6.4. Способы изготовления резьб. Конструктивные формы резьбовых соединений

Способы изготовления резьб. Резьбы изготовляют одним из двух основных способов: нарезанием или накатыванием. Нарезание — ранее основной способ изготовления резьбы, давший ей название,—осуществляют резцами, гребенками, плашками, метчиками, резьбовыми говками, фрезами.

Накатывание резьб осуществляют гребенками или роликами на резьбонакатных станках-автоматах путем пластической деформации заготовки. Этот высокопроизводительный и дешевый способ применя-ют и массовом производстве при изготовлении стандартных крепежных деталей. При накатке профиль резьбы имеет благоприятно расположен­ные волокна материала (волокна материала не перерезаются), в ре-зультате чего предел выносливости повышается на 40 % и более по сравнению с нарезанной резьбой.

Конструктивные формы резьбовых соединений. Основными резьбовы­ми соединениями являются соединения винтами с гайками (болто-вые), винтами без гаек и шпильками.

Болтовые соединения (рис. 6.13, а) наиболее простые и дешевые, так как не требуют нарезания резьбы в соединяемых деталях. Чаще всего применяют для скрепления деталей, материал которых не обес­печивает достаточной прочности резьбы. Требуют места для размеще­ния гайки и головки винта, свободного подхода к ним. При завинчи-вании и отвинчивании гайки нужно удерживать головку винта от поворота. Имеют несколько большую массу, чем соединение винтом ( за счет наличия гайки).

Соединения винтами (рис. 6.13, б). Винт ввинчивают непосредствен-но в резьбовое отверстие детали, гайка отсутствует.

Соединения шпильками (рис. 6.13, в) применяют тогда, когда по условиям эксплуатации требуется частая разборка. Применение винтов в этом случае привело бы к преждевременному повреждению резьбы

Рис. 6.13. Соединения болтом (a), винтом (б), шпилькой (в)

корпусной детали при многократном отвинчивании и завинчивании. Шпильку ввинчивают в корпусную деталь коротким резьбовым кон­цом до конца нарезки с помощью гайки, навинченной поверх другой гайки, или с помощью шпильковерта.

Глубину завинчивания l₁ (рис. 6.13) в тело детали исходя из условия равнопрочности стального винта и резьбы детали принимают: для стальной детали l, = (l...l,25)d, для чугунной l = (1,25...1,5)*/, для детали из легких сплавов l = (2...2,5)d, где d — наружный диаметр резьбы.

Для удобства завинчивания и отвинчивания гаек и винтов с ше­стигранной головкой расстояние между ними должно быть не менее величины Ad при пользовании ключами с открытым зевом и не менее 3d при пользовании торцовыми или кольцевыми ключами, где d — наружный диаметр резьбы.

Контроль силы затяжки в ответственных резьбовых соединениях осуществляют динамометрическими ключами, специальными шайба­ми, подкладываемыми под головку винта и деформирующимися при достижении определенной нагрузки, замером удлинения стержня болта.

6.5. Стандартные крепежные детали

С учетом разнообразных условий применения стандартами предус­мотрены различные геометрические формы и размеры болтов, винтов, шпилек, гаек и шайб.

Болты и крепежные винты. Различают эти крепежные детали в за­висимости от формы головки, формы стержня, точности изготовления и назначения.

В зависимости от формы головки (рис. 6.14) болты и винты быва­ют с шестигранными (а), полукруглыми (б, е), цилиндрическими (в, ж), потайными (г, д) и другими головками. Форму головки выбирают в за­висимости от требуемой силы затяжки, пространства для поворота инструмента, внешнего вида и т. д.

Рис. 6.14. Формы головок болтов и винтов

6.15. Формы стержня болтов и винтов

Рис. 6.16. Винты установочны

Рис. 6.17. Болты специальные

Болты и винты с шестигранными голов­ками (рис. 6.14, а и ж) применяют чаще других, так как они позволяют приложить большой момент завинчивания и, следова-тельно, получить большие силы затяжки деталей соединения, требуя при этом неболь­шого угла поворота ключа (1/12...1/6 оборо-та) до перехвата.

В зависимости от формы стержня болты и винты (рис. 6.15) бывают: с нормальным стержнем (а), с подголовком (б), с утолщен­ным точно изготовленным стержнем для по-становки без зазора в обработанное развер-ткой отверстие (в), со стержнем уменьшенно­го диаметра для повышения податливости и сопротивления усталости при переменных нагрузках (г).

В зависимости от точности изготовления болты и винты бывают нормальной и повышенной точности.

В зависимости от назначения болты и винты бывают общего назна­чения, установочные и специальные.

Рис. 6.18. Шпильки

Рис. 6.19. Гайки шестигранные

Рис. 6.20. Гайка круглая и гайка-барашек

Установочные винты применяют для фиксации положения деталей (см. рис. 7.2). Их выполняют с различными по форме головками и кон­цами (рис. 6.16).

К специальным болтам (рис. 6.17) относят болты конусные для отверстия из-под развертки (а), грузовые — рым-болты (б) и др.

Шпильки (рис. 6.18). Изготовляют без канавки (а) и с канавкой (б). Шпильку завинчивают в корпусную деталь коротким резьбовым кон­цом, длина которого может быть различной. Для чугунных деталей применяют шпильки с глубиной завинчивания /, = l,35d (тип I), для стальных l_x = d (тип II).

Гайки. Различают в зависимости от формы, высоты и точности изготовления.

В зависимости от формы гайки бывают: шести­гранные (рис. 6.19, а —г), круглые (рис. 6.20, а), гай­ки-барашки (рис. 6.20, б) и др.

Шайбы. Шайбы служат для предохранения деталей от задиров и увеличения опорной поверхности. Их подкладывают под гайки. Шайбы бывают (рис. 6.21): точеные (а) и штампованные (б).

Имеется большая группа стандартных стопорных шайб, которые применяют для предохранения резьбовых деталей от самоотвинчива-иия. Такие шайбы подкладывают под гайки (рис. 6.13, а и в) или под головки винтов (рис. 6.13,6).