книги из ГПНТБ / Серебренников Ю.Н. Детали машин учебник для авиационных специалистов

Расстояние между двумя соседними нитками резьбы,

измеренное по оси цилиндра, называется шагом резьбы S.

Нетрудно доказать, что в двухзаходной резьбе ход винто­

На рис. 73 показана часть соединения двух деталей на резьбе с нанесением обозначения всех основных элементов резьбы.

Врезьбах различают следующие элементы:

1.Наружный диаметр резьбы d. Размер этого диаметра указывается на чертежах и поэтому его иногда называют номинальным диаметром.

2.Внутренний диаметр резьбы dr.

3.Средний диаметр резьбы dcp.

4.Теоретическая глубина резь­

бы to-

5. Действительная глубина резь­

профиля резьбы, который делается для предотвращения загиба острой

резьбового соединения.

7.Угол профиля резьбы 0.

8.Известные уже элементы, такие как шаг резьбы S и

угол подъема винтовой линии а,, который из прямоуголь­

ного треугольника АВС (см. рис. 71) равен

^0

tga =

ndcp

Участок неполного профиля, получаемый иногда в зоне перехода резьбовой части к ненарезанной части детали, на­ зывается сбегом резьбы.

79

Для каждого типа резьбы существует определенное со­ отношение между размерами элементов резьбы. На сегодня в технике существует несколько десятков различных типов резьб, часть которых уже не применяется, часть приме­ няется лишь за границей.

В данном курсе будут рассмотрены резьбы, применяе­

мые в СССР.

Классификация резьб

Резьбы нарезаются как на цилиндрической, Так и на конической поверхности, и в зависимости от этого разли­ чают цилиндрические и конические резьбы.

Конические резьбы нарезают на конусе с углом при вер­ шине до 3°35'. Они получили широкое распространение в авиационных конструкциях, где требуется особая герме­ тичность соединения при высоких давлениях (воздушная и топливная системы).

При заворачивании конической резьбы создается боль­ шой радиальный распор, что вызывает частичное смятие резьбы, а тем самым и большую плотность соединения.

Наибольшее распространение в технике получили цилинг дрические резьбы. Применение цилиндрических резьб из­ вестно еще со времен Архимеда (287—212 гг. до нашей эры). В настоящем курсе будут рассматриваться только цилиндрические резьбы.

По назначению все резьбы делят на две группы:

1. Крепежные резьбы, предназначенные для соединения деталей. Эти резьбы можно встретить на таких деталях, как болты, винты, шпильки, гайки, на различ- 6 ных штуцерах, колпачках, заглушках

ит. п.

2.Ходовые резьбы, служащие для пе­ редачи движения. Эти резьбы нарезаются на винтах подъемников самолета, дом­

кратах, ходовых частях машин и т. п. По профилю резьбы различают:

а) треугольные (рис. 74, а),

б) прямоугольные (рис. 74, б),

в) трапециевидные (рис. 74, в).

г) упорные, или пилообразные (рис. 74, г),

д) круглые (рис. 74,б),

80

Треугольные резьбы в большинстве слу­

Еще в 1918 г. декретом Советского правительства основ­ ная метрическая резьба была введена в советское машино­ строение. На основании этого декрета во вновь проекти­ руемых машинах разрешается применять только основную метрическую резьбу.

А!ежду основными элементами метрической резьбы су­

ществуют соотношения: /o=O,866S; /1=0,69465; /2=0,64955. На рис. 75 дан чертеж основной метрической резьбы. Ниже дана выписка из таблицы метрических резьб по ОСТ

бой на 33%. Это ослабление сечения особенно влияет на прочность тогда, когда резьба нарезается на тонкостен­ ных деталях.

В целях уменьшения ослабления деталей и применя­ ются так называемые мелкие метрические резьбы, у кото­

рых при тех же внешних диаметрах шаг и глубина резьбы меньше, чем у основной метрической резьбы. Во всем остальном эти резьбы ничем не отличаются от основных и применяются в СССР наравне с основными метрическими резьбами.

По ОСТ 271, 272, 4120, 4121, 4122 предусмотрено пять мелкометрических резьб: 1-я мелкая метрическая резьба,

нарезаемая на стержнях диаметром 1—400 мм, 2-я мелкая метрическая резьба, нарезаемая на стержнях диаметром 6—300 мм, 3, 4 и 5-я мелкие метрические резьбы, нарезае­ мые на стержнях диаметром соответственно 8—200, 9—150

и 42—125 мм.

Основной характеристикой мелкометрических резьб яв­ ляется коэффициент измельчения, представляющий собой

отношение шага основной метрической резьбы к шагу мел­ кометрической

__ $осн $мелк

Для указанных резьб он соответственно равен: 1,5; 2; 3; 4 и 6.

На рис. 76 показан схематически профиль всех мелко­

метрических резьб для одного и того же диаметра в срав­ нении с профилем основной метрической резьбы. На рис. 77

показано обозначение второй мелкой метрической резьбы диаметром 10 мм. На чертеже цифры перед буквой М по­ казывают, какая мелкая метрическая резьба нарезана на стержне.

Дюймовая резьба. Профиль дюймовой резьбы — рав­ нобедренный треугольник с углом при вершине 55°. Внеш­ ний диаметр резьбы измеряется в дюймах (1"~ 25,4 мм). Шаг резьбы задается числом ниток резьбы на одном дюйме длины нарезанного стержня. Диаметр резьбы согласно ОСТ 1260 изменяется в пределах от 3/16" до 4", а шаг —

от 24 до 3 ниток на 1".

В СССР дюймовая резьба допускается только при изго­

товлении запасных частей к уже существующим машинам.

На рис. 78 показано обозначение дюймовой резьбы на чер­ теже.

82

— при износе образуются большие зазоры, что вызы­ вает так называемый «мертвый ход» механизма, наблю­ даемый в старых слесарных тисках, когда при вращении вала щеки тисков некоторое время не приходят в движе­ ние.

Рис. 80. Пря­

моугольная

резьба

В силу перечисленных недостатков прямоугольные резьбы не стандартизованы. Диаметры и шаг этих резьб рекомендуется выбирать таким, как в трапециевидных резь­

-винтах суппортов, подъемниках

Рис. 82. Профиль трапецие- самолета, в съемниках колес

видной резьбы (рис. 83) и др,

84

Согласно OCT 2409, 2410, 2411 трапециевидные резьбы

Рис. 83. Съемник колес

— крупные для диаметров стержней (отверстий)1

22—300 мм с шагом 8—40 мм.

На рис. 84 дан чертеж трехзаходной трапециевидной резьбы диаметром 80 мм с шагом 10 мме

-Грап. 80>13Ч0)-

меняются они для воспринятия односторонних нагрузок в винтах прессов, в резьбах крюков подъемных машин, в

85

подъемниках. В поршневых авиационных двигателях при

резьбы разделяются на три типа:

—мелкие для диаметров стержней (отвер­ стий) 10—650 мм с шагом 2—24 мм;

—нормальные для диаметров стержней (отверстий) 22—300 мм с шагом 5—24 мм;

—крупные для диаметров стержней (от­

вводопроводной аппаратуре, в иловых насосах и т. п. Круглая резьба в общем машиностроении не стандарти­

зована, но для вагонных стяжек она выполняется по ГОСТ

3510-47.

Все рассмотренные выше типы резьб могут быть наре­ заны или вручную клуппами, или на болто-

резных, резьбо-фрезных или токарно-винто-

резных станках. Иногда резьбы изготовляются отливкой или накаткой.

Условие самоторможения и КПД винтовой пары

Две детали, соединенные при помощи резьбы, напри­ мер, болт с гайкой или винт, ввернутый в деталь, представ­ ляют собой винтовую пару.

Винтовая пара чаще всего воспринимает осевую на­ грузку Р, приложенную или к болту, или к гайке.

(рис. 88), в котором виток резьбы мысленно развернем по среднему диаметру резьбы. Развернутый виток будет пред­ ставлять наклонную плоскость с углом наклона а,, равным углу подъема винтовой линии,

86

Навинчивание гайки на резьбу (на рис. 88 показан лишь элемент гайки) будет соответствовать подъему груза Р по наклонной плоскости под действием силы Q.

Рис. 88. Стержень с прямоугольной резьбой и схема сил для определения условия самотормо­ жения резьбы

Для определения величины этой силы и коэффициента полезного действия резьбы рассмотрим сначала движение

равномерного подъема тела по наклонной плоскости. Разло­ жим силы Р и Q на два на­

правления: перпендикулярно

трения).

При равномерном движении тела из условия равновесия имеем I АВ — 0 (сумма проекции сил на ось АВ),

Тогда

/7а — И,— Д = 0.

87

Подставив значения сил, получим

Qcosa — Psin а—f(P cos а + Qsin а) = О,

откуда

-__ Л* (sin а + /COS а) COS а—/sin а

Полагая f — tgp, где р — угол трения, т. е. угол наклона наклонной плоскости, при котором тело находится в неус­ тойчивом равновесии (начинает сползать), и заменив

,sinp

полУчим

Р (sin а 4- S‘n Р COS сЛ

или окончательно получим

Q = Ptg (а + р).

При определении силы Q', необходимой для удержания

тела на наклонной плоскости, если оно сползает вниз, нужно учесть, что направление силы трения изменится на противоположное, и в формуле знак перед углом р нужно

изменить на обратный, т. е.

Q' = Ptg (а —р).

Для того чтобы тело само держалось на наклонной пло­ скости, т. е. чтобы было так называемое самоторможе­

Таким образом, условием самоторможения является

ар.

Из курса теоретической механики известно, что коэффи­ циентом полезного действия (КПД) называют отношение работы сил полезных сопротивлений к работе движущих сил, т, е,

„__ ^пол Овиж

88