Виды резьбы

Резьба – повторяющиеся выступы и впадины с постоянным сечением и шагом. Она нарезается на заготовках конической или цилиндрической формы, бывает наружная или внутренняя. При этом существуют разные типы резьбы. Они отличаются характеристиками, способами нарезки, а также спецификой использования.

Метрическая или регулирующая

Этот тип резьбы регламентируется международным стандартом ISO, применяется в странах Европы, обозначается буквой «M». Также он регламентируется немецким отраслевым нормативом DIN и государственным нормативом. Тут диаметр и шаг измеряется в миллиметрах. Согласно действующему стандарту, метрический тип бывает трех классов точности:

1. Грубый – используется для создания сочленений большой длины и глубины.
2. Средний – этот класс применяется для соединений общего назначения.
3. Точный – используется в соединениях, которые находятся под высокой нагрузкой.

Но такое разделение условно. В чертежах указываются допуски из ГОСТ.

Есть классификация и внутри стандарта ISO. Выделяется мелкие метрические витки с разным шагом. Еще один вид – трубная цилиндрическая или Pg. Ее еще называют броневой. Она обеспечивает герметичное соединение, у нее угол профиля равняется 80⁰, шаг варьируется от 1,27 мм до 1,59 мм.

Для упрощения нарезки выполняется засверливание коническим сверлом или снятие фаски. Обязательно применяется смазка для предупреждения перегрева рабочего инструмента. Точность закладывается на стадии черновой нарезки.

Дюймовая

Эта разновидность нарезки считается крепежной, но не используется массово в России. Ее можно встретить в старых соединениях, а также в автомобилях, собранных в Китае и США. Наибольшее распространение этот тип получил в сфере монтажа стальных и ПВХ труб. Он нарезается на муфтах, фитингах.

От метрической резьбы дюймовая отличается более острыми конусами гребней. Для ее измерения применяется не стандартный, а специальный дюйм. Он равняется не 2,54 см, а 3,32 см. Для обозначения применяются дробные и целые значения. Уточняются параметры с помощью специализированных таблиц.

Для обозначения наружной или внутренней резьбы используются буквы «A» и «B» соответственно. Она делится на 3 класса точности, которые привязаны к цифрам. Если в маркировке указана единица, то нарезка грубая. Наличие тройки указывает на высокую точность. Также в маркировке указывается количество витков.

Трапецеидальная

Нарезка такой формы обозначается буквами Tr. Угол его профиля равняется 30⁰, размеры регламентируются стандартом ГОСТ. Шаг варьируется от 1,5 мм до 48 мм. Она делится на следующие виды:

• правая;
• левая;
• однозаходная;
• многозаходная.

С ее помощью вращательные движения преобразуются в поступательные. Трапецеидальные витки не деформируются под воздействием высоких нагрузок. Наличие зазора позволяет с помощью смазочных материалов компенсировать тепловые расширения для снижения разрушающего воздействия силы трения.

Благодаря устойчивости к нагрузкам, соединения с трапецеидальными витками используются в следующих видах узлов:

• грузовых – на них воздействуют осевые силы:
• установочных – для обеспечения точности их перемещения;
• в ходовых механизмах, которые осуществляют подачу.

Наибольшей износостойкостью характеризуются нарезки со средним шагом. Несмотря на преимущества, трапецеидальный профиль используется ограниченно, в основном, в машиностроительной отрасли. Нужно помнить, что гайка с метрической резьбой не накрутится на болты с дюймовой. Причина – разное расположение и угол наклона гребней.

Коническая

Угол профиля у этой нарезки равен 60⁰. Ее нарезание производится специальными плашками. Это можно делать без полного снятия запчастей, деталей, конструктивных элементов. Для формирования правильного профиля заготовка, труба зажимается в тиски.

Конические профили обеспечивают герметичность сочленений. Это преимущество позволяет быстро монтировать трубопроводы разного назначения. Шаг витков варьируется в пределах от 0,907 мм до 2,309 мм.

Конические резьбы бывают метрические и дюймовые. В первом случае размер указывается в миллиметрах, во втором, – в дюймах. При переводе метрического измерения в дюймовые и наоборот возникают проблемы из-за разницы градусных мер углов при вершинах. Она составляет 5⁰. Важно, чтобы уклон конуса соответствовал соотношению 1/16. Количество витков на 1 дюйм определяется диаметром заготовки, детали.

BSPT – британский стандарт этого вида нарезки. Он регулирует изготовление элементов для монтажа разных видов труб, по которым перемещаются пар, газы, различные жидкости. Существует его аналог, который используется в Соединенных Штатах. Он называется NPT. Эти стандарты нельзя путать, так как они не взаимозаменяемые, так как конусы гребней располагаются под разными углами наклона.

Для обеспечения надежной фиксации при нарезке такого винтового профиля важна точность. В противном случае стыки не смогут выдержать воздействие давления в гидравлических узлах, трубопроводах.

Конические или трубные витки нарезаются на изделиях из EPDM. Этот материал отличается высокой твердостью, плотностью, устойчивостью к нагрузке на разрыв. Перечисленные плюсы сочетаются с эластичностью. Поэтому правильно нарезанная резьба обеспечивает надежное соединение труб из этиленпропиленового каучука.

Цилиндрическая

Этот тип нарезки обозначается как BSW, а трубная разновидность, – BSPP. Наличие букв BSP означает возможность замены аналогами, которые отвечают отраслевому нормативу 6357-81. Ее размеры стандартизированы, регламентируются ГОСТ. Согласно ему, угол вершины профиля равен 55⁰, впадины и гребни скруглены, что упрощает герметизацию соединений, так как уплотнительные материалы не разрезаются острыми вершинами. Также регламентируется маркировка цилиндрической резьбы. Она должна содержать следующие обозначения:

• g – диаметр в дюймах;
• l – длина витков;
• lh – длина левой резьбы;
• a или b – класс точности.

Погрешность впадин, вершин не регламентируется отраслевым стандартом. Она регулируется конкретными техническими заданиями.

Витки цилиндрического типа нарезаются на трубах диаметром до 6 дюймов. Если он больше, то для соединения зачастую используется сварка. HP – разновидность цилиндрической нарезки, которая используется для соединения гибких водопроводных, садовых шлангов. Единица ее измерения – дюйм.

Питчевая

Это ребра и гребенки, которые расположены по спирали параллельно друг другу. Они нарезаются специальными инструментами по металлу вручную или автоматизированным способом. При этом возможно максимально точно регулировать размеры ребер и гребенок. Они могут нарезаться не только на металле, но и других материалах, включая пластик и древесину на наружных и внутренних поверхностях.

В зависимости от параметров ребер и гребенок этот тип соединений делится на следующие виды:

• коническую – на каждом обороте увеличивается шаг, но уменьшается диаметр;
• дюймовая или американка используется промышленностью США;
• трапецеидальная – с ее помощью передается вращательное движение;
• метрическая.

Соединения с питчевой резьбой отличаются устойчивостью к нагрузкам. Они используются не только для фиксации конструктивных элементов, но и для регулирования напряжений. Шаг измеряется в модулях или питчах. Они переводятся в миллиметры с помощью специальных таблиц.

Питчевая резьба обозначается буквами Tp. Она нарезается резцами, фрезами на станках, а также специальными головками. Используется в различных отраслях, для производства компрессорного, насосного оборудования, фурнитуры для мебели и электроники. Но для использования преимуществ этого типа нарезки важно правильно внести обозначения в чертеж.

Для обеспечения длительной эксплуатации соединений нужно исключить, минимизировать ударные нагрузки. Важно постоянно их смазывать из-за чувствительности к дефициту смазочных материалов. Обязательная периодическая очистка от загрязнений.

Перед нарезкой нужно учесть тип материала заготовки. Если она алюминиевая, то оптимальным вариантом станет мелкая резьба с небольшим шагом. На деталях из более тяжелых металлов нарезаются витки с большим шагом. Для обеспечения герметичности соединения формируется профиль повышенной точности.

Круглая

Этот тип отличается скругленными вершинами. Отсутствие острых углов обеспечивает устойчивость к динамическим нагрузкам. Поэтому этот тип резьбы используется там, где соединения часто развинчиваются или эксплуатируются в условиях повышенной загрязненности сред. Это вентили, фитинги, смесители или шпиндели.

Прямоугольная

Шаг и диаметр этого типа нарезки измеряется в миллиметрах. У него профиль квадратной или прямоугольной формы. Поэтому такая резьба относится к специальным, используется для передачи движений под нагрузкой (присутствует в подъемных механизмах, включая домкраты).

Этот тип встречается редко, так как ее сложно нарезать. Еще один недостаток – недостаточная прочность. Главное преимущество прямоугольного типа – высокий коэффициент полезного действия. Из-за сложности нарезки его часто заменяют трапецеидальной.

Упорная

Упорный тип нарезки регламентируется отраслевым нормативом, отличается тем, что стороны профиля располагаются под разными углами. Одна наклонена на 3⁰, вторая, – на 30⁰. Диаметр упорной резьбы варьируется от 10 мм до 600 мм, а шаг находится в диапазоне 2–24 мм. Она нарезается на винтах, которые подвергаются высоким осевым односторонним нагрузкам. Скругление профиля резьбы повышает прочность соединения.