какие существуют метрические резьбы
Метрическая резьба: таблица размеров и параметры по ГОСТ
Метрическая резьба – это винтовая нарезка на наружных или внутренних поверхностях изделий. Форма выступов и впадин, которые ее формируют, представляет собой равнобедренный треугольник. Метрической эту резьбу называют потому, что все ее геометрические параметры измеряются в миллиметрах. Она может наноситься на поверхности как цилиндрической, так и конической формы и использоваться для изготовления крепежных элементов различного назначения. Кроме того, в зависимости от направления подъема витков резьба метрического типа бывает правая или левая. Помимо метрической, как известно, есть и другие типы резьбы – дюймовая, питчевая и др. Отдельную категорию составляет модульная резьба, которую используют для изготовления элементов червячных передач.
От точности исполнения метрической резьбы зависит надежность разъемного соединения
Основные параметры и сферы применения
Наиболее распространенной является метрическая резьба, наносимая на наружные и внутренние поверхности цилиндрической формы. Именно она чаще всего используется при изготовлении крепежных элементов различного типа:
Детали конической формы, на поверхность которых нанесена резьба метрического типа, требуются в тех случаях, когда создаваемому соединению необходимо придать высокую герметичность. Профиль метрической резьбы, нанесенной на конические поверхности, позволяет формировать плотные соединения даже без использования дополнительных уплотнительных элементов. Именно поэтому она успешно применяется при монтаже трубопроводов, по которым транспортируются различные среды, а также при изготовлении пробок для емкостей, содержащих жидкие и газообразные вещества. Следует иметь в виду, что профиль резьбы метрического типа один и тот же на цилиндрических и на конических поверхностях.
Параметры конусной метрической резьбы
Виды резьб, относящихся к метрическому типу, выделяют по ряду параметров, к которым относятся:
Есть и дополнительные параметры, в зависимости от которых метрические резьбы разделяются на различные виды.
Внутренняя метрическая резьба
Наружная метрическая резьба
Геометрические параметры
Рассмотрим геометрические параметры, которые характеризуют основные элементы резьбы метрического типа.
Геометрические параметры основного профиля метрической резьбы
Таблица значений диаметров метрической резьбы (все параметры указаны в миллиметрах)
Значения диаметров метрической резьбы (мм)
Полная таблица метрических резьб согласно ГОСТ 24705-2004 (все параметры указаны в миллиметрах)
Полная таблица метрических резьб согласно ГОСТ 24705-2004
Основные параметры резьбы метрического типа оговариваются несколькими нормативными документами.
Этот стандарт содержит требования к параметрам шага резьбы и ее диаметра. ГОСТ 8724, действующая редакция которого вступила в силу в 2004 году, является аналогом международного стандарта ISO 261-98. Требования последнего распространяются на метрические резьбы диаметром от 1 до 300 мм. По сравнению с этим документом, ГОСТ 8724 действует для более широкого диапазона диаметров (0,25–600 мм). В настоящий момент актуальна редакция ГОСТа 8724 2002, вступившего в действие в 2004 году вместо ГОСТа 8724 81. Следует иметь в виду, что ГОСТ 8724 регламентирует отдельные параметры метрической резьбы, требования к которой оговаривают и другие стандарты резьб. Удобство использования ГОСТа 8724 2002 (как и других подобных документов) состоит в том, что вся информация в нем содержится в таблицах, в которые включены метрические резьбы с диаметрами, находящимися в вышеуказанном интервале. Требованиям данного стандарта должна соответствовать как левая, так и правая резьба метрического типа.
Данный стандарт оговаривает, какие должна иметь резьба метрическая основные размеры. ГОСТ 24705 2004 распространяется на все резьбы, требования к которым регламентируются ГОСТом 8724 2002, а также ГОСТом 9150 2002.
Это нормативный документ, в котором оговорены требования к профилю метрической резьбы. ГОСТ 9150, в частности, содержит данные о том, каким геометрическим параметрам должен соответствовать основной резьбовой профиль различных типоразмеров. Требования ГОСТа 9150, разработанного в 2002 году, как и двух предыдущих стандартов, распространяются на метрические резьбы, витки которых поднимаются слева вверх (правого типа), и на те, винтовая линия которых поднимается влево (левого типа). Положения данного нормативного документа тесно перекликаются с требованиями, которые приводит ГОСТ 16093 (а также ГОСТы 24705 и 8724).
Данный стандарт оговаривает требования к допускам на метрическую резьбу. Кроме того, ГОСТ 16093 предписывает, как должно осуществляться обозначение резьбы метрического типа. ГОСТ 16093 в последней редакции, которая вступила в действие в 2005 году, включает в себя положения международных стандартов ISO 965-1 и ISO 965-3. Под требования такого нормативного документа, как ГОСТ 16093, подпадает как левая, так и правая резьба.
Стандартизируемым параметрам, указанным в таблицах резьб метрического типа, должны соответствовать размеры резьбы на чертеже будущего изделия. Выбор инструмента, при помощи которого будет выполняться ее нарезка, должен быть обусловлен данными параметрами.
Правила обозначения
Для обозначения поля допуска отдельного диаметра метрической резьбы используется сочетание цифры, которая указывает на класс точности резьбы, и буквы, определяющей основное отклонение. Поле допуска резьбы также должно обозначаться двумя буквенно-цифровыми элементами: на первом месте – поле допуска d2 (средний диаметр), на втором – поле допуска d (наружный диаметр). В том случае, если поля допусков наружного и среднего диаметров совпадают, то в обозначении они не повторяются.
Обозначение метрической резьбы
По правилам первым проставляется обозначение резьбы, затем следует обозначение поля допуска. Следует иметь в виду, что шаг резьбы в маркировке не обозначается. Узнать данный параметр можно из специальных таблиц.
В обозначении резьбы также указывается, к какой группе по длине свинчивания она относится. Всего существует три таких группы:
Буквы S и L, если они необходимы, идут за обозначением поля допуска и отделяются от него длинной горизонтальной чертой.
Пример обозначение резьбы на 24 мм различного типа (по ГОСТу 8724)
Обязательно указывается и такой важный параметр, как посадка резьбового соединения. Это дробь, формируемая следующим образом: в числителе проставляется обозначение внутренней резьбы, относящееся к полю ее допуска, а в знаменателе – обозначение поля допуска на резьбу наружного типа.
Пример обозначения посадки резьбового соединения на чертежах
Поля допусков
Поля допусков на метрический резьбовой элемент могут относиться к одному из трех типов:
Свинчиваемость деталей в резьбовом соединении обеспечивается допусками
Поля допусков на резьбы выбираются из специальных таблиц, при этом надо придерживаться следующих рекомендаций:
В отдельных случаях разрешается использовать поля допусков, образованные отсутствующими в таблицах сочетаниями d2 и d. Допуски и предельные отклонения на резьбу, на которую впоследствии будет наноситься покрытие, учитываются по отношению к размерам резьбового изделия, пока еще не обработанного с помощью такого покрытия.
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 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.
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:
Трубная дюймовая резьба
Все эти конструктивные элементы используются во всех отраслях промышленности, начиная от авиационной и закачивая пищевой.
Метрическая резьба
Метрическая выполняется на основании ГОСТ 8724-2002 – чаще всего применяется при изготовлении крепежных изделий. При соблюдении определенных условий этот вид допустимо использовать в качестве ходовой.
В основе этого вида лежит равносторонний треугольник (с углом в основании 60 градусов). Она может иметь один или несколько заходов. Многозаходную применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить повышенную прочность сочленения узлов.
Отечественные и зарубежные производители выпускают изделия имеющие диаметр от 0,25 до 600 мм и шаг от 0,25 до 6 мм. Изделия с малым шагом применяют тогда, когда необходимо обеспечить разъемную сборку изделий с тонкой стенкой. Кстати, в автомобильной промышленности этот вид применяют достаточно часто. Она может иметь левое и правое исполнение.
Ее обозначают следующим образом – на первом месте указывают букву, в этом случае — это М. Затем, показывается ее номинальный размер и шаг, в отношении этого вида применяют обозначение только в мм. Кроме этого в обозначение параметров входит количество заходов, исполнение (левое или правое). Разумеется, должен быть указан допуск на изготовление. Маркировка М12*1 говорит о том, что она имеет номинальный диаметр 12 мм и шаг 1.
Дюймовая резьба
Этот класса применяется по большей части при создании разъемных стыков трубопроводной арматуры (труб, кранов, клапанов и пр.). Ее наносят на изделия выполненные из металла, пластика. Ключевые параметры определены в ГОСТ 6111-52. В нем приведены таблицы, в которых определены размеры, шаги и допуски. Все размеры и условное обозначение приводят в дюймах.
В основании этого вида лежит треугольник с углом при вершине в 55 градусов. Как и у метрической вершины и впадины удалены.
Производители выпускают детали с трубным профилем от 3/16 (4,8 мм) до 4 (101 мм) дюймов.
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.
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.
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.
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.
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.
Трубная коническая резьба
Она этого вида применяется как крепежно-уплотняющая. Требования к ней определены в ГОСТ 6211-81. В этом документе говорится о том, что профиль должен соответствовать дюймовому профилю. Ее изготавливают на конусе с углом 1:16.
В основании лежит угол в 55⁰.
Она обеспечивает герметичность соединения без применения, каких либо дополнительных приспособлений (шайб, герметиков и пр.). Использование этого вида соединения резко снижает время на сборку/разборку соединения. Ее можно встретить в системах подачи масла, топлива, пара и пр.
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:
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:
Стандартные шаги метрической резьбы – таблица и ГОСТ
Время прочтения статьи: 15 минут
Надежность крепежных соединений достигается за счет резьбы. Она представляет собой чередование впадин и выступов на внутренней и внешней поверхности вращающихся деталей. Существует множество разновидностей резьбы: дюймовая, трубная, шуруповертная и метрическая. В этой статье более подробно описана метрическая резьба и ее особенности, поскольку именно она является наиболее универсальной и востребованной из всех перечисленных.
Резьбовые соединения применяются везде, где нужен крепеж, и для передачи движения. У каждой разновидности резьбовых соединений есть ряд типовых характеристик:
Также существуют другие параметры резьбы: высота профиля, длина ввинчивания, количество витков. В метрической резьбе профиль состоит из равносторонних треугольников. Угол профиля метрической резьбы составляет 60º. Нормативы размеров стандартного шага устанавливает ГОСТ 8724-81 (ИСО 261-98) «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги». Согласно этому документу, на поверхностях диаметром 1–68 мм шаг резьбы может быть крупным или мелким. При диаметре поверхности крепежного элемента свыше 68 мм метрическая резьба может иметь только мелкий шаг. Каждому диаметру соответствует один вариант крупного шага резьбы, и несколько вариантов мелкого шага. Например, при диаметре 10 мм возможен крупный шаг в 1,5 мм и три варианта мелкого шага. Крупный шаг в обозначении метрической резьбы опускается, поскольку его значение всегда неизменно, и его можно узнать по таблице.
Полное наименование резьбы состоит из следующих данных:
Шаг метрической резьбы определяют по таблице, или по маркировке крепежного элемента. Кроме табличных и справочных данных, существуют и практические способы определения шага резьбового профиля:
Еще один важный параметр резьбового соединения — поле допуска. Эта величина обозначает максимальную длину сопряжения сторон резьбовых профилей винта и гайки, и других разновидностей крепежных изделий. Существует три класса полей допусков. Если крепеж принадлежит к первому классу допусков, он является надежным и применяется в областях, где требуется высокая точность и надежная фиксация. Второй класс полей допусков — это наиболее часто используемый стандарт. Грубый класс допусков используется там, где не требуется большая точность резьбового соединения.
При выборе крепежа тип резьбового соединения имеет решающее значение. На территории Российской Федерации наиболее востребованы метизы с крупным шагом резьбы. Крепежные элементы с мелким шагом применяются для соединения изделий, подверженных вибрации, экспериментальным и переменным динамическим нагрузкам. Область применения метизов с мелким шагом резьбового профиля — автомобиле- и судостроение, производство станков, электроники и бытовой техники. В строительстве и других сферах в основном используется крепеж с крупным шагом метрической резьбы. Если требуется рассчитать, какие болты требуются для определенных строительных или иных задач, современные специалисты используют расчетные формулы, либо специальное программное обеспечение. Расчет параметров крепежа онлайн доступен на многих специализированных интернет-ресурсах бесплатно. Также существуют онлайн-калькуляторы для подсчета параметров метрической резьбы по набору исходных размеров. Необходимые размеры рекомендуется замерять с помощью штангенциркуля.
Под метрической резьбой также принято подразумевать любую резьбу, обозначение которой указано в миллиметрах. По форме профиля различают следующие типы резьбы:
Кроме миллиметров для измерения резьбовых соединений также используют другие системы мер: дюйм, модуль — отношение шага в миллиметрах к числу пи, питч — отношение числа пи к шагу, длина которого указана в дюймах.
Метрическая резьба
Содержание
Резьбовые соединения нужны для надежного крепления деталей, а также для передачи движения в механизмах. Самый распространенный тип — метрическая резьба. Ее нарезают на наружные и внутренние поверхности цилиндрических и конических форм.
Обычную метрическую резьбу используют для создания надежных соединений с применением:
обычных и анкерных болтов;
Эти соединения используют при изготовлении огромного количества изделий и конструкций.
Фотография №1: крепежные элементы с метрической резьбой
Коническую метрическую резьбу используют в тех случаях, когда соединения должны быть максимально герметичными. Технологию применяют при монтаже трубопроводов, по которым транспортируют различные среды, а также для изготовления герметичных пробок для емкостей с летучими веществами.
Профиль метрической резьбы
Для метрической резьбы характерен треугольный профиль. Его также называют крепежным.
Изображение №1: профиль метрической резьбы
Профиль метрической резьбы представляет собой равносторонний треугольник с углом 60°. Вершины и впадины могут быть острыми, срезанными и закругленными. Это зависит от заточки резьбонарезного инструмента и глубины обработки.
Профиль метрической резьбы имеет высоту H. Она определяется расстоянием от основания до вершины равностороннего треугольника.
Профиль метрической конической резьбы выглядит так.
Изображение №2: профиль метрической конической резьбы
Параметры и части метрической резьбы
Метрическая резьба имеет следующие параметры и части.
Диаметр. Наружный — D и d. Внутренний — D1 и d1. Средний — D2 и d2. Наружный диаметр называют номинальным и используют в маркировке и обозначениях на чертежах.
Шаг. Определяется расстоянием между двумя вершинами. Обозначается буквой P.
Ход (Ph). В однозаходной метрической резьбе ход равен шагу. В многозаходной резьбе ход определяется произведением шага на число заходов.
Изображение №3: ход и шаг резьбы
Фаска. Это поверхность с углом наклона в 45°, расположенная перед началом винтовой части.
Сбег. Это место перехода к гладкой части детали.
Сбег, отрезок с витками и фаска формируют общую длину резьбы.
Поля допусков для метрических резьб
От точности параметров наружных и внутренних метрических резьб зависят качество и надежность соединений. Для четкой стандартизации применяют допуски, указанные в ГОСТ 16093-2004.
Поля допусков установлены в трех классах точности.
Грубый. Имеются серьезные отклонения. Они возникают, например, при нарезании метрических резьб на горячетканных прутках и в глубоких глухих отверстиях.
Средний. Допуски этого класса применяют при формировании метрических резьб в большинстве случаев.
Точный. С применением допусков этого класса формируют прецизионные метрические резьбы. Высокая точность параметров обеспечивает максимально надежную посадку с минимумом колебаний.
Изображение №4: поля допусков для наружных и внутренних резьб
Виды метрических резьб
Метрические резьбы классифицируют по следующим параметрам.
Место расположения витков. Внутренние метрические резьбы находятся в отверстиях деталей и изделий. Для нарезания используют метчики. Наружные метрические резьбы на стержнях получают с применением плашек.
Направление витков. По этому признаку метрические резьбы делят на правые и левые.
Размер шага. Наибольшее распространение получили соединения с крупным (стандартным) шагом. Увеличение количества витков приводит к повышению надежности. Однако формирование метрических резьб с мелким шагом возможно на заготовках и изделиях из высокопрочных материалов.
Изображение №5: метрическая резьба с крупным и мелким шагом
Маркировка метрических резьб
Маркировка стандартных метрических резьб с крупным шагом включает в себя тип (М или МК) и номинальный диаметр. Например, МК24 — метрическая коническая резьба с диаметром 24 мм и крупным шагом.
Маркировка резьб с мелким шагом включает в себя его размер. Например, М24х1,5 — метрическая резьба с диаметром 24 мм и шагом 1,5 мм.
В маркировке многозаходных резьб после знака «х» указывают число заходов и шаг в круглых скобках. Например, М20х3(P2) — трехзаходная метрическая резьба с диаметром 20 мм и шагом 2 мм.
К маркировке левых резьб добавляют LH. Примеры — МК24LH, М24х1,5LH, М20х3(P2)LH.
Действующие ГОСТы на метрические резьбы
Требования к метрическим резьбам и стандартные значения их параметров (диаметр, шаг, допуски и т. д.) в таблицах вы найдете в следующих ГОСТах.
ГОСТ 8724-2002. «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги».
ГОСТ 24705-2004. «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры».
ГОСТ 9150-2002 (ИСО 68-1-98). «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Профиль».
ГОСТ 16093-2004. «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором».
Лучшие инструменты для нарезания метрических резьб
Изготовленные по ГОСТам метчики и плашки для нарезания внутренних и наружных метрических резьб вы можете купить в нашем магазине на очень выгодных условиях с доставкой в любой регион РФ. Изучите каталог и выберите подходящие инструменты.