Резьбовыми называют соединения, выполненные при помощи резьбы. К ним относят соединения при помощи болтов (винт с гайкой), винтов, шпилек и т. д. Это одно из старейших и наиболее распространенных видов разъемных соединений. В настоящее время общее количество резьбовых соединений составляет более 60 % от общего количества используемых соединений.
К основным преимуществам резьбовых соединений относится:
- возможность создания больших осевых сил сжатия деталей при небольшой силе, приложенной к ключу;
- удобная форма и малые габариты резьбовых деталей;
- взаимозаменяемость резьбовых деталей в связи со стандартизацией резьбы;
- централизованное изготовление резьбовых деталей.
Главным недостатком резьбовых соединений является наличие большого количества концентраторов напряжений на поверхностях резьбовых деталей, которые снижают сопротивление усталости при переменных напряжениях, а также необходимость стопорения резьбовых соединений.
Основным элементом резьбовых соединений является резьба, которая получается путем нарезания или накатывания на поверхности круглых цилиндрических или конических стержней или отверстий канавок по винтовой линии.
Резьба может выполняться на цилиндрических или конических поверхностях. Геометрической основой резьбы является винтовая линия. Винтовая линия – это место расположения точек гипотенузы треугольника ОАВ навернутого на цилиндр (рисунок 9.7).
Рисунок 9.7 – Схема винтовой линии
Согласно этой схеме, угол подъема винтовой линии
,
(9.11)
где р - шаг резьбы; d2 – средний диаметр резьбы.
В многозаходных резьбах вместо шага подставляют ход резьбы ph = p∙n, где n – число заходов резьбы (1, 2, 3…).
Классификация резьб:
- в зависимости от формы основной поверхности, на которой образуется резьба, различают цилиндрическую и коническую резьбу;
- в зависимости от направления винтовой линии различают правую и левую резьбу (правую резьбу применяют чаще);
- в зависимости от числа заходов винтовой линии различают однозаходную и многозаходную резьбу;
- в зависимости от формы профиля резьбы делятся на пять основных типов: треугольные, трапецеидальные, упорные, прямоугольные и круглые;
- в зависимости от назначения резьбы делятся на крепежные, крепежно-уплотняющие и для передачи движения (ходовые);
Крепежные резьбы применяют в резьбовых соединениях, и они характеризуются высокой прочностью. Крепежно-уплотняющие резьбы применяют в соединениях, требующих герметичности. Резьбы для передачи движения используют в винтовых механизмах.
Основные геометрические параметры резьбы стандартизированы и имеют следующие обозначения: d – наружный (номинальный) диаметр резьбы; d1 – внутренний диаметр резьбы; d2 – средний диаметр резьбы; h – высота рабочего профиля резьбы; р – шаг резьбы; рh – ход резьбы; α – угол профиля резьбы; β – угол подъема винтовой линии.