Стандартный шаг резьбы

Стандартный шаг резьбы

09 Ноября 2018, 11:20 9111

Инструкция, в большей степени, касается определения размеров метрических болтов, винтов и шпилек (далее просто болт). Основополагающие габаритные характеристики болта — диаметр, шаг резьбы и длина.

1. Диаметр болта

Точный диаметр болта, как и любого другого предмета, измеряют штангенциркулем или микрометром. Однако, бывают ситуации, когда специальных измерительных приборов нет под рукой. В таком случае, измерить наружный диаметр болта можно с помощью мерной ленты.

Оборачиваем меркой стержень болта в один оборот и отмечаем на шкале место соединения. Так мы выяснили длину окружности болта. Уменьшаем полученный результат на 1-2 мм, чтобы исключить влияние толщины мерки на расчеты.

Зная длину окружности, с помощью простой геометрической формулы с легкостью рассчитываем диаметр. Для этого длину окружности делим на число Пи, равное 3.14. Поскольку у большинства автомобильных болтов стандартные диаметры, то, даже с учетом погрешностей в измерениях, результат будет близок к стандартным размерам. Стандартные диаметры болтов применяемых в автомобилях: 5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 и т.д.

Справедливо заметить, что такой способ не подходит для замеров, где требуется особая точность. Например, забивную часть колесной шпильки, где важна каждая десятая миллиметра, измеряют только штангенциркулем или микрометром.

2. Шаг резьбы болта

Другой важный параметр болта — шаг резьбы. Шаг резьбы — расстояние между двумя соседними витками. Шаг резьбы измеряется шагомером. Однако, как и в случае со штангенциркулем, шагомера может не быть. Тогда рассчитайте расстояние между витками с помощью линейки

Для этого отсчитайте 15-20 витков резьбы (чем больше витков, тем точнее результат) и измерьте линейкой расстояние между крайними витками. Путем деления длины посчитанных витков на количество витков получаем расстояние между витками, т.е шаг резьбы.

Шаг резьбы автомобильного болта, величина стандартизированная и находится в тесной связке с диаметром. Зная диаметр болта и рассчитанную величину шага резьбы легко определяем точный шаг резьбы с помощью следующей таблицы.

3. Длина болта

При обозначении длины болта подразумевается длина его стержня. Таким образом, высота головки не учитывается. Измерьте длину стержня — получите длину болта. Если вы ищете болт М12х40х1.5, это значит, вам нужен болт с диаметром резьбы 12 мм, шагом резьбы 1.5 и длиной стержня 40 мм. При этом общая габаритная длина изделия с учетом высоты головки болта, составляет условные 50 мм.

Часто, автомобильные болты встречаются с заостренным кончиком — направляющей болта. Направляющая болта обеспечивает удобное и беспрепятственное проникновение в технологические отверстия деталей. Часто такие болты используются для крепления амортизаторов, рычагов, подрамников. Так вот, длиной болта считается длина с учетом этой направляющей.

Стандартные резьбы

Метрическая резьба — с шагом и основными параметрами резьбы в долях метра.

Дюймовая резьба — все параметры резьбы выражены в дюймах (чаще всего обозначается двойным штрихом, ставящимся сразу за числовым значением, например, 3″ = 3 дюйма), шаг резьбы в долях дюйма (дюйм = 2,54 см). Для трубной дюймовой резьбы размер в дюймах характеризует условно просвет в трубе, а наружный диаметр, на самом деле, существенно больше.

Метрическая и дюймовая резьба применяется в резьбовых соединениях и винтовых передачах.

Модульная резьба — шаг резьбы измеряется модулем (m). Чтобы получить размер в миллиметрах достаточно модуль умножить на число.

Питчевая резьба — шаг резьбы измеряется в питчах (p»). Для получения числового значения (в дюймах) достаточно число разделить на питч.

Модульная и питчевая резьба применяется при нарезании червяка червячной передачи. Профиль витка модульного червяка может иметь вид архимедовой спирали, эвольвенты окружности, удлинённой или укороченной эвольвенты и трапеции.

  • шаг (P) — расстояние между одноимёнными боковыми сторонами профиля, измеряется в долях метра, в долях дюйма или числом ниток на дюйм — это знаменатель обыкновенной дроби, числитель которой является дюймом. Выражается натуральным числом (например; 28, 19, 14, 11);
  • наружный диаметр (D, d), диаметр цилиндра, описанного вокруг вершин наружной (d) или впадин внутренней резьбы (D);
  • средний диаметр (D2, d2), диаметр цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы таким образом, что её отрезки, образованные при пересечении с канавкой, равны половине номинального шага резьбы;
  • внутренний диаметр (D1, d1), диаметр цилиндра, вписанного во впадины наружной (d1) или вершины внутренней резьбы (D1);
  • ход (Ph) величина относительного перемещения исходной средней точки по винтовой линии резьбы на угол 360°

где — число заходов;

  • высота исходного треугольника резьбы (H);
  • срез резьбы (с);
  • угол конуса конической резьбы ();
  • угол подъёма резьбы ():

>>Смотрите таблицу для определения резьбы по диаметру Американские стандарты резьб

Применение винтовых поверхностей в технике началось ещё в античные времена. Считается, что первым винт изобрел Архит Тарентский — философ, математик и механик, живший в IV—V веках до н. э. Широко известен изобретеный Архимедом винт, применявшийся для перемещения жидкостей и сыпучих тел. Первые крепёжные изделия, имеющие резьбы, начали применяться в Древнем Риме в начале н. э. Однако, из-за высокой стоимости они использовались только в ювелирных украшениях, медицинских инструментах и других дорогостоящих изделиях.

Широкое применение ходовые и крепёжные резьбы нашли лишь в Средневековье. Изготовление наружной резьбы происходило следующим образом: на цилиндрическую заготовку наматывалась смазанная мелом или краской верёвка, затем по образовавшейся спиральной разметке нарезалась винтовая канавка. Вместо гаек со внутренней резьбой использовались втулки с двумя или тремя штифтами.

В XV—XVI веках началось изготовление трёх- и четырёхгранных метчиков для нарезания внутренней резьбы. Обе сопрягаемые детали с наружной и внутренней резьбой для свинчивания подгонялись друг под друга вручную. Какая-либо взаимозаменяемость деталей полностью отсутствовала.

Предпосылки к взаимозаменяемости и стандартизации резьбы были созданы Генри Модсли (Henry Maudslay) приблизительно в 1800 году, когда изобретённый им токарно-винторезный станок сделал возможным нарезание точной резьбы. В течение следующих 40 лет взаимозаменяемость и стандартизация резьб имели место лишь внутри отдельных компаний. В 1841 году Джозеф Витворт (Joseph Whitworth) разработал систему крепежных резьб, которая, благодаря принятию её многими английскими железнодорожными компаниями, стала национальным стандартом для Великобритании, названным британским стандартом Витворта (BSW). Стандарт Витворта послужил основой для создания различных национальных стандартов, например стандарта Селлерса (Sellers) в США, резьбы Лёвенхерц (Löwenherz) в Германии и т. д. Количество национальных стандартов было очень велико. Так, в Германии в конце XIX века было 11 систем резьбы с 274 разновидностями.

В 1898 году Международный Конгресс по стандартизации резьбы в Цюрихе определил новые международные стандарты метрической резьбы на основе резьбы Селлерса, но с метрическими размерами.

В 1947 году была основана Международная организация по стандартизации (ISO). Стандарты резьбы ISO в настоящее время являются общепринятыми во всем мире, в том числе и в России.

Как определить шаг резьбы без резьбомера?

В некоторых ситуациях у вас есть у вас есть болт или гайка с неизвестными параметрами резьбы, а под рукой кроме линейки нет никакого измерительного инструмента. Сразу стоит уточнить, что с помощью линейки можно получить только грубый результат, поэтому если вы собираетесь регулярно проводить подобные измерения, лучше приобрести резьбомер и штангенциркуль.

Резьбы выполняются по утвержденным стандартам, что позволило унифицировать все резьбовые соединения. Шагом метрической резьбы называют расстояние между соседними вершинами или впадинами резьбового профиля. Именно это расстояние нам и предстоит измерить.

Геометрические размеры

От перечисленных выше параметров зависят эксплуатационные характеристики. От всех трех диаметров зависит то, какое отверстие нужно делать с помощью сверла при работе с метчиком. От шага и хода – насколько прочно будет происходить завинчивание, чем больше витков, и чем они чаще, тем лучше. Такая работа является более тонкой, поэтому выполнить ее в домашних условиях фактически невозможно, только на специальном оборудовании.

От того, насколько глубокие канавки, зависит прочность соединения. Здесь тоже есть ограничения. Если болтик будет выполнен в миниатюре, то слишком сильный перепад между углублениями и гребнями делать нельзя, это повышает хрупкость.

Угол профиля определяет то, насколько хорошо будет входить передняя часть метчика в материал. Ведь не так просто начать вращения, к тому же сделать это достаточно ровно, без перекосов. Чем мягче материал (например, медь или алюминий), тем лучше происходит вкручивание. Очень важна соразмерность двух элементов, которые приходят во взаимодействие.

Нюансы выбора крепежа и производства монтажных работ

Чтобы крепежный узел максимально надежно выполнял свои эксплуатационные задачи, важно подбирать болт и гайку не только по номинальному диаметру. Эти два элемента должны иметь одинаковые размеры по основному шагу резьбы. Кроме того, у них должны совмещаться направление вращения и количество заходов резьбовой нарезки.

Нельзя для формирования одного узла одновременно использовать элементы с метрической и дюймовой нарезкой. Следует точно соблюдать последовательность технологического процесса с предварительной подтяжкой и очередностью затягивания болтов. Только так можно не допустить перекосов и создать прочное соединение.

По любым возникшим вопросам обращайтесь к специалистам компании «Трайв-Комплект». Проконсультируем, поможем с правильным выбором крепежа. Все контакты указаны в соответствующем разделе нашего сайта.

Резьба метрическая. Диаметры и шаги.

По ГОСТ 8724 (СТ СЭВ 181) метрическая резьба может иметь диаметр 0,25…600 мм. Все диаметры разбиты на три ряда.

Примечания:

  1. При выборе диаметров резьб следует предпочитать первый ряд второму, а второй — третьему.
  2. Диаметры и шаги резьб, заключенные в скобки, по возможности не применять.
  3. Резьба 14×1,25 может применяться только для свечей зажигания.
  4. Резьба 35×1,5 может применяться лишь для стопорных гаек шарикоподшипников и при необходимости в легких конструкциях.

Обозначение резьб.

В условное обозначение резьбы с крупными шагами должны входить: буква М и номинальный диаметр резьбы, например М24, М64.

В обозначение резьбы с мелким шагом должны входить: буква М, номинальный диаметр резьбы и числовое значение шага, например, М24×2, М64×2 и т.д.

На эту резьбу распространяется стандарт ГОСТ 6357-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная цилиндрическая».

Единица измерений параметров: дюйм.
Направление: левая резьбы.
2 класса точности: класс А (повышенный), класс В (средний).

Почему для измерения используем дюймы?

Дюймовые размеры пришли к нам из Западной Европы. Требования стандарта ГОСТ 6357-81, который действует в странах постсоветского пространства, основаны на базе резьбы BSW (British Standard Whitworth), известной как резьба Витворта. Англичанин Джозеф Витворт (Joseph Whitworth), инженер по образованию, в 1841 году предложил новый для того времени тип нарезания резьбы. Он разработал удобный и надежный стандарт для мелкой резьбы с фиксированным углом канавки 55° и имеющей стандартный шаг для данного диаметра. Это нововведение вскоре стало первым национальным стандартом, его приняли железнодорожные компании, которые ранее использовали различные ре́зьбы. Стандарт был применён повсеместно. Позже он стал одним из британских стандартов и стал называться британский стандарт Витворта (сокращённо BSW).

Этот тип резьбы применяется как в самих трубах, так и в трубных элементах и соединениях (угольники, муфты, контргайки, тройники).

В сечении профиля можно увидеть равнобедренный треугольник с углом 55 градусов и закруглениями на вершинах и впадинах контура для более высокой герметичности соединения.

Нарезать резьбу допускается на трубах до 6 дюймов. Труба в диаметре более 6” сваривается для большей надежности и герметичности.

Условное обозначение дюймовой резьбы в международных стандартах

Международная: G.
Великобритания: BSPP.
Япония: PF.

Указывается буква G и диаметр прохода (внутренний диаметр) трубы в дюймах. Наружный диаметр резьбы в обозначении отсутствует.

Примеры обозначений резьбы:

G 1/2 — резьба трубная цилиндрическая наружная, внутренний Ø трубы 1/2». Наружный диаметр трубы составит 20,995 мм (см. таблицу ниже), кол-во шагов на длине 25,4 мм (1дюйм) будет равно 14.

Также могут быть обозначены класс точности (А, В), направление витков (LH), длина свинчивания (обозначается последней, в мм):

G 1 ½ — В — резьба трубная цилиндрическая, внутренний Ø 1 ½ дюйма, класс точности В.
G1 ½ LH- В — резьба трубная цилиндрическая, внутренний Ø 1 ½ дюйма, класс точности В, левая.
G 1 ½ -В-40 — резьба трубная цилиндрическая, внутренний Ø 1 ½ дюйма, класс точности В, длина свинчивания 40 мм.

Для внутренней трубной цилиндрической резьбы будет обозначен только диаметр трубы, для которой предназначено отверстие.

Метрическая резьба

Метрическая резьба (рис. 2) — основная треугольная крепежная резьба. Метрические резьбы бывают с крупными и мелкими шагами. Наиболее распространена метрическая резьба с крупным шагом, так как по сравнению с резьбами с мелкими шагами она оказывает меньшее влияние на износ и ошибки изготовления. Метрические резьбы с мелкими шагами по сравнению с резьбой с крупным шагом при одном и том же наружном диаметре обеспечивают детали большие прочность (глубина канавок резьбы меньше и внутренний диаметр резьбы больше) и надежность от самоотвинчивания (шаг резьбы, а следовательно, и угол подъема резьбы меньшие). Поэтому метрические резьбы с мелкими шагами применяют при изготовлении тонкостенных резьбовых деталей, служащих для регулирования и подверженных действию динамических нагрузок.

Рис. 2 — Метрическая резьба

Важные нюансы

Шаг резьбы по принятым международным нормам и стандартам в машиностроении измеряется в миллиметрах. Хотя и здесь есть свои особенности, которые заключаются в том, что у некоторых видов резьбы шаг может выражаться количеством витков на один дюйм ее длины.

В заключение хотелось бы отметить – расчет и подбор резьбовых соединений, вопреки общественному мнению, должен все же осуществляться исключительно профильными специалистами, поскольку от правильности полученных данных будет зависеть работоспособность и надёжность механизмов и конструкций и, соответственно, безопасная работа людей, их эксплуатирующих и обслуживающих.