для чего предназначена трапецеидальная резьба

ГОСТ 9562-81Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трапецеидальная однозаходная. Допуски

Особенности трапецеидальной резьбы

Угол профиля трапецеидальной резьбы составляет 15–40° и образует форму трапеции. Угол подъема равняется 30°. Угловой коэффициент профиля, тип смазки и материал влияют на показатели трения. Трапецеидальная резьба, благодаря свойству самоторможения, позволяет заготовке не деформироваться при сильных нагрузках. Она обладает лучшей износоустойчивостью, в отличие от трубной резьбы.

Наибольшим эффектом обладают трапецеидальные резьбы, обладающие средним шагом. Они способны обеспечить умеренные показатели точности осевых перемещений и износостойкости обрабатываемой детали. Измерение среднего шага производится при помощи штангенциркуля. Для проведения расчетов достаточно посчитать количество и провести замер протяженности стержня. Результат деления этих величин будет являться значением усредненного шага.В связи с тем, что трапецеидальная резьба является метрической, величина шага указывается в миллиметрах.

На чертеже она имеет следующую маркировку:

Пример маркировки: Tr25x5LH – резьба с профилем в форме трапеции, однозаходная левая, длина диаметра составляет 25 мм, величина шага равняется 5 мм. Определить основные размерные параметры возможно также при помощи ГОСТ 9484-81.

Трапецеидальная резьба обладает следующими преимуществами:

Несмотря на большое количество достоинств, она имеет несколько недостатков:

Из-за данных особенностей трапецеидальная резьба используется в узконаправленных отраслях производства в небольшом количестве.

Виды резьбы

На сегодняшний день существуют такие типы:

Основной профиль наружной и внутренней трапецеидальной резьбы

В следующей таблице представлены характеристики основного профиля наружной и внутренней трапецеидальной резьбы:

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Обязательное

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ, ПРИНЯТЫЕ В СИСТЕМЕ ДОПУСКОВ ТРАПЕЦЕИДАЛЬНОЙ МНОГОЗАХОДНОЙ РЕЗЬБЫ

Формулы расчета числовых значений допусков степеней точности 4 — 9, основных отклонений длин свинчивания, а также правила округления — по ГОСТ 9562.

Числовые значения допусков 10-й степени точности для диаметра d

2 рассчитаны по формуле

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Существуют следующие разновидности трапецеидальной резьбы:

Размеры и технические характеристики всех разновидностей трапецеидальной резьбы указаны в виде нормативов в ГОСТ 24739-81 и ГОСТ 25347-82. В этих документах представлены стандарты профилей и предельные допуски, требуемые для обработки готовых заготовок.

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.

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.

Применение

Трапецеидальная резьба, благодаря тормозящим свойствам и большой силой трения, не требует дополнительной фиксации. Благодаря этой особенности, она активно применяется в подъемных технологиях. Чаще всего трапецеидальная резьба выступает в роли ходового винта и привода для винтовых прессов. Она выполняет следующий набор операций:

Также она применяется при изготовлении станков и регулировочных механизмов. Основными сферами применения являются автомобиле строение (изготовление устройств для моторных редукторов), паровозостроение (создание тормозных устройств для шахтных локомотивов, функционирующих при помощи электрической энергии) и иные производственные сферы машиностроения.

Условия изготовления

По сравнению с другими видами трапецеидальная резьба намного легче в изготовлении.

Именно поэтому ее чаще применяют в различных сферах. Самым популярным является винт с трапецеидальной резьбой, имеющий угол профиля в 30°. Технология производства очень схожа с той, которая применяется для нарезания прямоугольной резьбы. Но все же есть существенные отличия, касающиеся точности и чистоты изготовления. Нарезание трапецеидальной резьбы ничем не отличается от той же процедуры с прямоугольным видом. На данный момент существует несколько таких способов.

Размеры трапецеидальной резьбы

Главные размерные характеристики трапецеидальной резьбы:

Основные размеры трапецеидальной однозаходной резьбы являются табличными величинами и указаны в ГОСТ 24737-81. В нем представлены значения диаметров для наружной и внутренней резьбы с трапециевидным профилем:

Таблица размеров для многозаходной трапецеидальной резьбы представлена ГОСТ 24739-81:

Данные государственные нормативы необходимы для стандартизации маркировки изделий, изготавливаемых на территории Российской Федерации.

ДОПУСКИ

6.1. Числовые значения допусков диаметров d

6.2. Числовые значения допусков диаметров d

Основное отклонение диаметра d

Номинальный диаметр резьбы d

Основное отклонение диаметра d

Способы изготовления

Важно знать, как нарезать трапецеидальную резьбу, чтобы избежать неисправностей во время ее эксплуатации. Трапециевидная резьба легко изготавливается в промышленных масштабах. Ее методика изготовления имеет сходства с производством резьбы прямоугольной формы. Существуют следующие способы нарезания:

При создании винтовых конструкций используется иной способ нарезания. При помощи резца проделывается неполная канавка. После этого необходимо выбрать режущий инструмент меньшего размера и увеличить длину канавки до внутреннего диаметра. Завершение процедуры проводится профильным резцом. Проверка результата обработки производится при помощи номинальных и предельных калибров.

Во время проведения нарезания важно соблюдать основные правила техники безопасности во время работы с режущими приспособлениями и токарными станками:

При пожарах на производстве необходимо выключить станковое оборудование, отойти на безопасное расстояние и оповестить компетентные органы. Соблюдение техники безопасности снизит риск возникновения чрезвычайных ситуаций.

Происхождения слова

Первое упоминание об этой фигуре встречается еще в трудах известного древнегреческого математика Евклида.

В его книге «Начала» этим термином описывается абсолютно любой четырехугольник, который не является параллелограммом.

Если кто не помнит, параллелограммом называют четырехугольник, у которого противоположные стороны параллельны. Выглядит эта фигура в классическом понимании вот так:

Интересно, что и всем известные фигуры – квадрат, прямоугольник (что это?) и ромб (это как?) – также являются частным случаем параллелограмма. Ведь действительно – у них противоположные стороны параллельны друг к другу.

И получается, что Евклид был в целом прав. Он просто поделил все четырехугольники на две большие категории – параллелограммы и трапеции.

Кстати, само слово ТРАПЕЦИЯ также имеет греческое происхождение. В древние времена оно звучало как «трапедзион». И в переводе это означает «обеденный стол». Поэтому слово «трапеза», которое у нас является синонимом любого приема пищи тоже родом оттуда.

Измерение резьбомером

Точная идентификация резьбы на крепежной детали имеет решающее значение перед выбором и установкой правильных фитингов.

Как измерить резьбу:

Используя комбинацию из трех инструментов, идентифицировать соединители легко. Применение штангенциркуля, резьбомера и угломера позволяет производить точные измерения большинства соединений.

Штангенциркуль используется для измерения диаметра наружной внутренней резьбы. При сопоставлении калибровочных измерений с диаграммами резьбы следует иметь в виду, что резьба на соединениях, которые были в эксплуатации, может быть изношена и искажена от использования. Это приводит к неточному сравнению с таблицами резьбы.

Для английских, британских и других европейских резьб измеритель шага обладает дюймовой шкалой. Однако для метрических деталей прибор будет определять расстояние между резьбами в миллиметрах.

Угломер используется путем его размещения на уплотнительной поверхности. Осевая линия фитингового конца и калибра должна быть параллельной. На английском языке система размеров резьбы и шаг (количество резьб на дюйм) задаются вместе с типом резьбы.

При использовании резьбомера его нужно выровнять по резьбе и убедиться, что он плотно прилегает к ней. Сопоставить измерение с резьбой, затем вычислить диаметр с помощью штангенциркуля.

Измерение шага резьбы без резьбомера

Для метрических крепежных деталей шаг резьбы используется вместо дюймового показателя TPI. Расстояние также измеряется в миллиметрах.

Чтобы определить шаг резьбы, применяется штангенциркуль, с помощью которого вычисляется расстояние от вершины одной резьбы до следующей. Для этого используется формула М2 х 4 х 5 мм, где М2 относится к диаметру болта (в миллиметрах), т. е. 4 является шагом резьбы в миллиметрах, что означает, что он равняется 4 мм между каждым пиком резьбы, а 5М — это длина болта.

Шаг резьбы используется для измерения резьбы болта или гайки, чтобы убедиться в возможности их соединения. Если резьба болта и гайки отличается, они либо не захватывают, либо стирают резьбу, что приводит к непригодному соединению.

Мелкие резьбовые крепления имеют более плотную спиральную структуру и обычно менее выражены. Грубое резьбовое соединение имеет более крупные и глубокие резьбы. Это означает, что если резьба слегка повреждена, она все еще может работать. Большинство стандартных метрических крепежных деталей имеют тонкую и грубую резьбу. Идентифицировать каждый из них можно с помощью или шага резьбы.

В США и Великобритании крепежные детали обычно имеют резьбу с показателями от ¼ до 20 дюймов и ¼ до 28 дюймов. Чтобы определить, какая из этих нитей грубая, а какая — тонкая, просто нужно взять число TPI (20 и 28) и сравнить их.

Не стоит забывать, что грубая нить означает, что резьба больше, поэтому меньше будет в состоянии поместиться в пределах дюйма. Поэтому 20 означает, что это грубая нить, а 28 — тонкая нить. TPI и шаг резьбы будут меняться в зависимости от диаметра крепежной детали, поэтому не всегда значение будет равно 20 и 28.

Для метрических крепежных деталей аналогичные параметры будут представлены в виде M8 x 1.25 или M8 x 1. Для шага резьбы расстояние между двумя точками — это второе число, означающее, что чем больше число, тем меньше нитей. Отсюда следует, что M8 x 1.25 — это грубая резьба, а M8 x 1 — тонкая.

Источник

Как нарезать трапецеидальную резьбу на токарном станке

Особенности трапецеидальной резьбы

Угол профиля трапецеидальной резьбы составляет 15–40° и образует форму трапеции. Угол подъема равняется 30°. Угловой коэффициент профиля, тип смазки и материал влияют на показатели трения. Трапецеидальная резьба, благодаря свойству самоторможения, позволяет заготовке не деформироваться при сильных нагрузках. Она обладает лучшей износоустойчивостью, в отличие от трубной резьбы.

Наибольшим эффектом обладают трапецеидальные резьбы, обладающие средним шагом. Они способны обеспечить умеренные показатели точности осевых перемещений и износостойкости обрабатываемой детали. Измерение среднего шага производится при помощи штангенциркуля. Для проведения расчетов достаточно посчитать количество и провести замер протяженности стержня. Результат деления этих величин будет являться значением усредненного шага.В связи с тем, что трапецеидальная резьба является метрической, величина шага указывается в миллиметрах.

На чертеже она имеет следующую маркировку:

Пример маркировки: Tr25x5LH – резьба с профилем в форме трапеции, однозаходная левая, длина диаметра составляет 25 мм, величина шага равняется 5 мм. Определить основные размерные параметры возможно также при помощи ГОСТ 9484-81.

Трапецеидальная резьба обладает следующими преимуществами:

Несмотря на большое количество достоинств, она имеет несколько недостатков:

Из-за данных особенностей трапецеидальная резьба используется в узконаправленных отраслях производства в небольшом количестве.

Расшифровка написания резьб

Нормативные документы: ГОСТ, ОСТ, МН на конкретный тип содержат образцы условной записи.

Графические материалы оформляют, руководствуясь указаниями ГОСТ 2.311-68 «Изображение резьбы».

Типовая структура обозначения содержит:

Пример 1: М16×1,5LH–6H. Расшифровка:

Длина свинчивания не указана, значит – нормальная.

Варианты обозначений проиллюстрированы ниже.

Основной профиль наружной и внутренней трапецеидальной резьбы

В следующей таблице представлены характеристики основного профиля наружной и внутренней трапецеидальной резьбы:

Существуют следующие разновидности трапецеидальной резьбы:

Размеры и технические характеристики всех разновидностей трапецеидальной резьбы указаны в виде нормативов в ГОСТ 24739-81 и ГОСТ 25347-82. В этих документах представлены стандарты профилей и предельные допуски, требуемые для обработки готовых заготовок.

Применение

Трапецеидальная резьба, благодаря тормозящим свойствам и большой силой трения, не требует дополнительной фиксации. Благодаря этой особенности, она активно применяется в подъемных технологиях. Чаще всего трапецеидальная резьба выступает в роли ходового винта и привода для винтовых прессов. Она выполняет следующий набор операций:

Также она применяется при изготовлении станков и регулировочных механизмов. Основными сферами применения являются автомобиле строение (изготовление устройств для моторных редукторов), паровозостроение (создание тормозных устройств для шахтных локомотивов, функционирующих при помощи электрической энергии) и иные производственные сферы машиностроения.

Размеры трапецеидальной резьбы

Главные размерные характеристики трапецеидальной резьбы:

Основные размеры трапецеидальной однозаходной резьбы являются табличными величинами и указаны в ГОСТ 24737-81. В нем представлены значения диаметров для наружной и внутренней резьбы с трапециевидным профилем:

Таблица размеров для многозаходной трапецеидальной резьбы представлена ГОСТ 24739-81:

Данные государственные нормативы необходимы для стандартизации маркировки изделий, изготавливаемых на территории Российской Федерации.

Материалы

Для изготовления режущей части служат:

Первые применяются для резьбонарезания сталей, сплавов цветных металлов, пластиков. Отличаются высокой прочностью, теплопроводностью, но пониженной, по сравнению с остальными, твердостью, красностойкостью, износостойкостью, ограничивающими скорость резания.

Наибольшую долю применяемых резьбовых резцов составляют оснащенные твёрдосплавными пластинами. Обусловлено это высокой стойкостью, твердостью, достаточной прочностью и жесткостью, приемлемой стоимостью. Производительность обработки выше, чем рапидом, в 2-3 раза. Широкая номенклатура позволяет подобрать оптимальную марку для обработки в большинстве случаев. Керамика относительно дешевая, довольно хрупкая, используется для обработки резьбы мелкого шага стальных и чугунных деталей, при жесткой системе СПИД, с ограниченными съемами припуска за проход.

Способы изготовления

Важно знать, как нарезать трапецеидальную резьбу, чтобы избежать неисправностей во время ее эксплуатации. Трапециевидная резьба легко изготавливается в промышленных масштабах. Ее методика изготовления имеет сходства с производством резьбы прямоугольной формы. Существуют следующие способы нарезания:

При создании винтовых конструкций используется иной способ нарезания. При помощи резца проделывается неполная канавка. После этого необходимо выбрать режущий инструмент меньшего размера и увеличить длину канавки до внутреннего диаметра. Завершение процедуры проводится профильным резцом. Проверка результата обработки производится при помощи номинальных и предельных калибров.

Во время проведения нарезания важно соблюдать основные правила техники безопасности во время работы с режущими приспособлениями и токарными станками:

При пожарах на производстве необходимо выключить станковое оборудование, отойти на безопасное расстояние и оповестить компетентные органы. Соблюдение техники безопасности снизит риск возникновения чрезвычайных ситуаций.

Инструменты для нарезки резьбы

Нарезание резьбы с использованием токарного оборудования

Формообразование на станке осуществляется методом копирования рабочего профиля инструмента на деталь по винтовой линии. Поступательное перемещение сообщается резцу, метчику, плашке, гребенке. В сочетании с вращением заготовки получается винтовое движение, инструментальная поверхность совпадает с нарезаемой.

Как правило, нарезание малых партий крепежа, фитингов до М36 производят метчиками, лерками. Крупные заказы выгоднее изготовлять на специализированных автоматах. Резьбы большого диаметра, ходовые, силовые, точные обрабатывают резцами на универсальных токарных, когда не располагают моделями с ЧПУ или программа выпуска недостаточна.

Нарезание внутренней и наружной резьбы резцом

Резьбы с высокой соосностью к другим поверхностям, передающие движение, усилие выполняют резцом. Вращение шпинделя связывают кинематически с ходовым винтом, перемещающим суппорт с резцедержателем.

Общий порядок действий включает:

Перемещение резца за оборот заготовки равняется шагу Р или ходу Н для многозаходных.

Резьбонарезание партии деталей разделяют на черновое, чистовое. Для последнего инструмент тщательно затачивают. Резьбы шагом свыше 2 мм получают боковым врезанием. Левую винтовую канавку получают, переключив трензель, чтобы ходовой винт вращался в противоположную шпинделю сторону. Суппорт с резцом перемещаются слева на право.

Средние скорости при резьбонарезании стали составляют 20 – 35 м/мин быстрорежущим инструментом, 100 – 150 м/мин – твердосплавным. Чистовые хода производят при увеличенной на 50 – 100% скорости. Внутренние резьбы обрабатывают на сниженных на 30% режимах.

Использование метчиков

Распространенная марка Р6М5 позволяет нарезать заготовки твердостью до 240 НВ, метчики из инструментальных легированных сталей применяют для «сырых» деталей. Твердосплавные используют редко, так как кромки выкрашиваются от перекосов, несоосности, увеличивающих изгибающие нагрузки.

Диапазон типичных размеров ограничен М36 – 42, G2. Большие диаметры крупного шага обрабатывают комплектом из 2, лучше 3-х метчиков. Отверстие растачивают несколько больше внутреннего диаметра гайки D1 (cм. Рис. 2), с учетом выпучивания металла из канавки. При сверлении учитывают разбивку. Рекомендуемые значения приведены в справочниках.

Существуют несколько способов обработки:

Плашки для нарезки резьбы

Варианты обработки аналогичны рассмотренным для метчиков:

Крупные типоразмеры обрабатывают, предварительно прорезав канавку на половину глубины резцом. Диаметры стержней меньше номинала на величину подъема.

Скорости резания 2 – 4 м/мин для черных металлов и до 10 м/мин – цветных. Для стали СОЖ: эмульсия, минеральное масло, сульфофрезол. Чугун обрабатывают с керосином или на сухую. Чистую поверхность получают, смазывая стержень салом.

Использование резьбонарезных головок

Резьбонарезные головки служат для высокопроизводительной обработки. Посредством конического хвостовика корпус устанавливается в задней бабке. Врезание осуществляют, выдвигая пиноль, вращая маховик, дальнейшая подача – самозатягиванием. По окончанию прохода гребенки без свинчивания радиально разводят поворотом рукоятки. Скорость резания достигает 20 м/мин.

Источник