована в производственной сфере. К тому же официальные продажи таких изделий запрещены.

Крепежные изделия с винтовой метрической резьбой регламентируются несколькими нормативными документами:

• ГОСТ 8724, где прописаны допустимые значения диаметра и шага;
• ГОСТ 24705 2004 содержит информацию об основных размерах метрической резьбы;
• ГОСТ 9150 включает необходимые сведения о профиле метрической резьбы;
• ГОСТ 16093 прописывает допуски и обозначения для изделий.

Метрические резьбы регламентируются также международным стандартом ISO 261-98. Российский ГОСТ 8724-2002 полностью повторяет его текст на русском языке. Правда, в нем есть дополнения, характерные для потребностей российской экономики.

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.

Многозаходная резьба. Основные понятия

Для получения прочного винта с большим шагом применяют многозаходную резьбу. В этом случае шаг, высота резьбы и ее внутренний диаметр соответствуют однозаходной, а ход резьбы во столько раз больше шага, сколько имеется заходов; например, у двухзаходной резьбы ход вдвое больше ее шага (см. рис. 320, б), у трех-заходной (см. рис. 320, в) — втрое больше и т. д.

Читать также: Струбцины для столярных работ

Однозаходная и многозаходная резьбы

У однозаходной резьбы шаг и ход резьбы одинаковы, при этом за один оборот винта гайка перемещается на величину шага. Если перемещение гайки за один оборот должно быть большим, то ход, а следовательно, и шаг однозаходного винта должны быть большими. Чем больше шаг, тем глубже получается резьба (высота резьбы зависит от шага) и тем меньше будет внутренний диаметр винта. Винт с малым внутренним диаметром недостаточно прочен и не может передавать больших усилий.

Примеров применения многозаходных резьб множество: окуляры в биноклях и микроскопах, колпачки шариковых ручек, крышки для стеклянных банок и т.д.

Размер и параметры резьбы

Резьба М30х2 – это метрическая резьба, где М – обозначает применение метрических размеров, а 30 – диаметр резьбы в мм. Число 2 обозначает шаг резьбы в мм. Следовательно, шаг резьбы в резьбе М30х2 равен 2 мм.

Параметры резьбы М30х2 накладывают определенные ограничения на конструкцию и выбор материала для изготовления резьбовых соединений. Важным параметром является угол профиля резьбы, который для метрических резьб составляет 60 градусов.

Принято дополнительное обозначение класса точности резьбы, которое может быть 4, 6 или 8. Чем выше класс точности, тем тщательнее будет нарезка резьбы и тем выше качество резьбового соединения. На верхней части наружного цилиндра резьбы М30х2 присутствует коническое уплотнение – противозадирная кромка.

Основным применением резьбы М30х2 является соединение деталей в легкой и тяжелой промышленности, а также в производстве сельхозтехники, самолетов, судов и транспортных средств.

Типы резьбы М30х2 и их применение

Кареточная резьба: это наиболее распространенный тип резьбы М30х2. Она используется для соединения валов и муфт на различных механизмах. Кареточная резьба обеспечивает высокую прочность соединения и устойчивость к вибрации.

Трапецеидальная резьба: она используется на винтовых шпинделях, винтовых насосах, приводах шарико-винтовых механизмов и других механизмах. Она обеспечивает высокую точность перемещения и силу удержания, особенно при вертикальном движении.

Профильная резьба: этот тип резьбы используется для соединения металлических труб и соединений в гидравлических системах. Он обеспечивает герметичность соединения и защиту от утечек жидкости или газа.

Трапецеидальная резьба с двойным шагом: этот тип резьбы используется для быстрого перемещения токарных станков и других механизмов с большой скоростью. Она обладает высокой точностью перемещения и обеспечивает быстрое торможение.

Прочие типы резьбы: кроме вышеперечисленных существует множество других типов резьбы М30х2, которые используются в различных механизмах, в том числе в авиационной и космической промышленности. Эти типы резьбы отличаются особыми характеристиками и предназначены для выполнения конкретных задач.

Моменты затяжки крепежной дюймовой резьбы

Этот показатель является рекомендуемым при работе с резьбовыми соединениями. Он обозначает максимальное усилие, которое можно оказывать на деталь. Если оно будет превышено, то могут быть срезаны (свинчены) витки, элемент испортится и потеряет свое функциональное значение. А если напротив, будет допущено минимальное, недостаточное усилие, то во время эксплуатации под воздействием вибрации и других факторов случится самопроизвольное раскручивание, что также чревато поломкой или аварией.

Приведем небольшую таблицу с рекомендациями, силу будем по стандарту измерять в Нм, то есть в Ньютон-метрах. К слову, 1 Нм приблизительно равен 0,1 кГм.

Мелкий шаг резьбы — описание и различия

Болты, винты, гайки, шпильки, саморезы, шурупы, пробки и другой крепеж имеют основной и мелкий шаг резьбы. К основным видам резьб относятся:

1. Метрическая

Дюймовая

Трубная

Шурупная

Трапецеидальная

Резьба имеет ряд элементов:

• профиль резьбы — это очертания впадин и выступов в сечении плоскостью, проходящей вдоль оси крепежного элемента;

шаг резьбы — расстояние между двумя вершинами, измеренными вдоль оси крепежного элемента;

угол профиля резьбы — угол между боковыми сторонами профиля резьбы, измеряемой в плоскости, проходящей через ось крепежного элемента;

наружный диаметр резьбы — наибольший диаметр, измеряют по вершинам профиля, перпендикулярно оси крепежного элемента;

ход резьбы — величина относительного осевого перемещения крепежного изделия с резьбой за один оборот.

Профиль метрической резьбы.

Р шаг резьбы, Н — высота витка резьбы, D — диаметр резьбы болта, D1 — внутренний диаметр резьбы гайки.

В машиностроении стран бывшего СССР наиболее употребляема метрическая резьба. Все крепежные метрические резьбы имеют треугольный профиль с углом при вершине 60 градусов.

Различают метрическую основную резьбу для крепежных изделий (ГОСТ 9150-81) и метрическую мелкую резьбу.

Метрическая мелкая резьба подразделяется:

• Мелкая резьба;

Мелкая резьба 2:

Супермелкая.

У резьбы с мелким шагом одному и тому же наружному диаметру могут соответствовать разные шаги. Резьбу с мелким шагом обозначают, например, М10х1,25 или М14х1,5. Где М10 или М14 обозначает диаметр крепежного изделия, а 1,25 или 1,5 — шаг резьбы. Если вы покупаете крепежное изделие, где обозначен только диаметр, то шаг резьбы у этого изделия основной. Обычно мелкий шаг резьбы применяется в резьбовых соединениях, работающих в условиях вибрации, переменных нагрузок и толчков.

Мелкий шаг резьбы обычно применяется в резьбовых соединениях, работающих в условиях вибрации, переменных нагрузок и толчков.

Гайки

Гайки низкие шестигранные DIN 439, 936 аналог ГОСТов 5916, 5929;

Гайки шестигранные DIN 934 аналог ГОСТ 5915, 5927;

Гайки корончатые и прорезные DIN 935 аналог ГОСТов 5918, 5932;

Гайки корончатые и прорезные низкие DIN 937 аналог ГОСТов 5919, 5933;

Гайки круглые шлицевые ГОСТ 11871.

Болты с шестигранной головкой с неполной и полной резьбой класса прочности 8.8, 10.9 DIN 960, 961 аналог наших ГОСТов 7798, 7805

Штанги резьбовые DIN 976 (бывший DIN 975)

При заказе крепежа с мелким шагом резьбы используйте таблицу

Обозначение упорной усиленной резьбы (ГОСТ 13535-87)

Определение упорной усиленной нарезки содержит литеры S, а также угол 45, калибр и шаг. Пример: S45200-13. В случае если резьба левосторонняя, дополнительно указываются буквы LH. Если необходимо определить многозаходную резь, то указывают букву S, величину угла 45, поперечник, ход и символ Р вместе со значением шага, выделенные скобками. Пример: S4520024(P12) — двузаходная, значение хода 24 мм, шаг — 12 мм. Для левосторонней рези указывается дополнительно LH.

Это интересно: Критерии выбора сверла под конфирмант. Как не допустить ошибок?

Упорная усиленная резьба (ГОСТ 13535-87).

Таблица размеров метрической резьбы

Таблица метрической резьбы ISO:

Таблица 2 метрической резьбы ISO:

Применение резьбы М30х2

• Резьба М30х2 используется во множестве отраслей промышленности, где требуется надежное соединение деталей.
• Эта резьба широко применяется в машиностроении и металлообработке, где она является одним из стандартов для соединения гаек, болтов и других крепежных элементов.
• Резьба М30х2 также применяется в строительстве для соединения и крепления деталей, например, при монтаже больших металлических конструкций.
• В автомобильной и судостроительной промышленности резьба М30х2 используется при сборке и ремонте различных механизмов и систем.
• Эта резьба может использоваться в производстве электрооборудования, где прочность и надежность соединений играют важную роль.
• Благодаря своей стандартизации, резьба М30х2 удобна в использовании и обеспечивает высокое качество соединений.
• Применение резьбы М30х2 может быть разнообразным и зависит от конкретной отрасли и задачи, где она используется.