Где применяют резьбовые соединения

Где применяют резьбовые соединения

где применяют резьбовые соединения

Резьбовое соединение — разъёмное соединение деталей машин при помощи винтовой или спиральной поверхности (резьбы). Это соединение наиболее распространено из-за его многочисленных достоинств. В простейшем случае для соединения необходимо закрутить две детали, имеющие резьбы с подходящими друг к другу параметрами. Для рассоединения (разьёма) необходимо произвести действия в обратном порядке.

В резьбовых соединениях используется метрическая и дюймовая резьба различных профилей в зависимости от технологических задач соединения.

Характеристики резьбовых соединений

  • технологичность,
  • взаимозаменяемость,
  • универсальность,
  • надёжность,
  • массовость.
  • раскручивание (самоотвинчивание) при переменных нагрузках и без применения специальных устройств (средств).
  • отверстия под крепёжные детали как резьбовые так и гладкие вызывают концентрацию напряжений.
  • для уплотнения (герметизации) соединения необходимо использовать дополнительные технические решения.

Примечание: коническая резьба обладает свойством герметичности и самостопорения.

Краткая история

Трудно предположить, на каком этапе технологического прогресса застряло бы человечество без появления резьбового соединения. Возможно, и прогресса как такового вообще не получилось, но мысль на месте не стояла, и в разгар эпохи Возрождения была придумана резьба – нанесение на поверхность металлических деталей спиральных канавок и выступов.

Достаточно достоверно установлено, что первыми резьбовыми деталями стали болты гайки с резьбой на наружной цилиндрической поверхности, возникшие в пятнадцатом столетии. Они соединяли подвижные сегменты брони доспехов и части часовых механизмов. Станок немецкого первопечатника Иоганна Гутенберга, созданный в период между 1448 и 1450 годами, имел резьбовые соединения, детали его скреплены винтами.

Конгруэнтные винтам отдельные детали с резьбой на внутренней стенке цилиндра, специально служащие для крепления, то ест гайки, возникли лишь полторы сотни лет спустя. В начале семнадцатого столетия появилось резьбовое соединение, сходное с современным. Первоначально, шаг резьбы был дюймовым, и только в начале 19 века французы ввели в обиход метрическую резьбу.

Гайки нашли широкое применение в различных сферах техники, и подобно всякому часто используемому предмету, стали совершенствоваться и изменяться по своей форме, размеру, материалу и функциональному предназначению. Возникли гайки квадратные, восьми- и шестигранные, колпачковые (“глухие ”), прорезные (корончатые), барашковые.

Переоценить пользу гаек и болтов трудно, пожалуй, столь же тяжело придумать технологическую сферу, где не использовались бы элементы резьбового соединения, в силу его простоты, надёжности и универсальности.

Источник: https://trubytruby.ru/raznoe/gde-primenjajut-rezbovye-soedinenija.html

Основные преимущества и недостатки резьбового соединения труб

где применяют резьбовые соединения

Инженерные коммуникации немыслимы без трубопроводов. По трубам поступает вода, циркулирует теплоноситель, подается газ. Для соединения труб используются разные методы – сварка, пайка, соединение при помощи фитингов. Одним из вариантов является резьбовое соединение труб, такой способ используется при сборке стальных трубопроводов.

При постройке жилых зданий не обойтись без монтажа инженерных коммуникаций, в состав которых обязательно входят трубопроводы. Монтаж трубопроводов – задача ответственная, важно, чтобы все соединения были герметичными. Одним из вариантов выполнения стыковки элементов является резьбовые соединения.

Какими бывают?

Какие виды резьбовых соединений существуют? Как и при использовании безрезьбовых стыков, различают два вида:

  • Разъёмные. Этот вариант используется в большинстве случаев.
  • Неразъёмные. При использовании этого способа наряду с закручиванием резьбы используется сварка, благодаря чему, раскручивание резьбы исключается. Такой вариант применяется в том случае, если необходимо обеспечить дополнительную надежность соединения.

Разъёмные резьбовые соединения бывают двух видов:

  • сгон;
  • резьба двунаправленная.

Первый вариант используется при необходимости соединить две статично закреплённые трубы, на одной из которых резьбовой участок длинный, а на второй – короткий. Выполняется соединение так:

  • на длинный участок резьбы накручивается контргайка и муфта;
  • муфта сгоняется на короткий участок резьбы, муфту нужно довернуть до конца;
  • муфту нужно закрепить при помощи контргайки.

Применение двунаправленной муфты необходимо в том случае, если соединяются трубы с разным направлением резьбы.

Плюсы и минусы

Разберемся, какие есть плюсы у резьбовых стыков элементов трубопровода и есть ли у этого способа соединения недостатки.

Плюсы

Положительных свойств у резьбовых соединений труб немало, это:

  • возможность использовать для сборки элементы из разных материалов (исключением являются мягкие полимерные материалы);
  • возможность выполнить соединение и, при необходимости, нарезать резьбу самостоятельно;
  • достаточный уровень герметичности;
  • возможность быстро разобрать и вновь собрать соединение, это необходимо для выполнения ремонта или модификации.

Минусы

Основными недостатками этого вида стыковки является:

  • меньший уровень герметичности по сравнению со сварными соединениями;
  • со временем соединение ослабляется, поэтому оно нуждается в периодическом обслуживании.

Со временем любое соединение на резьбе ослабляется и в этом месте возможно возникновение течи. Плюс в том, что ослабление идет медленно, и если регулярно обслуживать систему, то риск протечек минимален.

Однако обслуживать можно не каждый трубопровод, если проводка скрытая, то проверять прочность резьбовых соединений будет проблематично. Поэтому в этом случае рекомендуется предпринимать дополнительные меры безопасности.

Совет! Чтобы исключить вероятность ослабления резьбы при прокладке скрытого трубопровода (например, при монтаже системы теплого пола) рекомендуется установка дополнительных компрессионных насадок на соединение.

В каких случаях используется?

При сборке трубопроводов различного назначения нередко применяется стыковка на резьбу. Для выполнения стыка необходимо наличие резьбы на наружной поверхности торца трубы и внутренней на стыкуемой детали.

Совет! Не рекомендуется нарезать внутреннюю резьбу на торце трубы, так как в этом случае присоединяемая деталь будет находиться внутри трубопровода, а это сократит диаметр прохода.

Этот тип стыковки используется для выполнения следующих работ:

  • соединение двух труб, для выполнения этого стыка устанавливается муфта соединительная, имеющая с двух сторон внутреннюю резьбу;
  • стыковка двух элементов разного диаметра, для этого потребуется специальная переходная муфта;
  • выполнение поворота трубопровода, в этом случае используется фитинг в виде уголка;
  • разветвление трубопровода, для присоединения дополнительной ветки применяется тройник или крестовина;
  • создание тупиковой ветки, при необходимости на трубу устанавливается заглушка;
  • присоединение различных приборов при помощи переходного штуцера с резьбой.

Нарезка резьбы

Если резьба уже нарезана, то выполнить соединение элементов очень просто. Однако в некоторых случаях резьбу приходится нарезать самостоятельно. Чтобы выполнить эту работу потребуется метчик и плашка. Первый инструмент используется для нарезки внутренней резьбы, второй нарезает резьбу на наружной стороне детали. Выбирают инструмент в зависимости от таких параметров:

  • материал труб;
  • их диаметр;
  • тип резьбы, который требуется нарезать.

Для выполнения работы потребуется выполнить следующие операции:

  • труба протачивается;
  • выполняется базовый проход;
  • вкручивается метчик (или накручивается плашка) до получения нужной длины резьбы.

Виды уплотнений

Если для сборки труб планируется использовать резьбовое соединение, то нужно обязательно использовать дополнительные средства для герметизации.

Лён

Для герметизации используется подмотка из льняной пакли. Дополнительно используется силикон или сантехническая паста, это необходимо для защиты подмотки от высыхания.

Совет! Льняная пакля используется для герметизации соединений много лет. Но раньше вместо сантехнической пасты применяли масляную краску.

Это дешевый и надежный способ герметизации, но он не слишком удобен в применении. Работа проводится так:

  • от пучка отделяется необходимая часть пакли;
  • отделенный пучок необходимо аккуратно разгладить, нельзя допускать на нем мест скручивания или перегибов;
  • положить на резьбу паклю так, чтобы наверху была середина пучка, затем с усилием накручивать его на резьбу, совершая обороты по часовой стрелке, намотать нужно оба свисающих «хвостика»;
  • нанести пасту сантехническую, разровнять, добиваясь равномерного покрытия;
  • закрутить соединение при помощи ключа.

Герметизирующая лента

Это более удобный в применении современный герметизирующий материал. Работу нужно выполнять так:

  • оторвать кусок требуемой длины;
  • намотать ленту по часовой стрелке;
  • затянуть соединение при помощи ключа.

Совет! Единственным существенным недостатком этого способа герметизации является высокая цена герметизирующей ленты.

Герметик анаэробный

Это самый современный материал для герметизации стыка, при его использовании не потребуется применение инструментов. Закрутить детали можно будет без применения ключа, то есть, вручную.

Это обстоятельство позволяет осуществлять монтаж даже в неудобных местах, где сложно орудовать ключом. Чтобы стык получился герметичным, нужно правильно использовать герметик, а именно:

  • не наносить этот состав на пластиковые детали, этот материал предназначен для работы со стальными трубопроводами;
  • не имеет смысла наносить герметик на грязную или мокрую резьбу, в этом случае, добиться требуемой степени герметичности не получится. Поверхность, на которую накладывается герметик, обязательно должна быть чистой и сухой. Для получения лучшего результата поверхность желательно дополнительно обезжирить.

Совет! Минусом этого способа герметизации является высокая стоимость герметика. Кроме того, если возникнет необходимость разобрать место стыка с герметиком, то его нужно будет разогреть при помощи строительного фена.

Выполнить соединение при помощи герметика достаточно просто, необходимо:

  • нанести состав;
  • соединить детали, воспользовавшись резьбой;
  • оставить место стыка на некоторое время, чтобы состав успел застыть. Время, необходимое для полимеризации, указано на упаковки герметика.

Совет! Чаще всего, на застывание герметика требуется не более 3 часов. По истечении этого времени трубопроводом можно начинать пользоваться.

Итак, резьбовые соединения при монтаже трубопроводов используются достаточно часто, особенно если работы ведутся с использованием металлических труб. Кроме того, такое соединение можно использовать, если нужно выполнить стык между элементами из разных материалов.

Источник: https://kanalizaciyam.ru/rezbovoe-soedinenie-trub.html

Детали машин

где применяют резьбовые соединения


Соединение деталей с помощью резьбы является одним из старейших и наиболее распространенных видов разъемного соединения. Легко и просто обеспечивает сборку и разборку. Резьбовое соединение образуют две детали.

У одной из них на наружной, а у другой на внутренней поверхности выполнены расположенные по винтовой поверхности выступы – соответственно наружная и внутренняя резьбы.
Резьбы формируют на цилиндрических или конических поверхностях.

Наибольшее распространение имеют цилиндрические резьбы.

Резьбы классифицируют по различным признакам:

По направлению винтовой линии: правая, левая.

По форме профиля: треугольная, трапецеидальная, прямоугольная, круглая, упорная, метрическая, дюймовая.
По расположению на детали: внешняя, внутренняя.
По характеру поверхности: цилиндрическая, коническая.
По назначению: крепежная, крепежно-уплотняющая, ходовая (для передачи движения), специальная (в т. ч.: часовая, на пластмассовых деталях, окулярная, круглая для объективов микроскопов, круглая для светотехники).
По числу заходов: однозаходная, многозаходная.

***

Метрическая резьба

Метрическая резьба (рис. 1, а) является основным типом крепежной резьбы.
Профиль резьбы установлен ГОСТ 9150–81 и представляет собой равносторонний треугольник с углом профиля α = 60°. Профиль резьбы на стержне отличается от профиля резьбы в отверстии величиной притупления его вершин и впадин.

Основными параметрами метрической резьбы являются: номинальный диаметр – d(D) и шаг резьбы – Р, устанавливаемые ГОСТ 8724–81 в миллиметрах.

Метрические резьбы бывают с крупным и мелким шагом. Для каждого размера (диаметра) резьбы стандартом установлен номинальный шаг. Если резьба на изделии имеет шаг меньше номинального, то такая резьба считается мелкой, если шаг больше номинального — резьба крупная.

По ГОСТ 8724–81 каждому номинальному размеру резьбы с крупным шагом соответствует несколько мелких шагов.

Резьбы с мелким шагом применяются в тонкостенных соединениях для увеличения их герметичности, для осуществления регулировки в приборах точной механики и оптики, с целью увеличения сопротивляемости деталей самоотвинчиванию.

В случае, если диаметры и шаги резьб не могут удовлетворить функциональным и конструктивным требованиям, введен СТ СЭВ 183–75 «Резьба метрическая для приборостроения».
Если одному диаметру соответствует несколько значений шагов, то в первую очередь применяются большие шаги. Диаметры и шаги резьб, указанные в скобках, по возможности не применяются.

В случае применения конической метрической резьбы (рис. 1, ж) с конусностью 1:16 профиль резьбы, диаметры, шаги и основные размеры установлены ГОСТ 25229–82.
При соединении наружной конической резьбы с внутренней цилиндрической по ГОСТ 9150–81 должно обеспечиваться ввинчивание наружной конической резьбы на глубину не менее 0,8d.

Дюймовая резьба

Дюймовая резьба (рис. 1, б) относится к крепежной резьбе.
В настоящее время не существует стандарт, регламентирующий основные размеры дюймовой резьбы. Ранее существовавший ОСТ НКТП 1260 отменен, и применение дюймовой резьбы в новых разработках не допускается.
В СНГ ее применяют только для резьбовых деталей старых, а также импортных машин (Китай, США и др.).

Дюймовая резьба характеризуется тем, что имеет треугольный профиль с углом α = 55°, а диаметр измеряется в дюймах, шаг — числом ниток резьбы на длине в 1”. Эта резьба была стандартизована для наружных диаметров d = 3/16” — 4” и числом ниток на 1” от 28 до 3.
При обозначении дюймовой резьбы наружный диаметр указывают в дюймах.

Трубная цилиндрическая резьба

Трубную цилиндрическую резьбу (рис. 1, в) используют как крепежно-уплотняющую. В соответствии с ГОСТ 6367–81 трубная цилиндрическая резьба имеет профиль дюймовой резьбы, т.е. равнобедренный треугольник с углом α при вершине, равным 55°.
Для лучшего уплотнения резьбу выполняют с закругленным треугольным профилем без зазоров по выступам и впадинам. Условное обозначение резьбы дается по внутреннему диаметру (в дюймах) трубы, на которой она нарезана.

Резьба стандартизована для диаметров от 1/16” до 6” при числе шагов z от 28 до 11.
Номинальный размер резьбы условно отнесен к внутреннему диаметру трубы (к величине условного прохода). Так, резьба с номинальным диаметром 1 мм имеет диаметр условного прохода 25 мм, а наружный диаметр 33,249 мм.

Трубную резьбу применяют для соединения труб, а также тонкостенных деталей цилиндрической формы. Такого рода профиль (α = 55°) рекомендуют при повышенных требованиях к плотности (непроницаемости) трубных соединений.
Применяют трубную резьбу при соединении цилиндрической резьбы муфты с конической резьбой труб, так как в этом случае отпадает необходимость в различных уплотнениях.

Трубная коническая резьба

Трубную коническую резьбу (рис. 1, з) используют как крепежно-уплотняющую.
Параметры и размеры трубной конической резьбы определены ГОСТ 6211–81, в соответствии с которым профиль резьбы соответствует профилю дюймовой резьбы.
Резьба стандартизована для диаметров от 1/16” до 6” (в основной плоскости размеры резьбы соответствуют размерам трубной цилиндрической резьбы).

Источник: http://k-a-t.ru/detali_mashin/9-dm_pezba/

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.

Виды резьб

Виды резьбы

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.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как заточить победитовое сверло

Скачать ГОСТ 24705-2004

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 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.

Круглая резьба

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.

Трапецеидальная резьба

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.

Требования к параметрам изложены в ГОСТ 24738-81.

Скачать ГОСТ 24738-81

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.

Скачать ГОСТ 10177–82

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.

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.

Достоинства и недостатки резьбовых соединений

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.

Область применения резьбовых соединений

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

В качестве примеров использования резьбы можно рассмотреть следующие:

  • устройство мостовых конструкций;
  • стыковка между собой сборочных единиц, например, редуктора и силового агрегата;
  • сборка отдельных изделий, к примеру, крышки подшипника и корпуса редуктора;
  • дюймовый вид применяется для создания трубопроводных систем.

Источник: https://stankiexpert.ru/tehnologii/vidy-rezb.html

Обзор разновидностей резьбовых соединений

Резьбовое соединение – основной способ стыковки двух конструктивных элементов между собой. В сантехнической и строительной практике резьбовые соединения применяются при монтаже трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры и подключения к инженерным системам потребляющего оборудования.

Резьбовое соединение

В данной статье представлены резьбовые соединения. Мы рассмотрим их разновидности, составляющие части крепежа, способы определения размеров и конфигурации резьбы.

Назначение и сфера применения

Резьба, согласно положениям ГОСТ №2.331-68, определяется как поверхность сформированная совокупностью чередующихся впадин и выступов определенного профиля, размещенная на внутренних либо наружных стенках тела вращения.

Функциональным назначением резьбы является:

  • удержание деталей на требуемом расстоянии по отношению друг к другу;
  • фиксация деталей и ограничение возможности их смещения;
  • обеспечение плотности соединения стыкующихся конструкций.

Основой любой резьбы является винтовая линия, в зависимости от конфигурации которой выделяют следующие виды резьбы:

  • цилиндрическая – резьба, сформированная на цилиндрической поверхности;
  • коническая – на поверхности конической формы;
  • правая – резьба, винтовая линия которой направлена по часовой стрелке;
  • левая – с винтовой линией против часовой стрелки.

Резьбовое соединение – стыковка двух деталей посредством резьбы, обеспечивающая их неподвижность либо заданное пространственное перемещение относительно друг друга. Такие соединения классифицируются на две основные категории:

  • соединения, полученные с применением специальных соединительных элементов – винтов, шпилек, гаек и шайб (сюда относится все разновидности фланцевого монтажа);
  • соединения, образованные свинчиванием двух стыкующихся конструкций без сторонних крепежей (в сантехнике – муфтовое соединение труб).

Схема муфтового соединения труб

Действующие ГОСТ определяют следующие основные параметры резьбы:

  • d – номинальный наружный диаметр винта либо болта, указывается в миллиметрах;
  • d1 – внутренний диаметр гаек, размер которого должен совпадать с величиной d ответного крепежного элемента;
  • p – шаг резьбы, указывающий на расстояние между двумя соседними гребнями винтовой линии;
  • a- угол профиля, указывает на угол между смежными выступами винтовой линии в осевой плоскости.

Шаг резьбы определяет, к какому классу она относится – основному либо мелкому. На практике отличия между ними заключаются в том, что мелкие резьбовые соединения (в такой конфигурации выполняются все крепежи диаметром от 20 мм), за счет минимального расстояния между гребнями винтовой линии, более устойчивы к самоотвинчиванию.

Преимущества и недостатки

Широкое распространение резьбовых соединений обуславливается наличием у данного метода крепежа множества эксплуатационных преимуществ, к числу которых относится:

  • надежность и долговечность;
  • возможность контроля над силой сжатия;
  • фиксация в заданном положении благодаря эффекту самоторможения;
  • возможность сборки и демонтажа с применением широко распространенных инструментов;
  • сравнительная простота конструкции;
  • обширный сортамент и типоразмеры крепежных элементов, их низкая стоимость;
  • минимальные размеры крепежей в сравнении с размерами соединяемых деталей.

К недостаткам данных соединений относится неравномерное распределение нагрузки по винтовой линии резьбы (около 50% давления приходиться на первый виток), ускоренный износ и ослабление стыка при частой разборке крепежа и его склонность к самоотвинчиванию под воздействием вибрационных нагрузок.

Разновидности резьбовых соединений

В зависимости от типа профиля резьба классифицируется на следующие разновидности:

  • метрическая;
  • дюймовая;
  • трубная цилиндрическая;
  • трапецеидальная;
  • упорная;
  • круглая.

Разновидности профилей резьбы

Наиболее распространенной является резьба метрическая (ГОСТ №9150-81). Ее профиль выполнен в виде равностороннего треугольника под углом 600 с шагом витков от 0.25 до 6 мм. Крепежные элементы выпускаются в диаметре 1-600 мм.

Также существует резьба метрическая конического типа, в которой используется конусность 1:16. Такая конфигурация обеспечивает герметичность стыка и стопорение крепежных элементов без необходимости использования стопорных гаек.  Нижеприведенная таблица указывает основные параметры метрического профиля.

Таблица размеров метрической резьбы

Дюймовая резьба не имеет нормативных стандартов в отечественной строительной документации. Дюймовый профиль выполнен в треугольной форме с углом 550. Шаг профиля определяется количеством  витков на участке длиной в 1″. Конструкция стандартизирована для крепежей с наружным диаметром от 3/16″ до 4″ и количеством витков на 1″ от 3 до 28.

Коническая дюймовая резьба имеет угол профиля в 600 и конусность 1:16. Данный профиль обеспечивает высокую герметичность соединения без дополнительных уплотняющих материалов. Это основной тип резьбы в гидравлических и напорных трубопроводах малых диаметров.

Размеры дюймовой резьбы

Трубная резьба цилиндрического типа (ГОСТ №6357-81) применяется в качестве крепежно-уплотняющей. Ее профиль имеет форму равнобедренного треугольника с углом 550. С целью получения повышенной герметичности профиль выполняется с закругленными верхними гранями без дополнительных зазоров на местах впадин и выступов. Данный вид резьбы стандартизирован под диаметры 1/16″-6″, шаг варьируется в пределах 11-28 витков на 1″.

Трубная резьба всегда выполняется в мелкой конфигурации (с сокращенным шагом), что необходимо для сохранения толщины стенок соединяемых конструкций. Данный вид профиля широко используется для соединения стальных трубопроводов систем отопления и водоснабжения и других деталей цилиндрической формы.

Размеры трубной резьбы

Резьба трапецеидальная  (ГОСТ №9481-81) чаще всего используется в крепежах типа винт-гайка. Профиль имеет равностороннюю трапецеидальную форму с углом 300 (для крепежных элементов червячных передач – 40 градусов). Используется в крепежах с диаметрами 10-640 мм.

В сравнении с прямоугольным профилем трапецеидальная винтовая линия, при идентичных габаритах, обеспечивает большую прочность соединения. Такая конфигурация позволяет эффективно выполнять подвижные передачи (превращает вращательное движение в поступательное), ввиду чего трапецеидальная резьба повсеместно используется в ходовых гайках, фиксирующих шток трубопроводных задвижек.

Профиль трапецеидальной резьбы

Упорная резьба (ГОСТ №24737-81) применяется в крепежах, испытывающих в процессе эксплуатации сильные однонаправленные осевые нагрузки.  Ее профиль выполнен в виде разносторонней трапеции, одна из граней которой имеет угол в 30, противоположная – 300. Шаг профиля составляет 2-25 мм, применяется для крепежей диаметром 10-600 мм.

Профиль круглой резьбы (ГОСТ №6042-83) сформирован соединенными между собой дугами с углом между сторонами в 300. Преимуществом такой  конфигурации является повышенная устойчивость к эксплуатационному износу, ввиду чего она широко применяется в конструкциях трубопроводной арматуры.

Как определить параметры резьбы?

При выборе трубопроводной арматуры либо фланцевых соединительных элементов возникает необходимость узнать тип и размеры профиля, что нужно для правильного определения параметров ответного крепежа. В большинстве случаев вы столкнетесь с метрической резьбой, которая наиболее распространена в отечественном строительстве и сантехнике.

Метрический профиль имеет унифицированное обозначение типа М8х1.5, в котором:

  • М – метрический стандарт;
  • 8 – номинальный диаметр;
  • 5 – шаг профиля.

Определить шаг профиля можно тремя способами – использовать специальный инструмент (метрический резьбомер), сравнить шаг с крепежа с профилем метчика либо измерить его штангенциркулем. Определение последним методом наиболее простое – необходимо лишь измерить расстояние между десятью витками профиля и разделить полученную длину на 10.

Схема снятия замеров

Номинальный диаметр вымеривается штангенциркулем по наружной грани профиля. Представленная ниже таблица  содержит перечень соответствия наиболее распространенных диаметров и шагов профиля метрической резьбы.

Таблица определения типа резьбы

При работе с дюймовой резьбой определить шаг ее профиля можно приложив к крепежу дюймовую линейку и визуально подсчитав количество витков, приходящихся на 1 дюйм (25.4 мм). Используя специальный резьбомер учитывайте, что английский и американский стандарт отличается по углу профиля (60 и 550 соответственно), так что тут потребуется внимание при выборе инструмента.

Важно: не забывайте, что шагом у метрической резьбы является расстояние между смежными витками профиля, а у дюймовой – количество витков на 1 дюйм.

Источник: https://trubypro.ru/soedinenie/rezbovoe/parametry-rezbi.html

Какая резьба применяется в трубных соединениях — Металлы и их обработка

    Соединение отрезков водяных и газовых труб с помощью резьбовых соединений — это надежный и удобный способ. Для этого на внешней поверхности трубы и на внешней или внутренней поверхности соединительного патрубка запорной арматуры или фитинга создается углубление в виде спирали с постоянной глубиной и постоянным расстоянием между соседними канавками. Чтобы соединение было долговечным и не протекало, резьбовые профили на соединяемых деталях должна совпадать по своим параметрам. В быту, при строительстве частных домов и ремонте квартир, международным стандартом стала цилиндрическая дюймовая трубная резьба в ¼, ½ и в 1 дюйм.Трубная резьба Резьба для труб соответствует мировым стандартам, в сантехнических изделиях применяется цилиндрическая дюймовая резьба, соответствующая стандарту Уитворта, английского инженера, запатентовавшего ее в 1841 году. Обозначение трубной резьбы по ГОСТ — символы «Тр»Кроме дюймовой, в России распространена и метрическая резьба. Она получила большее распространение в промышленности.Существует также и коническая трубная резьба. Она служит для особо плотного соединения труб, работающих под большими механическими нагрузками, и применяется в основном в газонефтедобыче, в бурильных установках.Разновидности трубной резьбы и обозначение на чертежахПри строительстве дома и ремонте в квартире потребители сталкиваются с дюймовой цилиндрической трубной резьбой.

    Типы резьбы

    Для дюймовой резьбы диаметр обозначается в дюймах (дюйм равен 25,4 миллиметра) и простых дробных долях дюйма, а шаг -в числе витков, помещающихся в одном дюйме.Есть еще один важный момент — т. н. «трубный дюйм». К дюймовому значению внутреннего диаметра трубы добавляется толщина ее стенок. Для внутреннего диаметра в один дюйм получается 33,29 миллиметра. Труба ½ дюйма, соответственно, будет иметь наружный диаметр 21,25 миллиметраТрубная резьба дюймоваяДля метрической резьбы диаметр обозначается в миллиметрах, в миллиметрах обозначается и шаг — расстояние между соседними витками. Расстояние это измеряется между гребнями или между впадинами профиля.Кроме нюансов обозначения, дюймовым профилям присущи более острые гребни и впадины и немного закругленные вершины зубцов. В основе метрического профиля лежит равносторонний треугольник с углами по 60° у дюймового профиля эти углы составляют 55°Ввиду этого различия в профиле совместить метрическую и дюймовую резьбу в одном соединении не получится, потребуется специальный переходник.Переходник от метрической резьбы к дюймовойКроме метрической и дюймовой, при соединениях труб применяется и круглая резьба, или так называемый профиль Эдисона. Профиль представляет чередование выпуклых и вогнутых дуг с одним и тем же радиусом. Круглая накатка обеспечивает большую износоустойчивость и применяется в соединениях, которые придется неоднократно свинчивать и развинчивать.Наиболее популярной в сантехнике, трубах и арматуре уровня квартиры или дома является трубная цилиндрическая резьба. Самый популярный диаметр резьбы — ½ “Схематическое изображение резьбы ЭдисонаШирокое распространение получила также резьба ¼ “. Она применяется в креплениях для фото- и видеокамер, осветительной и другой вспомогательной фотоаппаратуры.

    Размеры трубной резьбы

    Дюймовые резьбовые соединения бывают следующих размеров:

    • D внутр.: от 1/16 “ до 6 “.
    • P (шаг), в витках / дюйм 28, 19, 14, 11 (если перевести в мм, то: 0,907, 1,337, 1,814, 2,309).
    • D по гребню профиля, в миллиметрах: 7,7-163,8.
    • Описывается ГОСТ 6357-81 либо ISO R228.

    Скачать таблицу трубных резьб

    Скачать ГОСТ 6357-81

    Ключевые характеристики нарезок

    Основными характеристиками любой резьбы, в том числе и для труб, являются:

    • Шаг (P, pitch)- расстояние между соседними витками.
    • Внешний диаметр.
    • Внутренний диаметр.
    • Ход — расстояние, на которое переместится крепеж в продольном направлении за один полный оборот. Для однозаходной накатки ход равен шагу, для многозаходной — шагу, умноженному на число заходов.

    Диаметр дюймовой резьбы

    Этих данных достаточно для подбора совместимого фитинга или арматуры в магазине. Для изготовления резьбового соединения на токарно-винторезном или фрезером станке понадобятся и другие характеристики резьбы, такие, как углы наклона профиля и другие.

    Как определить диаметр и вид нарезки

    При подборе совместимого резьбового соединения к существующему изделию требуется определить его параметры. Это можно сделать следующими путями:

    • Использовать мерные калибры. Специальные калиброванные плоские гребенки вставляют по очереди в витки профиля, пока не добьются полного совпадения профилей. Для определения параметров внутренней резьбы применяют цилиндрические калибры. На каждом калибре выгравировано обозначение профиля, к которому он подходит.
    • Измерить параметры штангенциркулем диаметр и шаг, определить профиль по таблицам.

    Измерения резьбы для труб следует проводить высокоточным поверенным инструментом до сотых долей миллиметра.

    Оборудование для нарезания

    Для нарезания в зависимости от выбранной технологии используется следующее оборудование:

    • Токарно-винторезные станки.
    • Наборы плашек, метчиков и воротков (выполняется вручную).
    • Резьбонакатные станки (для холодной или горячей накатки).
    • Фрезерные станки или обрабатывающие центры.
    • Шлифовальные станки.

    Фрезерный станок Токарно-винторезный станок

    Токарно — винторезные и фрезерные станки, установки горячей накатки применяются только в условиях производств. Для бытовых применений используют наборы плашек и метчиков или устройство КЛУПП, которое не требует смены плашек при последовательных проходах. Режущие гребенки, охватывающие трубу с трех сторон, можно понемногу выдвигать внутрь корпуса, обеспечивая чистовые проход.

    Резьбы применяемые в быту

    При строительстве домов и ремонте квартир самой распространенной дюймовой трубной резьбой являются:

    • ½ и ¼ — с шагом 14 витков/дюйм (или с шагом 1,814 мм)
    • а также:1, 1¼, 1½, 2 с шагом 11 витков/дюйм (или с шагом 2,309 мм)

    Реже применяется сантехническая круглая резьба, или профиль Эдисона.

    Шаг в 11 витков/дюйм сохраняется на трубах диаметром от 2 до 6 дюймов.

    Трубная цилиндрическая резьба

    Труба в ½ — это основной диаметр для внутридомовой и внутриквартирной разводки, она обеспечивает достаточный напор воды из магистрали, большинство смесителей для ванн, унитазов, душевых кабин, стиральных и посудомоечных машин рассчитано именно на этот присоединительный размер.

    Трубы ¼ дюйма применяют для последних метров разводки к сантехническим приборам, не требующим большого напора и расхода, например, смесители для раковин. Трубы ¾ дюйма применяют на вводе в квартиру или на раздающем коллекторе насосной станции локальной системы водоснабжения.

    Трубы в 1 и в 1 ½ дюйма применяются намного реже, при строительстве больших коттеджей, оснащенных бассейнами.

    Выполнение трубной резьбы

    Методы выполнения резьбы для труб зависят от доступного оборудования, серийности производства и необходимой точности. Так, накатка применяется в основном при выпуске больших серий изделий, поскольку гарантирует высокую производительность, и низкую себестоимость операции.

    Способы нарезки резьбы

    • Нарезка на токарно-винторезном станке характеризуется высокой точностью и весьма низкой производительностью. Применяется в индивидуальном и мелкосерийном производстве.
    • Нарезка плашками и метчиками обладает также невысокой производительностью и осуществляется, как правило, в несколько проходов разным по степени точности инструментом.
    • Накатка – это основной промышленный способ, формирование профиля происходит не за счет снятия стружки, а в результате пластической деформации металла накатными плашками. Высокая производительность обеспечивается за счет автоматизации операции снятия и постановки детали на станок.
    • Фрезерование резьбы выполняется на специализированных резьбофрезерных станках.
    • Литье. Прогрессивные методы литья — литье под высоким давлением и порошковая металлургия — позволяют получать точный и прочный резьбовой профиль прямо на отливке, без последующей механической обработки

    В условиях стройки и ремонта доступен, как правило, только ручной способ выполнения.

    Определение шага трубной резьбы

    Для определения шага трубной резьбы применяют специализированный измерительный инструмент — резьбомер.

    В его отсутствие придется пользоваться линейкой (для больших диаметров) или штангенциркулем.

    При измерении метрического шага измеряют расстояние между, например, пятью нитками, а потом делят его на 5.

    Размеры дюймовой резьбы

    В случае дюймовой — считают, сколько витков поместится на расстоянии в 25,4 миллиметра.

    Диаметр весьма грубо также можно измерить линейкой, для точного определения лучше воспользоваться штангенциркулем

    Нарезка трубной резьбы

    Для нарезки вручную применяют специальное приспособление — КЛУПП. Это цилиндрический корпус с двумя ручками ворота, внутри которого находятся регулируемые подвижные гребенчатые резцы, которые, постепенно выдвигаясь из корпуса, углубляют профиль до достижения полного профиля.

    Нарезка резьбы своими руками

    При отсутствии такого устройства можно нарезать резьбу простым воротом с зажатым в нем метчиком или плашкой. Плашка фиксируется в воротке тремя центрирующими болтами с коническими окончаниями, под которые на плашке предусмотрены выемки. Сначала проходят грубыми метчиками или плашками, постепенно меняя их на чистовые.

    Ручная нарезка осуществляется легко при диаметрах труб до 1 дюйма, на больших диаметрах приходится прикладывать значительные физические усилия.

    К тому же становится довольно сложно начать первую нитку без перекосов. Для нарезания больших диаметров и облегчения захода плашки на резьбу применяют резьбовую втулку.

    Устройство представляет собой вкладыш, на внешней поверхности которого уже нарезана резьба. В месте окончания витков на вкладыше выполнен уступ, снижающий его диаметр до внутреннего диаметра трубы. Он вставляется во внутреннее отверстие трубы до начала резьбы и распирается там конусным распорным механизмом.

    Плашка легко накручивается на витки вкладыша, прогоняется по ней и легко заходит на первую нитку резьбы, нарезаемой на трубе. Несколько ниток на вкладыше надежно удерживают плашку от перекоса.

    Источник: https://magnetline.ru/metalloprokat/kakaya-rezba-primenyaetsya-v-trubnyh-soedineniyah.html

    Соединения: назначение, виды соединений. Примеры, достоинства, недостатки видов соединений

    Машины и станки, оборудование и бытовая техника — все эти механизмы в своей конструкции имеют множество деталей. Их качественное соединение – гарантия надежности и безопасности при работе. Какие виды соединений бывают? Их характеристики, достоинства и недостатки рассмотрим подробнее.

    Классификация

    Различные виды соединений можно поделить на две основные группы. Первая из которых по принципу действия:

    • Подвижные. Детали могут производить движение относительно друг друга.
    • Неподвижные. Обе части детали жестко закреплены между собой.

    В свою очередь, каждый вид предыдущей классификации может осуществляться двумя способами соединения:

    • Разъемное. Применяется, когда требуется периодическая замена деталей, сборка и разборка механизма в целом. Это следующие виды соединений: резьбовое (при помощи ходовых болтов), зубчатое, шпоночное и пр.
    • Неразъемное. Такие соединения можно демонтировать только с помощью механического воздействия, при котором происходит разрушение сопряженных частей. Какие это виды соединений? Среди них — сварка, склейка, клепание, развальцовка, опрессовка, посадка с натягом, сшивание, кернение и т. д.

    Итак, давайте рассмотрим подробнее основные виды соединений деталей.

    Резьбовой метод

    Старый и давно испытанный вариант крепления. Для него используются следующие элементы: болты, винты, шпильки, винтовые стяжки и прочие. Крепление осуществляется за счет резьбы на крепеже и в отверстии детали. Спиральные выступы на стержне и в технологическом отверстии деталей называют резьбой. Рассмотрим основные крепежные изделия:

    • Болт представляет собой резьбовой стержень, на одном конце которого находится крепежная головка. Ее форма бывает шестигранной, квадратной, круглой и т. д.
    • Винт отличается от предыдущего изделия тем, что на головке располагается прорезь (шлиц) под отвертку. Он бывает шестигранным, прямым, крестовым и т. д. По типу головки изделия бывают потайными, цилиндрическими, полукруглыми, полупотайными.
    • Шпилька – стержень с резьбой на обоих концах. В отличие от предыдущих вариантов не имеет головки.
    • Установочная шпилька на одном конце имеет шлиц.
    • Гайка – призма со сквозным отверстием или заглушенным с одной стороны.

    К этим метизам выпускаются шайбы: плоская, пружинная, деформируемая. Такая фиксация применяется повсеместно.

    Шпоночное

    Шпонки фиксируют вал с деталями, которые передают вращение и колебание. Конструкция таких элементов может быть призматическая, клиновая, сегментная, тангенциальная. Такой крепеж образует следующие виды соединений:

    • Ненапряженные осуществляются с помощью призматических сегментных шпонок. При сборке нет предварительного напряжения.
    • Напряженные производятся тангенциальными и сегментными шпонками. При сборке появляется монтажное напряжение. Используются для сложных механизмов.

    Зубчатые (шлицевые) соединения

    Крепление происходит за счет выступающих зубьев на валу и углубления под них в ступице. Размеры закреплены стандартами. Этот способ используется для подвижных и неподвижных креплений.

    Здесь выделяют три варианта фиксации по жесткости: легкая, средняя, высокая. Отличие состоит в количестве и высоте зубьев. Оно лежит в диапазоне 6-20 штук. Форма зубьев:

    • Треугольные маловостребованы. Используются для небольших неподвижных валов и с малым вращательным моментом.
    • Прямобочные. Центрируются по боковым граням, по внутреннему и наружному диаметру.
    • Эвольвентные. Применяются для больших валов.

    Где используются эти виды? Назначение соединений такого плана – передача вращающего момента. Наиболее известное применение – электроинструменты.

    Мы рассмотрели разъемные крепления. Далее изучим основные виды соединений неразъемных.

    Сварочное

    Чем они особенны? Такие виды соединений образуются за счет нагрева и наплавления материала в месте крепления с образованием сварного шва. Это сцепление считается одним из самых распространенных. Существует несколько вариантов сварки. Самые популярные из них:

    • Сварка электродугой. Можно выделить три основных подвида: автоматическая под флюсом (отличается высокой производительностью и качеством, используется в массовом производстве), полуавтоматическая под флюсом (используется для коротких прерывистых швов), ручная (пониженная скорость производительности, качество зависит напрямую от опыта сварщика).
    • Контактная сварка. Применяется на массовом производстве для тонколистного металла. Шов выполняется нахлесточный.

    Один из популярных вариантов крепления представлен на фото. Часто применяется и в загородном строительстве.

    Пайка

    В отличие от сварки в момент пайки поверхность металла не нагревается до температуры оплавления. Роль связующего выполняет расплавленный припой, который имеет более низкую температуру плавления. Такой способ сцепления применяется для малых деталей. Связано это с ограничением зазора между поверхностями частей.

    Клеевые соединения

    Для такого крепления не требуется разогрев поверхностей. Под каждый вид металла подбирается свой клей, который обеспечит плотное сцепление. Для таких операций детали подготавливаются. Поверхность шлифуется, обезжиривается, наносится специальная грунтовка, после этого производят операцию по склеиванию. Применяемые составы отличаются дополнительными свойствами и адгезией к различным поверхностям.

    Клепочная фиксация

    Этот способ сцепления применяется в основном для соединения листового металла и фасонных профилей. Технологическое отверстие в поверхностях осуществляют сверлением, далее вставляется клепка. За счет механического воздействия стержень и головка деформируются, заполняют и фиксируют отверстие. Такую операцию производят ручным и механизированным способом. Клепками фиксируют материал, не поддающийся сварным работам, пайке, склеиванию, и к деталям, где надо оттянуть разрушающий процесс.

    Соединения с натягом

    Производится подгонкой посадочных мест деталей. Сцепка происходит за счет силы трения. В основном этот вид считается неразъемным. Но это условно. В практике все же производят демонтаж и замену деталей.

    Достоинства, недостатки видов соединений

    Каждый крепеж отличается своими характеристиками. Рассмотрим все варианты с точки зрения преимуществ и недостатков:

    • Резьбовое. Выдерживает большие нагрузки, надежное сцепление, широкий ассортимент изделий, легкость монтажа и демонтажа, возможность применять механизацию, невысокая стоимость. Недостатки: повышенное количество концетратов напряжения, снижает сопротивляемость.
    • Шпоночное. Несложная конструкция, легкий монтаж и демонтаж. Недостатки: паз для шпона за счет уменьшения сечения вала и ступицы ослабляет их. Также это происходит за счет концентраций напряжений кручений и изгиба. Трудоемкий процесс изготовления крепежа.
    • Зубчатое. Образует хорошее сцепление и точное направление осевого перемещения, передает больший вращающий момент, меньшее количество деталей, надежность при реверсивных и динамических нагрузках, меньшее ослабление вала, уменьшение длины ступицы. Недостатки: повышенная цена, сложная технология производства.
    • Сварочное. Невысокая стоимость работ, соединение получается герметичным и плотным, применение автоматизированных процессов, возможность работы с толстым профилем. Недостатки: при ручной сварке качество зависит напрямую от квалификации работника, деформация поверхности деталей при нагреве, низкая надежность при вибрациях и ударных воздействиях.
    • Пайка. Нет деформации поверхностей деталей, высокая точность, возможность распайки. Недостатки: сложный процесс подготовки оснований, должен обеспечиваться минимальный зазор.
    • Клеевое. Невысокая стоимость, не происходит ослабление рабочего сечения, возможность комбинированного использования с другими видами креплений, герметичность стыка, повышает антикоррозийные свойства шва, устойчивость к воздействию воды, химии, температурным перепадам, простата технологии нанесения. Недостатки: тщательная подготовка основания, при неправильном подборе состава могут снижаться прочностные характеристики.
    • Клепочное. Возможность применения к материалам, которые не поддаются сварке, надежность, препятствует появлению усталостных трещин. Недостатки: трудоемкость, материалоемкость, при процессе появляется деформация поверхностей деталей из-за механического воздействия.
    • Соединения с натягом. Конструкция достаточно проста, хорошее расположение деталей относительно друг друга, выдерживает большие нагрузки. Недостатки: непростая сборка, прочность рассеивается под воздействием вибраций и колебаний.

    Как видно, каждый вид имеет свои преимущества и недостатки. Учитывая эти факторы, подбирают оптимальные виды крепежа в каждом конкретном случае. Рассмотрим, где применяются различные соединения.

    Виды соединений. Примеры применения

    Резьбовое, клеевое, сварное соединения встречаются повсеместно в любой отрасли. Например, строительной, мебельной, в тяжелой промышленности и так далее. Шпоночные и шлицевые фиксации широко используется в электроинструментах, оборудовании, машиностроении.

    Соединения с натягом устанавливаются на валы зубчатых колец, червячные колеса. Пайка часто применяется в работе с электронными системами, где требуется максимальная точность. Клепочное применяется для сшивания листов тонкого металла. Однако, как показано на последнем фото, при помощи заклепок можно скрепить достаточно крупные швеллера.

    Это лишь незначительный список применения отдельных вариантов крепления.

    Можно сказать, что с техническим прогрессом технология сцепления бурно развивается, а это значит, что будут появляться новые виды соединений деталей. Современный мир наполнен агрегатами, машинами и механизмами. От того, насколько прочно закреплены детали, зависят качество и срок службы узлов.

    Также важно, чтобы соединение не искажало форму изделия и не вносило дополнительных изменений в конструкцию. Поэтому оно должно соответствовать технологическим нормам. Если их соблюдать, то количество аварийных ситуаций на предприятиях сократится в разы, а сами агрегаты прослужат очень долго.

    Итак, мы выяснили, какие существуют виды соединения деталей.

    Источник: https://FB.ru/article/265801/soedineniya-naznachenie-vidyi-soedineniy-primeryi-dostoinstva-nedostatki-vidov-soedineniy

    Виды соединений: разъёмные, неразъёмные

    В процессе изготовления машин некоторые их детали соединяют между собой, при этом образуются неразъёмные или разъёмные соединения. [1]

    Неразъёмными называют соединения, которые невозможно разобрать без нарушения или повреждения деталей. К ним относятся заклёпочные, сварные, клеевые соединения, соединения, полученные пайкой, а также условно посадки с натягом.

    Разъёмными называют соединения, которые можно разбирать и вновь собирать без повреждения деталей. К разъёмным относятся резьбовые, шпоночные, шлицевые и другие соединения.

    Сварные соединения образуются путём местного нагрева деталей в зоне сварки. Наибольшее распространение получили электрические виды, основными из которых являются дуговая и контактная сварка.

    Различают следующие разновидности дуговой сварки:

    • автоматическая сварка под флюсом (этот вид сварки высокопроизводителен и экономичен, даёт хорошее качество шва, применяется в крупносерийном и массовом производстве для конструкций с длинными швами);
    • полуавтоматическая сварка под флюсом (применяется для конструкций с короткими прерывистыми швами);
    • ручная сварка (применяется в тех случаях, когда другие виды дуговой сварки нерациональны, этот вид сварки малопроизводителен, качество шва зависит от квалификации сварщика).

    Контактная сварка применяется в серийном и массовом производстве для нахлёсточных соединений тонкого листового металла (точечная, шовная контактные сварки) или для стыковых соединений круглого и полосового металла (стыковая контактная сварка).

    Достоинства сварных соединений:

    • невысокая стоимость соединения благодаря малой трудоёмкости сварки и простоте конструкции сварного шва;
    • сравнительно небольшая масса конструкции (на 15-25% меньше массы клёпаной):
      • из-за отсутствия отверстий под заклёпки требуется меньшая площадь свариваемых деталей;
      • соединение деталей может выполняться без накладок;
      • отсутствуют выступающие массивные головки заклёпок;
    • герметичность и плотность соединения;
    • возможность автоматизации процесса сварки;
    • возможность сварки толстых профилей.

    Недостатки сварных соединений:

    • прочность сварного шва зависит от квалификации сварщика (устраняется применением автоматической сварки);
    • коробление деталей из-за неравномерности нагрева в процессе сварки;
    • недостаточная надёжность при значительных вибрационных и ударных нагрузках.

    Соединения с натягом осуществляются подбором соответствующих посадок, в которых натяг создаётся необходимой разностью посадочных размеров насаживаемых одна на другую деталей. Взаимная неподвижность соединяемых деталей обеспечивается силами трения, возникающими на поверхности контакта деталей.

    Соединения деталей с натягом условно относят к неразъёмным соединениям, хотя, особенно при закалённых поверхностях, они допускают разборку и новую сборку деталей. Для этого используют:

    • механическое сопряжение;
    • тепловые посадки;
    • охлаждение охватываемой детали.

    Достоинства соединений с натягом:

    • простота конструкции и хорошее базирование соединяемых деталей;
    • большая нагрузочная способность.

    Недостатки соединений с натягом:

    • сложность сборки и, особенно, разборки;
    • рассеивание прочности соединения в связи с колебаниями действительных посадочных размеров в пределах допусков.

    Резьбовые соединения являются наиболее распространёнными разъёмными соединениями. Их образуют болты, винты, шпильки, гайки и другие детали, снабжённые резьбой.

    Резьбы классифицируют в зависимости от:

    • формы поверхности, на которой образуется резьба:
      • цилиндрические;
      • конические;
    • формы профиля резьбы:
      • треугольные;
      • упорные;
      • трапецеидальные;
      • прямоугольные;
      • круглые;
    • направления винтовой линии резьбы:
      • правые (винтовая линия поднимается слева вверх направо);
      • левые (имеют ограниченное применение);
    • числа заходов резьбы (определяется с торца винта по числу сбегающих витков):
      • однозаходные;
      • многозаходные;
    • назначения резьбы:
      • крепёжные (применяют в резьбовых соединениях; имеют треугольный профиль, который характеризуется большим трением, предохраняющим резьбу от самоотвинчивания, а также высокой прочностью и технологичностью);
      • крепёжно-уплотняющие (применяют в соединениях, требующих герметичности; выполняют треугольного профиля, но без радиальных зазоров; как правило, все крепёжные резьбовые детали имеют однозаходную резьбу);
      • для передачи движения (применяют в винтовых механизмах; имеют трапецеидальный (реже – прямоугольный) профиль, который характеризуется меньшим трением).

    Достоинства резьбовых соединений:

    • высокая нагрузочная способность и надёжность;
    • наличие большой номенклатуры резьбовых деталей для различных условий работы;
    • удобство сборки и разборки;
    • малая стоимость, обусловленная стандартизацией и высокопроизводительными процессами изготовления.

    Недостатки резьбовых соединений:

    • наличие большого количества концентраторов напряжений, которые снижают сопротивление усталости при переменных напряжениях.

    Шпоночные соединения состоят из вала, шпонки и ступицы охватывающей детали.

    Шпонка представляет собой брус, вставляемый в пазы вала и ступицы, для передачи вращающего момента между валом и охватывающей деталью.

    Шпоночные соединения подразделяют на:

    • ненапряжённые (при сборке соединений в деталях не возникает предварительных напряжений):
      • с призматическими шпонками (рабочие грани – боковые, не удерживают детали от осевого смещения вдоль вала) по форме торцов различают:
        • со скруглёнными торцами (рисунок 1, исполнение 1);
        • с плоскими торцами (рисунок 1, исполнение 2);
        • с одним плоским, а другим скруглённым торцом (рисунок 1, исполнение 3);
      • с сегментными шпонками (рабочие грани – боковые, применяют при передаче небольших вращающих моментов, просты в изготовлении, удобны при монтаже и демонтаже – шпонки свободно вставляют в паз и вынимают) (рисунок 2);
    • напряжённые (при сборке соединений в деталях возникают предварительные (монтажные) напряжения):
      • с клиновыми шпонками (имеют форму односкосных самотормозящих клиньев с уклоном 1:100, не требуют стопорения ступицы от продольного перемещения вдоль вала, хорошо воспринимают ударные и знакопеременные нагрузки) (рисунок 3);
      • с тангенциальными шпонками (состоят из двух форму односкосных клиньев с уклоном 1:100 каждый, работают узкими гранями, вводятся в пазы ударом, применяются для передачи больших вращающих моментов с переменным режимом работы, в соединении ставят две пары тангенциальных шпонок под углом 120°) (рисунок 4).

    Рисунок 1 – Соединения призматическими шпонками

    Рисунок 2 – Соединение сегментной шпонкой: 1 – винт установочный; 2 – кольцо замковое пружинное

    Рисунок 3 – Соединение клиновой шпонкой

    Рисунок 4 – Соединение тангенциальными шпонками

    Достоинства шпоночных соединений:

    • простота конструкции;
    • сравнительная лёгкость монтажа и демонтажа.

    Недостатки шпоночных соединений:

    • шпоночный паз ослабляет вал и ступицу охватывающей детали не только уменьшением сечения, но, главное, значительной концентрацией напряжений изгиба и кручения;
    • трудоёмкость изготовления.

    Шлицевые соединения образуются выступами – зубьями на валу и соответствующими впадинами – шлицами в ступице охватывающей детали. Рабочими являются боковые стороны зубьев. Упрощенно шлицевые соединения можно рассматривать как многошпоночные.

    Шлицевые соединения различают:

    • по характеру соединения:
      • неподвижные (для закрепления охватывающей детали на валу);
      • подвижные (допускают перемещение детали вдоль вала);
    • по способу центрирования ступицы относительно вала:
      • по наружному диаметру (наиболее технологично);
      • по внутреннему диаметру (при высокой твёрдости материала ступицы);
      • по боковым поверхностям зубьев (более равномерно распределение нагрузки по зубьям);
    • по форме зубьев:
      • прямобочные (имеют постоянную толщину зубьев) (рисунок 5);
      • эвольвентные (имеют повышенную прочность, используются для передачи больших вращающих моментов) (рисунок 6);
      • треугольные (применяют только в неподвижных соединениях для тонкостенных ступиц, пустотелых валов, при передаче небольших крутящих моментов) (рисунок 7).

    Рисунок 5 – Прямобочное шлицевое соединение

    Рисунок 6 – Эвольвентное шлицевое соединение

    Рисунок 7 – Треугольное шлицевое соединение

    Достоинства шлицевых соединений (по сравнению со шпоночными соединениями):

    • обеспечивают лучшее базирование соединяемых деталей и более точное направление при осевом перемещении;
    • уменьшается число деталей соединения (шлицевое соединение образуют две детали, шпоночное – три-четыре);
    • при одинаковых габаритах допускают передачу больших вращающих моментов за счёт большей поверхности контакта;
    • обеспечивается высокая надёжность при динамических и реверсивных нагрузках;
    • вал зубьями ослабляется незначительно;
    • уменьшается длина ступицы.

    Недостатки шлицевых соединений (по сравнению со шпоночными соединениями):

    • более сложная технология изготовления;
    • более высокая стоимость.

    Перечень ссылок

    1. Куклин Н.Г., Куклина Г.С. Детали машин: Учебник для машиностроительных специальностей техникумов. – 4-е издание, переработанное и дополненное. – М.: Высшая школа, 1987. – 383 с., ил.

    Вопросы для контроля

    1. Какие существуют основные разновидности соединений?
    2. Какие существуют разновидности сварных соединений?
    3. Каковы достоинства и недостатки сварных соединений?
    4. Какие существуют способы сборки и разборки соединений с натягом?
    5. Каковы достоинства и недостатки соединений с натягом?
    6. Какие существуют разновидности резьбовых соединений?
    7. Каковы достоинства и недостатки резьбовых соединений?
    8. Какие существуют разновидности шпоночных соединений?
    9. Каковы достоинства и недостатки шпоночных соединений?
    10. Какие существуют разновидности шлицевых соединений?
    11. Каковы достоинства и недостатки шлицевых соединений?
     < Понятие о взаимозаменяемости деталей Оси, валы, опоры >

    Источник: https://eam.su/vidy-soedinenij-razyomnye-nerazyomnye.html

    Виды соединений

    Любые машины, их узлы и агрегаты состоят из множества различных отдельных деталей. Все эти детали определенным образом взаимодействуют между собой, составляя единый целый функционирующий механизм. Взаимодействие это определяет виды соединения деталей. Соединения могут быть как разъемными, так и неразъемными.

    Разъемные соединения

    Разъемные соединения – это те, при помощи которых возможно, как правило, неоднократно произвести сборку и разборку узлов механизма. Примеры разъемных соединений – это резьбовые, шплинтовые, штифтовые, зубчатые и пр. В свою очередь, они могут быть как подвижными, так и неподвижными.

    Разъемные соединения получили широкое применение там, где необходима периодическая замена одной детали на другую в связи с регламентным обслуживанием или ремонтом механизма, смены какого-либо рабочего элемента машины (приспособление, инструмент), для постоянной или временной фиксации детали, периодическим взаимодействием деталей механизмов друг на друга в процессе их работы и т.д.

      Такие соединения образуются при помощи крепежных резьбовых элементов (болты, резьбовые шпильки, различные гайки, винты), ходовых винтов (червячных, шнековых), шлицов (зубьев) сопрягаемых деталей, шпонок, штифтов, шплинтов, клиньев, а также комбинацией нескольких таких элементов.

    Возможно разъемное соединение способом сочленения специальных выступов на скрепляемых деталях.

    Резьбовое соединение – самое распространенное из разъемных соединений. Широко применяется оно из-за простоты и легкости монтажа и демонтажа, а также относительно низкой стоимости изготовления крепежных элементов.

    Резьба представляет собой ряд равномерно расположенных друг от друга выступов постоянного сечения различной формы, образованных на боковой поверхности прямого кругового стержня или конуса. Она бывает метрической (наиболее используемая в крепеже) и дюймовой (применяется в трубных соединениях).

    Также по различным признакам резьба может классифицироваться как цилиндрическая и коническая, трапецеидальная, круглая, упорная, ходовая, одно- и многозаходная. Могут изготавливаться нестандартные и специальные резьбы.

    Рис. Резьбовое соединение.

    Соединения при помощи ходовых винтов используется там, где необходимо преобразование вращательного движения в поступательное для перемещения суппортов, кареток, фартуков и других механизмов.

    Зубчатое соединение представляет собой скрепление деталей при помощи шлицов-зубьев, по сути это многошпоночное соединение, где шпонки составляют монолитное целое с деталью, например, валом, и расположены вдоль ее продольной оси. Такие соединения используются в коровках передач, в карданных валах, в узлах, где происходит перемещение вдоль осей валов.

    Рис. Зубчатое соединение.

    Шпоночное соединение используется для фиксации одной вращающейся ведомой детали на другой – ведущей. Так при помощи шпонки крепится колесо, шкив на валу для передачи крутящего момента. Для белее точной фиксации вместо шпонок используется штифтовое соединение.

    Рис. Штифтовое соединение

    Шплинты применяются в основном для стопорения прорезных и корончатых гаек.

    Рис. Шплинтовое соединение

    Неразъемные соединения

    Неразъемные соединения – это те, разборка которых невозможна без механических воздействий, разрушающих и/или повреждающих сопрягаемые детали. Образовываться такие соединения могут при помощи сварки, пайки, склепки и даже склеивания деталей между собой.

    Для неразъемного соединения применяют методы:

    • сварки,
    • склепки,
    • склейки,
    • опрессовки,
    • развальцовки,
    • посадки с натягом,
    • сшивания,
    • кернения.

    Такие соединения имеют место там, где оно работает весь срок службы машины, механизма, агрегата или узла, и требуется неподвижная фиксация деталей относительно друг друга.

    Сварка представляет собой соединение, в процессе которого разогреваются детали, изготовленные из различных материалов (сталь, пластмасса, стекло), до состояния частичной или полной пластичности в местах их скрепления.

    Рис. Сварка

    В отличии от сварки при соединении пайкой детали не прогреваются до пластического или расплавленного состояния, а роль скрепляющего элемента играет расплавленный припой из материалов, имеющих существенно более низкую температуру плавления, чем сопрягаемые элементы.

    Рис. Пайка

    В клеевых швах вместо припоя используются различные клеевые составы.

    Соединения при помощи клепки хорошо выдерживают вибрационные и температурные нагрузки, устойчивы к коррозии. Склепываются также трудносвариваемые материалы и материалы, различные по своему химическому составу. Такое соединение образуется при помощи заклепок с коническими, сферическими или коническо-сферическими головками. Существуют также комбинированные вытяжные заклепки, увеличивающие быстроту монтажа. 

    Рис. Соединение при помощи клепки

    Опрессовка позволяет армировать изделия, выполняя изолирующие функции от коррозионного воздействия.

    Рис. Опрессовка

    Кернение и вальцовка осуществляются за счет деформации деталей в месте соединения.

    Посадка с натягом производится при определенных терморежимах с определенными допусками изготовленных деталей.

    Источник: http://www.big-krepeg.ru/info/vidy_soedinenijj.html

    Особенности резьбового соединения. Преимущества и недостатки, виды | Машкрепеж

    Резьбовыми называют соединения составных элементов конструкции между собой, выполненные с применением крепежных деталей – болтов, винтов, гаек и шпилек. В качестве дополнительных комплектующих применяют различные виды шайб: плоские, одновитковые или двухвитковые пружинные, лапчатые, зубчатые и другие.

    Резьба на деталях, задействованных в разъемных неподвижных соединениях, называется крепежной или крепежно-уплотняющей.

    Ее выполняют путем нанесения на наружную или внутреннюю поверхность деталей винтовых канавок с соответствующим сечением их профиля Крепежная резьба обеспечивает большую прочность и надежность, а крепежно-уплотняющая – дополнительно еще и герметичность соединений.

    Методы изготовления резьбы

    • Нарезание метчиками и плашками (соответственно, для внутренней и для наружной резьбы).

    • Нарезание на токарных и специальных станках.

    • Фрезерование, которое применяется при изготовлении деталей больших диаметров.

    • Накатка на специальных автоматах.

    • Отливка (при литье деталей) и выдавливание (при штамповке и прессовании).

    Резьбовые соединения широко распространены при сборке оборудования, станков, узлов и агрегатов в машиностроении, где болты, винты, гайки, шпильки и прокладки составляют более 60% от общего количества деталей. В зависимости от формы поверхности резьбы подразделяют на конические и цилиндрические.

    По расположению на поверхностях их делят на внешние и внутренние. Разъемные соединения состоят из резьбовых деталей с треугольным, прямоугольным, трапецеидальным, круглым или другим видом профиля Треугольная резьба включает в свою группу метрическую, дюймовую и коническую.

    Резьбовое соединение может содержать детали со стандартной или специальной резьбой, имеющей стандартный профиль, а диаметр или шаг – нестандартные.

    Соединения с крепежной резьбой

    Для неподвижных резьбовых соединений применяют детали с крепежной резьбой таких видов.

    • Метрическая, с крупным (от 0,075 до 6 мм) и мелким (от 0,2 до 6 мм) шагом, углом профиля 60°.

    • Метрическая коническая, с шагом от1 до 2 мм и углом профиля 60°.

    • Дюймовая, с 3-24 нитками на дюйм и углом профиля 55°.

    • Круглая, с шагом от 2,54 до 6,35 мм и углом профиля 30°.

    Резьбовые соединения деталей выполняют одним из таких методов: приложением крутящего момента; осевых сил; ударно-вращательных импульсов или температурной деформацией. Выбор метода сборки входящих в резьбовое соединение болтов, винтов, гаек или шпилек зависит от требуемой точности, конструктивных особенностей и серийности выполняемой сборки.

    Источник: https://www.rusbolt.ru/articles/11417/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электропривод
Как обозначается дюймовая резьба

Закрыть