Резьба является одним из основных элементов технических изделий — от медицинских приборов до космических аппаратов. Уходя корнями в древнюю цивилизацию, она продолжает присутствовать в изделиях нашего века, что является убедительным доказательством механической эффективности хорошо сделанной машинной винтовой резьбы.
Дюймовая резьба работает как единое целое, но обычно изготавливается отдельно. Взаимодействие внешней и внутренней резьбы является важным фактором в понимании работы винтовой резьбы.
При правильном обращении резьба обеспечивает надежную фиксацию вдоль боковых поверхностей. Геометрия резьбы по определению и на практике может принимать широкий спектр форм. Ниже мы предлагаем некоторые используемые формы винтовой резьбы, а также их геометрические характеристики:
- унифицированная дюймовая
- угол 60 градусов между передним и задним фланцами
- 29-градусный угол между ведущим и ведомым фланцами
- Один 7-градусный и один 45-градусный боковой угол
На сегодняшний день унифицированная винтовая резьба с углом наклона 60 градусов является наиболее широко используемой формой резьбы. Она используется как в дюймовых, так и в метрических размерах от номинальных диаметров до размеров, подходящих для сверхкрупных конструкций.
Внутренняя унифицированная резьба
Давайте рассмотрим внутреннюю унифицированную резьбу с целью понимания ее геометрических характеристик.
Важное значение для работы резьбы имеет высота над и под резьбовым цилиндром. Геометрически она определяется как радиальное место, расстояние между канавками которого математически равно расстоянию между гребнями. Интуитивно можно подумать, что радиальное расстояние диаметра наружного резьбового цилиндра до определенного главного диаметра также математически равно радиальному расстоянию внутреннего резьбового цилиндра до малого диаметра; это не так.
Для дюймовых резьб эти расстояния равны 3⁄8 H и 1⁄4 H. Шаг резьбы (P) определяется как расстояние от любой точки на резьбе до идентичной точки на соседней резьбе. Этот параметр зависит от угла опережения резьбы в соответствии со спецификацией.
Продолжая рассматривать геометрию резьбы, отметим, что плоскость, или усечение, на малом диаметре внутренней резьбы составляет 1⁄4 P.
Геометрические факторы внутренней резьбы, или компоненты, включают:
- угол переднего торца
- угол наклона заднего торца
- Диаметр резьбового цилиндра
- Главный диаметр
- Малый диаметр
- Ведущий угол
- Угол спирали
- Шаг
- Длина зацепления
Измерение внутренней резьбы
Как измеряется внутренняя резьба? Основы метрологии гласят, что измерения должны основываться на известных стандартах. Благодаря международным соглашениям ISO, промышленность использует известные длины и круглые размеры в качестве стандартов измерения.
Общепризнанная методика измерения резьбы известна как измерение по проволоке. Зная номинальный диаметр и шаг резьбы, выбирается оптимальный диаметр проволоки для измерения сечения резьбы по проволоке. Из этого измерения вычитается константа проволоки, полученная при измерении лучшего диаметра.
Более простой метод измерения по проволоке наружной резьбы машинных винтов дает точные показатели для калиброванной резьбы, где углы, увод и округлость соответствуют допуску калибра. Не рекомендуется измерять резьбу механических крепежных изделий и деталей с помощью проволоки, так как она изготавливается с меньшей степенью точности, чем резьба по калибру.
Целью многих специалистов по контролю и обеспечению качества является соответствие резьбового компонента стандарту резьбы, такому как ANSI B1.1 или AS 8879C. С целью повышения надежности и качества резьбовых узлов, более ориентированной на клиента целью является контроль формы резьбы и ее влияния на контактные поверхности резьбы. Дифференциальное измерение между диаметром шага и функциональным диаметром помогает достичь этой цели.
