Как определить шаг метрической резьбы. Обзор разновидностей резьбовых соединений Измерить дюймовую резьбу

Эксплуатационное назначение резьбы

Крепежная резьба обеспечивает полное и надежное соединение деталей при различных нагрузках и при различном температурном режиме. К этому типу относятся метрическая .

Крепежно-уплотнительная резьба предназначена для обеспечения плотности и непроницаемости резьбовых соединений (без учета ударных нагрузок). К этому типу относятся метрическая с мелким шагом, трубная цилиндрическая и коническая резьбы и коническая дюймовая резьба.

Ходовая резьба служит для преобразования вращательного движения в поступательное. Она воспринимает большие усилия при сравнительно малых скоростях движения. К этому типу относятся резьбы: трапецеидальная , упорная , прямоугольная , круглая .

Специальная резьба имеет специальное назначение и применяется в отдельных специализированных отраслях производства. К ним можно отнести следующие:

- метрическая тугая резьба - резьба, выполненная на стержне (на шпильке) и в отверстии (в гнезде) по наибольшим предельным размерам; предназначена для образования резьбовых соединений с натягом;

- метрическая резьба с зазорами - резьба с необходимая для обеспечения легкой свинчиваемости и развинчиваемости резьбовых соединений деталей, работающих при высоких температурах, когда создаются условия для схватывания (сращивания) окисных пленок, которыми покрыта поверхность резьбы;

- часовая резьба (метрическая) - резьба, применяемая в часовой промышленности (диаметры от 0,25 до 0,9 мм);

- резьба для микроскопов - резьба, предназначена для соединения тубуса с объективом; имеет два размера: 1) дюймовая - диаметр 4/5 І (20,270 мм) и шаг 0,705 мм (36 ниток на 1І); 2) метрическая - диаметр 27 мм, шаг 0,75 мм;

- окулярная многозаходная резьба - рекомендуемая для оптических приборов; профиль резьбы - равнобочная трапеция с углом 60 0 .

Рисунок 104 - Классификация резьб

Достоинства и недостатки резьбовых соединений
Достоинства резьбовых соединений:
- высокая нагрузочная способность и надежность;
- взаимозаменяемость резьбовых деталей в связи со стандартизацией резьб;
- удобство сборки и разборки резьбовых соединений;
- централизованное изготовление резьбовых соединений;
- возможность создания больших осевых сил сжатия деталей при небольшой силе, приложенной к ключу.

Недостатки резьбовых соединений:
- главный недостаток резьбовых соединений – наличие большого количества концентраторов напряжений на поверхностях резьбовых деталей, которые снижают их сопротивление усталости при переменных нагрузках.

Распределение осевой нагрузки по виткам резьбы

Осевая нагрузка по виткам резьбы гайки распределяется неравномерно из-за неблагоприятного сочетания деформаций винта и гайки (витки в наиболее растянутой части винта взаимодействуют с витками наиболее сжатой части гайки).
Статически неопределимая задача о распределении нагрузки по виткам прямоугольной резьбы гайки с 10 витками была решена профессором Н. Е. Жуковским в 1902 году.

Первый виток передает около 34% всей нагрузки, второй – около 23%, а десятый – меньше 1%. Отсюда следует, что нет смысла применять в крепежном соединении слишком высокие гайки. Стандартом предусмотрена высота гайки 0,8d для нормальных и 0,5d для низких гаек, используемых в малонагруженных соединениях.

Для выравнивания нагрузки в резьбе применяют специальные гайки, что особенно важно в соединениях, работающих при циклических нагрузках.

Резьба метрическая

Метрическая резьба (рис. 120). Основным типом крепежной резьбы в России является метрическая резьба с углом треугольного профиля а равным 60°. Размеры ее элементов задаются в миллиметрах.

Это основной вид крепежной резьбы, предназначенной для соединения деталей непосредственно друг с другом или с помощью стандартных изделий, имеющих метрическую резьбу, таких как болты, винты, шпильки, гайки.

Согласно ГОСТ 8724-81 метрические резьбы выполняются с крупным и мелким шагом на поверхностях диаметров от 1 до 68 мм - свыше 68 мм резьба имеет только мелкий шаг, при чем мелкий шаг резьбы может быть разным для одного и того же диаметра, а крупный имеет только одно значение. Крупный шаг в условном обозначении резьбы не указывается. Например: для резьбы диаметром 10 мм крупный шаг резьбы равен 1,5 мм, мелкий - 1,25; 1; 0,75; 0,5 мм.

Согласно ГОСТ 8724-81 метрическая резьба для диаметров от 1 до 600 мм делится на два типа: с крупным шагом (для диаметров от 1 до 68 мм) и с мелким шагом (для диаметров от 1 до 600 мм).

Резьба с крупным шагом применяется в соединениях, подвергающихся ударным нагрузкам. Резьба с мелким шагом - в соединениях деталей с тонкими стенками и для получения герметичного соединения. Кроме того, мелкая резьба широко применяется в регулировочных и установочных винтах и гайках, так как с ее помощью легче осуществить точную регулировку.

При проектировании новых машин применяется только метрическая резьба.

Обозначается метрическая резьба буквой М:

· M16, М42, М64 – с крупным шагом

· М16×0,5; М42×2; М64×3 – с мелким шагом

· М42×3 (Р1) – это означает, что резьба многозаходная с диаметром 42 мм, шагом 1 мм и её ход составляет 3 мм (трёхзаходная)

· M14LH, M40×2LH, M42×3(P1)LH – если нужно обозначить левую резьбу, то после условного обозначения ставят буквы LH

Как определить шаг метрической резьбы

· самый простой способ ― измерить длину десяти витков и разделить на 10.

· можно воспользоваться специальным инструментом ― резьбомером метрическим.

Резьба дюймовая

В настоящее время не существует стандарт, регламентирующий основные размеры дюймовой резьбы. Ранее существовавший ОСТ НКТП 1260 отменен, и применение дюймовой резьбы в новых разработках не допускается.

Это резьба треугольного профиля с углом при вершине 55° (а равным 55°). Номинальный диаметр дюймовой резьбы (наружный диаметр резьбы на стержне) обозначается в дюймах. В России дюймовая резьба допускается только при изготовлении запасных частей к старому или импортному оборудованию и не применяется при проектировании новых деталей.

Как уже упоминалось ранее, родиной стандартизованной резьбы можно считать Великобританию с её английской системой мер. Самый выдающийся английский инженер-изобретатель, озаботившийся наведением порядка с резьбовыми деталями, это Джозеф Уитворт (Joseph Whitworth ), или Джозеф Витворт, так тоже правильно. Уитворт оказался талантливым и очень деятельным инженером; настолько активным и предприимчивым, что разработанный им в 1841 году первый резьбовой стандарт BSW был утверждён к всеобщему применению на государственном уровне в 1881 году. К этому моменту резьба BSW стала самой распространенной дюймовой резьбой не только в Великобритании, но и в Европе. Плодотворный Дж. Уитворт разработал ещё целый ряд других стандартов дюймовых резьб специального применения; некоторые из них широко применяются и по сей день.

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.

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:

анкерных и обычных болтов;
гаек;
шпилек;
винтов и др.

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.

Виды резьб, относящихся к метрическому типу, выделяют по ряду параметров, к которым относятся:

размеры (диаметр и шаг резьбы);
направление подъема витков (левая или правая резьба);
расположение на изделии (внутренняя или наружная резьба).

Есть и дополнительные параметры, в зависимости от которых метрические резьбы разделяются на различные виды.

Геометрические параметры

Рассмотрим геометрические параметры, которые характеризуют основные элементы резьбы метрического типа.

Номинальный диаметр резьбы обозначается буквами D и d. При этом под буквой D понимают номинальный диаметр наружной резьбы, а под буквой d – аналогичный параметр внутренней.
Средний диаметр резьбы в зависимости от ее наружного или внутреннего расположения обозначается буквами D2 и d2.
Внутренний диаметр резьбы в зависимости от ее наружного или внутреннего расположения имеет обозначения D1 и d1.
Внутренний диаметр болта используется для расчета напряжений, создаваемых в структуре такого крепежного изделия.
Шаг резьбы характеризует расстояние между вершинами или впадинами соседних резьбовых витков. Для резьбового элемента одного и того же диаметра различают основной шаг, а также шаг резьбы с уменьшенными геометрическими параметрами. Для обозначения этой важной характеристики используют букву P.
Ход резьбы представляет собой расстояние между вершинами или впадинами соседних витков, сформированных одной винтовой поверхностью. Ход резьбы, которая создана одной винтовой поверхностью (однозаходная), равен ее шагу. Кроме того, значение, которому соответствует ход резьбы, характеризует величину линейного перемещения резьбового элемента, совершаемого им за один оборот.
Такой параметр, как высота треугольника, который формирует профиль резьбовых элементов, обозначается буквой H.

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.

ГОСТ 8724

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.

ГОСТ 24705 2004

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.

ГОСТ 9150

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).

ГОСТ 16093

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.

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:

N – нормальная, которая не указывается в обозначении;
S – короткая;
L – длинная.

Буквы S и L, если они необходимы, идут за обозначением поля допуска и отделяются от него длинной горизонтальной чертой.

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.

Поля допусков

Поля допусков на метрический резьбовой элемент могут относиться к одному из трех типов:

точные (с такими полями допуска выполняется резьба, к точности которой предъявляются высокие требования);
средние (группа полей допуска для резьбы общего назначения);
грубые (с такими полями допуска выполняют резьбонарезание на горячекатаных прутках и в глубоких глухих отверстиях).

Определить размер крепёжного изделия довольно просто. Не так ли?

Да, но не всё так просто, как кажется... Если не знать заранее о всём многообразии крепежа и особенностях его измерения, то можно запросто купить что-нибудь ненужное или не того размера. Казалось бы, определение диаметра, толщины и длины у различных крепежных изделий не должно вызывать проблем. Например, у болтов достаточно измерить диаметр и длину резьбового стержня, и,- готово - есть размер. Правда, повертев в руках всякие разные болты/винты, возникает вопрос: "а длину мерять со "шляпкой" или без?". С гайками ещё "забавнее": зная, что в руках гайка М16 можно так и не найти, где же в этой гайке размер 16 мм? А может эта гайка вовсе и не М16?

Попробуем разобраться...

Основными параметрами, определяющими тип и размер крепежа являются: диаметр, длина и толщина (или высота).

В большинстве сегодняшних русскоязычных справочников, на чертежах и в конструкторской документации используются обозначения, заимствованные из английского языка и алфавита.

Так диаметр крепёжного изделия принято обозначать большой или малой латинской буквой "D" или "d" (сокращение от англ. Diameter ), длину крепежного изделия принято обозначать большой или малой латинской буквой "L " или "l " (сокращение от англ. Length ), толщина обозначается "S " или "s " (сокращение от англ. Stoutness ), высота обозначается большой или малой латинской буквой "Н " или "h " (сокращение от англ. Hi gh ).

Разберём особенности измерения основных типов крепёжных изделий.

Измерение болтов

Болты с метрической резьбой обозначаются в документации в формате МDxPxL , где:

М - значок метрической резьбы;
D - диаметр резьбы болта в миллиметрах;
P
L - длина болта в миллиметрах.

Чтобы определиться с видом и размером конкретного болта необходимо визуально установить его тип, сопоставив конструкцию болта с одним из стандартов (ГОСТ, DIN, ISO ) Затем, выяснив тип болта, последовательно определить все перечисленные размеры.

Для измерения диаметра болта можно воспользоваться штангенциркулем, микрометром или шаблонной линейкой.

Контроль точности определённого диаметра наружной резьбы производится с помощью комплекта калибров "ПР-НЕ" (проход-непроход), один из которых должен легко навинчиваться на болт, а другой не должен навинчиваться совсем.

Длину болта можно измерить с помощью тех же штангенциркуля или линейки.

Для определения шага резьбы на резьбовом крепеже обычно используется такой инструмент, как шагомер.

Также можно измерить шаг резьбы путём замера расстояния между двумя витками резьбы с помощью штангенциркуля.

Однако точность такого способа удовлетворительно подойдёт только для крупных диаметров резьб. Надёжнее измерить штангенциркулем (в крайнем случае, линейкой) длину нескольких витков резьбы (например, 10-ти) и, затем, разделить результат измерения на число измеренных витков (в примере - на 10).

Полученное число должно совпадать точно (или почти точно) с одним из значений резьбового ряда шагов резьбы для данного диаметра резьбы - это справочное значение и есть искомый шаг резьбы. Если это не так, то, скорее всего, Вы имеете дело с дюймовой резьбой - определение шага резьбы требует дальнейшего уточнения.

В зависимости от геометрической конфигурации болта способ измерения его длины может отличаться, и условно все болты можно разделить на 2 группы:

болты с выступающей головкой
болты с потайной головкой

Длина болтов с выступающей головкой измеряется без учета самой головки:

Болты с шестигранной головкой ГОСТ 7805-70, 7798-70, 15589-70, 10602-94 ;
Болты с шестигранной уменьшенной головкой ГОСТ 7808-70, 7796-70, 15591-70 ;
Болты высокопрочные ГОСТ 22353-77 ;
Болты высокопрочные шестигранные с увеличенным размером под ключ ГОСТ Р 52644-2006 .

Болты с шестигранной головкой и направляющим подголовком ГОСТ 7811-70, 7795-70, 15590-70.

Болты с шестигранной уменьшенной головкой для отверстий из-под развертки ГОСТ 7817-80 .

Болты с увеличенной полукруглой головкой и усом ГОСТ 7801-81 .

Болты с увеличенной полукруглой головкой и квадратным подголовком ГОСТ 7802-81 .

Рым-болты ГОСТ 4751-73 .

Длина болтов с потайной головкой измеряется вместе с головкой:

Болты с потайной головкой и усом ГОСТ 7785-81 .

Болты с потайной головкой и квадратным подголовком ГОСТ 7786-81 .

Болты шинные ГОСТ 7787-81 .

Существенным параметром для определения типа болта и его стандарта ГОСТ (DIN или ISO) является размер головки: размер "под ключ", в случае шестигранной головки, или диаметр, в случае цилиндрической головки; так как бывают болты с уменьшенной головкой, с нормальной и с увеличенной головкой.

Измерение дюймовых болтов

Болты с дюймовой резьбой обозначаются в документации в формате D"-NQQQxL , где:

D" - диаметр резьбы болта в дюймах - изображается в виде целого числа или дроби со значком " , а также в виде номера № для малых диаметров резьбы;
N
QQQ
L - длина болта в дюймах - изображается в виде целого числа или дроби со значком " .

В случае, если Вам необходимо определить диаметр резьбы дюймового болта, нужно результат замера диаметра болта разделить на 25,4 мм, что равняется 1 дюйму. Полученное число необходимо сопоставить с ближайшим дробным размером в дюймах (можно из таблицы для дюймовой резьбы с крупным шагом UNC ):

Шаг резьбы дюймового болта определяется подсчётом количества витков в одном дюйме (25,4мм) резьбы. Можно также воспользоваться дюймовым резьбомером, если Вы заранее знаете, что резьба дюймовая. Длину дюймового болта необходимо измерять также, как и метрического, а результат разделить на 25,4 мм, что равняется 1 дюйму. Полученное число необходимо сопоставить с ближайшим размером в дюймах, разделяя целую и дробную часть.

Измерение винтов

Винты с метрической резьбой обозначаются в документации аналогично болтам в формате МDxPxL , где:

М - значок метрической резьбы;
D - диаметр резьбы винта в миллиметрах;
P - шаг резьбы в миллиметрах (бывают крупный, мелкий и особо мелкий шаг; если шаг крупный для данного диаметра резьбы - то он не обозначается);
L - длина винта в миллиметрах;

Сначала осмотром устанавливаем разновидность измеряемого винта, определяем его стандарт, чтобы определиться с особенностями измерения.

Диаметр резьбы винтов определяем аналогично измерению болтов.

В зависимости от геометрической конфигурации винта способ измерения его длины может отличаться, и все винты можно условно разделить на 4 группы:

винты с выступающей головкой (на рис. 1, 2, 6);
винты с потайной головкой (на рис. 4);
винты с полупотайной (на рис. 3);
винты без головки (на рис. 5).

Винты с цилиндрической головкой и внутренним шестигранником ГОСТ 11738-84 ;
Винты с цилиндрической головкой ГОСТ 1491-80 .

Винты с полукруглой головкой ГОСТ 17473-80 .

Винты с полупотайной головкой ГОСТ 17474-80 .

Винты с потайной головкой ГОСТ 17475-80 .

Винты установочные с прямым шлицем ГОСТ 1476-93, 1477-93, 1478-93, 1479-93 ;
Винты установочные с шестигранным углублением под ключ ГОСТ 8878-93, 11074-93, 11075-93 .

Винты установочные с квадратной головкой ГОСТ 1482-84, 1485-84 .

Измерение шпилек

Шпильки с метрической резьбой обозначаются в документации в формате МDxPxL , где:

М - значок метрической резьбы;
D - диаметр резьбы шпильки в миллиметрах;
P - шаг резьбы в миллиметрах (бывают крупный, мелкий и особо мелкий шаг; если шаг крупный для данного диаметра резьбы - то он не обозначается);
L - длина рабочей части шпильки в миллиметрах.

Определение диаметра резьбы шпилек идентично измерению резьбы болтов.

В зависимости от стандарта ГОСТ и конфигурации шпильки способ измерения её длины может отличаться, и все шпильки можно условно разделить на 2 группы:

шпильки для гладких отверстий - рабочей частью является вся длина шпильки - имеют всегда одинаковой длины резьбу на обоих концах (на рис. 1, 2);
шпильки с ввинчиваемым концом - рабочей частью является хвостовик без учёта ввинчиваемого конца (на рис. 3).

Для правильного измерения размера шпильки необходимо сначала определить: имеет ли данная шпилька ввинчиваемый конец или нет? После чего станет понятно как измерять длину рабочей части шпильки. Ввинчиваемый конец имеет, в зависимости от стандарта ГОСТ, несколько фиксированных значений, измеряемых кратно диаметру шпильки: 1d, 1,25d, 1,6d, 2d, 2,5d . Остальная часть шпильки с ввинчиваемым концом и есть её размер в длину.

Шпильки резьбовые DIN 975 ;
Шпильки размерные DIN 976-1 ;
Шпильки для гладких отверстий ГОСТ 22042-76, 22043-76 ;

Шпильки для гладких отверстий ГОСТ 22042-76, 22043-76 ;
Шпильки для фланцевых соединений ГОСТ 9066-75 ;

1d ГОСТ 22032-76, 22033-76 ;
Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 1,25d ГОСТ 22034-76, 22035-76 ;
Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 1,6d ГОСТ 22036-76, 22037-76 ;
Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 2d ГОСТ 22038-76, 22039-76 ;
Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 2,5d ГОСТ 22040-76, 22041-76 ;

Измерение заклёпок

Заклёпки с замыкающей головкой - полнотелые (под молоток) обозначаются в документации в формате DxL , где:

D - диаметр тела заклёпки в миллиметрах;
L - длина заклёпки в миллиметрах;

В зависимости от стандарта ГОСТ и конфигурации полнотелой заклёпки способ измерения её длины может отличаться, и все заклёпки можно условно разделить на 3 группы:

заклёпки с выступающей головкой (на рис. 1, 3);
заклёпки с потайной головкой (на рис. 2);
заклёпки с полупотайной (на рис. 4);

Заклёпки с плоской (цилиндрической) головкой ГОСТ 10303-80 ;

Заклёпки с потайной головкой ГОСТ 10300-80 ;

Заклёпки с полукруглой головкой ГОСТ 10299-80 ;

Заклёпки с полупотайной головкой ГОСТ 10301-80 ;

Заклёпки отрывные, устанавливаемые с помощью специального пистолета, обозначаются в формате DxL , где:

D - наружный диаметр тела самой заклёпки в миллиметрах;
L - длина тела заклёпки в миллиметрах без учёта отрывных элементов.

Заклёпки отрывные с плоской (цилиндрической) головкой DIN 7337, ISO 15977, ISO 15979, ISO 15981, ISO 15983, ISO 16582;

Заклёпки отрывные с потайной головкой DIN 7337, ISO 15978, ISO 15980, ISO 15984;

Измерение шплинтов

Мы рассмотрим измерение шплинтов трех типов:

Шплинты ГОСТ 397-79 - разводные. Размер такого шплинта обозначается в формате DxL , где:

D - условный диаметр шплинта в миллиметрах;
L - длина шплинта в миллиметрах.

Условный диаметр шплинта - это диаметр отверстия в которое будет вставлен данный разводной шплинт. Соответственно, реальный диаметр самого шплинта при измерении, например штангенциркулем, будет меньше, чем условный диаметр на несколько десятых долей миллиметра - стандарт ГОСТ 397-79 задаёт допускаемые диапазоны для каждого условного диаметра шплинта.

Длина разводного шплинта измеряется тоже особенно: шплинт имеет два конца - короткий и длинный, и необходимо измерить расстояние от изгиба ушка шплинта до окончания короткого конца шплинта.

Шплинты DIN 11024 - игольчатые. Такие шплинты имеют фиксированную длину согласно стандарта DIN 11024, поэтому для определения размера данного типа шплинта необходимо измерить только диаметр шплинта. Контроль размера длины шплинта необходимо проводить от начала прямого конца и до линии центра кольца, образованного в загибе

Шплинты DIN 11023 - быстросъемные шплинты с кольцом. Аналогично шплинтам по DIN 11024 такие шплинты имеют тоже фиксированную длину согласно стандарта DIN 11023, поэтому для определения размера данного типа шплинта необходимо измерить только диаметр шплинта.

Измерение гаек

Гайки с метрической резьбой обозначаются в документации в формате МDхP , где:

М - значок метрической резьбы;
D - диаметр резьбы гайки в миллиметрах;
P - шаг резьбы в миллиметрах (бывают крупный, мелкий и особо мелкий шаг; если шаг крупный для данного диаметра резьбы - то он не обозначается);

Измерить диаметр резьбы гайки не так просто, как кажется на первый взгляд. Дело в том, что обозначенный размер гайки, например М14 - это наружный диаметр болта, который ввинчивается в данную гайку. Если же измерить внутреннее резьбовое отверстие в самой гайке, то оно окажется меньше 14 мм (как на фото).

Полученный результат замера не даёт возможности сразу однозначно определить диаметр резьбы (учитывая то, что каждый диаметр резьбы может иметь несколько значений шага резьбы, можно легко ошибиться в определении диаметра резьбы гайки, если использовать один лишь замер внутреннего резьбового отверстия гайки). Если есть возможность измерить ответный болт, винт, штуцер - лучше измерить его, и так сразу определить резьбу гайки.

Полученное значение измерения внутреннего резь бового отверстия в гайке - это внутренний диаметр d вн профиля резьбы в сопряжении с соответствующим данной гайке болтом (на который она навинчивается).

М ― наружный диаметр резьбы болта (гайки) ― обозначение размера резьбы

Н ― высота профиля метрической резьбы резьбы, Н=0,866025404×Р

Р ― шаг резьбы (расстояние между вершинами профиля резьбы)

d СР - средний диаметр резьбы

d ВН - внутренний диаметр резьбы гайки

d В - внутренний диаметр резьбы болта

Для однозначного определения диаметра метрической резьбы гайки необходимо знать соответствие внутреннего диаметра d вн с наружным диаметром резьбы М у сопрягаемого болта (а это и есть искомый размер резьбы гайки). Для этого понадобится справочная таблица:

Контроль точности определённого диаметра резьбы производится с помощью комплекта калибров "ПР-НЕ" (проход-непроход), один из которых должен легко ввинчиваться в гайку, а другой не должен ввинчиваться.

Существует значительное разнообразие типов гаек. Первично тип гайки можно определить визуально. Для уточнения стандарта, зачастую, необходимо измерить высоту гайки, так как при одной геометрической конфигурации они могут быть низкие, нормальные, высокие и особо высокие.

Другой параметр на который необходимо обратить внимание при классификации шестигранной гайки - это размер "под ключ", так как бывают гайки с уменьшенным размером "под ключ", с нормальным и увеличенным размером.

Измерение шага резьбы гайки производится аналогично болту - с помощью резьбомера или подсчётом витков на замеряемом отрезке. Но измерение шага резьбы гаек затруднено в связи с тем, что сложно определить плотность прилегания гребёнки резьбомера к профилю резьбы, и всегда есть вероятность ошибки в случае, когда Вы заранее не знаете: метрическая резьба или дюймовая?. Ошибиться можно из-за того, что некоторые размеры метрической резьбы почти совпадают с дюймовой и метрические болты могут свинчиваться с дюймовыми гайками. Характерный признак такой скрутки - излишний люфт - гайка болтается на болте, как будто резьба провалена. Лучший способ избежать ошибок при определении резьбы гайки - все замеры снимать с болта (винта, штуцера), ответного для данной гайки.

Измерение дюймовых гаек

Гайки с дюймовой резьбой обозначаются в документации в формате D"-NQQQ , где:

D" - диаметр резьбы гайки в дюймах - изображается в виде целого числа или дроби со значком " , а также в виде номера № для малых диаметров резьбы ;
N - количество витков резьбы в одном дюйме;
QQQ - тип дюймовой резьбы - аббревиатура из трёх или четырёх латинских букв;

Наилучший способ измерения резьбы дюймовой гайки - это также измерение резьбы соответствующего ей ответного болта (винта, штуцера). Если такового нет, но известно заранее, что резьба дюймовая, то необходимо использовать резьбомер для дюймовой резьбы данной разновидности или, если неизвестно какая именно из дюймовых резьб в гайке,- проделать процедуру аналогичную определению метрической резьбы гайки, при этом результаты измерений разделяя на 1 дюйм (25,4 мм) и сопоставляя их с рядом дробных значений дюймовых резьб, приведенном в таблицах в статье .

Измерение шайб

Шайбы обозначаются в документации чаще всего в формате D , где:

D - диаметр в миллиметрах метрической резьбы болта, ответного данной шайбе.

Измерив внутренний диаметр шайбы штангенциркулем или линейкой вы получите размер больший, чем в её обозначении. Это вполне естественно: ведь необходимо свободно вставить болт или винт в шайбу, - а для этого между ними должен быть зазор.

Например: при измерении плоской шайбы размера 16 (под резьбу болта М16) штангенциркуль покажет диаметр отверстия 17 мм.

В самом общем случае величина этого зазора определяется точностью исполнения шайбы. Таким образом, если размер шайбы заранее неизвестен, то, после измерения диаметра отверстия, необходимо выбрать из таблицы стандарта на данную шайбу (ГОСТ, ОСТ, ТУ, DIN, ISO) ближайший фиксированный стандартный размер - это и есть размер шайбы.

Контроль резьбы достигается на практике разнообразными средствами измерения. Рассмотрим наиболее употребляемые.

Штангенинструменты и микрометрические инструменты являются измерительными средствами, широко применяемыми в машиностроении, поэтому приобретение навыков работы с ними обязательно. К основным штангенинструментам относятся штангенциркули .

Отсчетным устройством в штангенинструментах является линейный нониус. Это приспособление позволяет отсчитывать дробные доли интервала делений основной шкалы штангенинструмента.

Интервал деления шкалы нониуса а′ меньше, чем интервал деления основной шкалы а на величину с , называемую величиной отсчета по нониусу, если модуль нониуса γ = 1. При модуле γ = 2 деление шкалы нониуса а ′ меньше, чем два деления основной шкалы, также на величину с .

При нулевом положении нулевые штрихи основной шкалы и шкалы нониуса совпадают. При этом последний штрих шкалы нониуса совпадают с штрихом основной шкалы, определяющим длину l шкалы нониуса. При измерении шкала нониуса смещается относительно основной шкалы и по положению нулевого штриха шкалы нониуса определяют величину этого смещения, равную измеряемому размеру. Если нулевой штрих нониуса располагается между штрихами основной шкалы, то следующие за ним штрихи нониуса также занимают промежуточное положение между штрихами основной шкалы.

Ввиду того, что деления шкалы нониуса отличаются от делений основной шкалы на величину с , каждое последующее деление нониуса расположено ближе предыдущего к соответствующему штриху основной шкалы. Совпадение какого - либо k - го штриха нониуса с любым штрихом основной шкалы показывает, что расстояние нулевого штриха основной шкалы, по которому производят отсчет целых делений, равно kc.

Таким образом, отсчет измеряемой величины А по шкале с нониусом складывается из отсчета целых делений N по основной шкале и отсчета дробной части деления по шкале нониуса, т. е. A = N + kc.

Параметры нониуса и основной шкалы связаны следующими уравнениями:

с = a/n; c = γa - a′; l = n (γa - c); l = а (γn - 1), 7.1

где l - длина шкалы нониуса; n - число делений шкалы нониуса.

Приведенные формулы позволяют производить расчет нониуса и отсчеты по шкале с нониусом.

Пример. Для нониуса , изображенного на рис. 7.2, а и б, определить с и произвести отсчет, если а = 1 мм.

Основываясь на формулах (7.1), по рисунку 7.2, а определяем, что n = 10, γ = 2, l = 19 мм.

Следовательно, c = a/n = 1/10 = 0,1 мм

По рис. 7.2, б определяем отсчеты по основной шкале N = 60 мм и по нониусной ck = 0,1х5 = 0,5 мм. Общий отсчет А = N + ck = 60 + 0,5 = 60,5 мм.

Обычно при градуировании шкалы нониуса учитывается величина отсчета по шкале нониуса. Так, например, на шкале нониуса с величиной отсчета C = 0,02 мм цифра 10 обозначает “десять сотых миллиметра” и соответствует пятому делению нониуса, цифра 20 соответствует десятому делению нониуса и т.д.

На рис. 7.3 показан штангенциркуль типа ШЦ11 - с двухсторонним расположением измерительных губок 1, 2, 3, 4. Верхняя пара измерительных губок (1 и 2) предназначена для измерений отверстий, нижняя - для наружных измерений. Верхние губки расположены относительно основной шкалы и шкалы нониуса так, что при измерении внутренних размеров отсчет ведется от нуля, как и при измерении наружных размеров. Шкала нониуса - 5, винт - 6 служит для фиксирования положения подвижной губки.

Рис. 7.2 Нулевые положения шкал штангенциркуля и примеры отсчета в зависимости от модуля γ

Рис. 7.3 Штангенциркуль, тип ШЦ11

Резьбовой микрометр . Для измерения среднего диаметра наружной резьбы на стержне применяют резьбовой микрометр (рис. 7.4). Внешне он отличается от обычного только наличием измерительных вставок - конусного наконечника, вставляемого в отверстие микровинта, и призмати-ческого наконечника, помещаемого в отверстие пятки. Вставки к микрометру (рис. 7.5) изготовляются парами, каждая из которых предназначена для измерения крепежных резьб с углом профиля 60 о и 55 о и с определенным шагом. Например, одна пара вставок применяется для измерения резьбы с шагом 1 - 1,75 мм, другая - с шагом 1,75 - 2,5 мм и т.д.

После установки микрометра на ноль вставками обхватывают один виток проверяемой резьбы. Как только вставки войдут в соприкосновение с поверхностью резьбы, стопорят микрометрический винт и отсчитывают результат по шкалам микрометрической головки

Рис. 7.4 Резьбовой микрометр

Рис.7.5 Вставки к микрометру

Проволочки. Проволочки служат для измерения среднего диаметра резьбы (рис. 7.6). Для этого их закладывают во впадины резьбы, а затем при помощи контактного прибора (микрометра, оптиметра и т. п.) определяют размер М. По известным значениям шага, половины угла профиля резьбы и диаметра проволочек вычисляют действительный размер среднего диаметра резьбы. Так для метрической резьбы (α/2 = 30 о) средний диаметр резьбы будет равен: d 2 = М - 3d + 0,866 × S , где d - диаметр проволочек, S - шаг резьбы.

Рис. 7.6 Проволочки для измерения среднего диаметра резьбы

Измерение среднего диаметра резьбы с помощью трех проволочек находит наибольшее применение. Этим методом пользуются не только для измерения крепежных резьб, но и кинематических (ходовых).

Резьбовые кольца жесткие . Для измерения наружной цилиндрической правой и левой резьбы применяют резьбовые кольца жесткие (рис. 7.7). Так они называются в отличие от регулируемых резьбовых колец. Проверка заключается в свинчивании резьбового кольца с проверяемой деталью. Резьбу проверяют двумя кольцами: проходным (ПР), изготовленным с резьбой полного профиля по всей длине кольца, и непроходным (НЕ), имеющим резьбу неполного укороченного профиля с 2 - 3,5 витками.

Проходное резьбовое кольцо должно свободно свинчиваться с проверяемой деталью и проходить без заклинивания по всей длине нарезки. Непроходные резьбовые кольца не должны навинчиваться на деталь более чем 3,5 оборота.

Для отличия непроходное кольцо имеет снаружи кольцевую выточку. Все кольца маркируются с указанием предельного калибра (НЕ, ПР), размера и типа резьбы.

Резьбовые калибры. Для измерения внутренней цилиндрической правой и левой резьбы применяются резьбовые калибры (пробки, рис. 7.8) со вставками и насадками; проходные (ПР) и непроходные (НЕ). Проверяют и измеряют резьбы резьбовыми пробками так же, как и резьбовыми кольцами.

Рисунок 7.7 - Резьбовые кольца жесткие

Наружная резьба диаметром от 6 до 52 мм контролируется иногда резьбовыми роликовыми скобками других конструкций. Конические внутренние и наружные, правые и левые резьбы от 1/8” до 2” измеряют специальными калибрами.

Резьбомеры. Для измерения шага резьбы применяют резьбомеры - наборы шаблонов (тонких стальных пластинок) (рис. 7.9), измерительная часть которых представляет собой профиль стандартной резьбы определенного шага или с определенным числом ниток на дюйм для подсчета шага.

Рис. 7.8 Резьбовые калибры

Рис. 7.9 Резьбомеры

Изготавливают резьбомеры двух типов: для метрической резьбы с шагом (в мм ): 0,4; 0,45; 0,5; 0,6; 0,7; 0,75; 0,8; 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6 и для дюймовой и трубной резьбы с числом ниток (на один дюйм): 28; 20; 19; 18; 16; 14; 12; 11; 10; 9; 8; 7; 6; 5; 4,5; 4.

Внешне резьбомеры - шаблоны отличаются тем, что на резьбомерах для метрической резьбы выбито клеймо “М60 о ”, а на резьбомерах для дюймовой и трубной резьбы выбито клеймо “Д55 о ”.

При определении резьбы с натуры, замерив отдельные параметры, получают приближенные данные, с помощью которых по таблицам резьбы в стандартах уточняют ее тип и размер. Необходимость в определении резьбы с натуры может возникнуть в двух случаях: 1) при замене частично изношенной или полностью вышедшей из строя нестандартной резьбовой детали; 2) при монтаже и ремонтных работах, когда по каким - либо причинам неизвестен размер резьбы, а в ходе работы требуется установить новое изделие или узел с подсоединением на резьбе.

На точность измерения при определении резьбы с натуры влияет много факторов, основные из них следующие:

а) процент изношенности и загрязненности детали;

б) удобство измерения детали;

в) вид, качество и чистота измерительного инструмента;

г) навыки пользования инструментом, правильная установка его без смещений и перекосов;

д) соблюдение температурного режима измерения.

Для более точного определения рекомендуется сделать последовательно три измерения одного и того же размера и как окончательный результат взять их среднее значение. Оценка точности измерения в различных случаях может колебаться от 0,5 до 0,25 мм.

Поскольку в производственной, а тем более учебной практике наиболее часто при выполнении эскизов с натуры пользуются резьбомером, рассмотрим как это измерение выполняется.

Для измерения шага резьбы резьбомером подбирают шаблон - пластинку, зубцы которой совпадают со впадинами измеряемой резьбы (рис. 7.10). Затем читают указанный на пластинке шаг (или число ниток на дюйм). При определении шага по дюймовому резьбомеру делят дюйм (25,4 мм) на количество ниток, указанное на шаблоне, Наружный диаметр резьбы d на стержне или внутренний диаметр резьбы D 1 в отверстии измеряют обычным путем штангенциркулем (рис. 7.11) (располагая мерительные губки штангенциркуля в осевой диаметральной плоскости) с торца стержня или отверстия. Имея эти исходные данные, подбирают точное значение резьбы по таблицам стандартных резьб.

При отсутствии резьбомера шаг резьбы (или число ниток на дюйм) может быть определен с помощью оттиска на бумаге. Для этого резьбовую часть детали обжимают листком чистой бумаги, с тем чтобы получить на ней оттиски (отпечатки) ниток резьбы, т.е. несколько шагов (желательно не менее 10) (рис. 7.12). Затем по оттиску измеряют расстояние L между крайними достаточно четкими рисками. Сосчитав число шагов n на длине L (при этом надо помнить, что n на единицу меньше числа рисок, так как средняя оценка величины шага данной резьбы определяется не из количества рисок, а из величины расстояния меду ними), определяем шаг.

Рис. 7.10 Измерение шага резьбы шаблон - пластинкой

Пример: оттиск дал 10 четких рисок (т.е. 9 шагов) общей длиной 13,5 мм. Наружный диаметр резьбы при измерении - 14 мм. Определяем шаг: P = 13,5: 9 =1,5 мм. По таблице стандартных резьб в стандарте ГОСТ8724 - 81 находим резьбу: М14 ´ 1,5, т.е. метрическая резьба 2-го ряда с диаметром 14 мм и мелким шагом 1,5 мм.

В отверстиях определение резьбы этим способом возможно только при достаточно больших диаметрах. Вообще же резьбу отверстий следует измерять на тех деталях, которые ввинчиваются в данное отверстие.

На практике определение резьбы описанным способом облегчается тем, что для наиболее употребительных диаметров шаги метрической резьбы выражаются или целым числом миллиметров, или числом,кратным 0,5 мм или 0,25 мм.

Диаметры метрической резьбы, начиная с 6 мм, всегда измеряются целым числом миллиметров.

У дюймовой резьбы диаметр и шаг могут быть с достаточным приближением выражены только в тысячных долях миллиметра, но число ниток на дюйм всегда число целое.

При измерении метрической и дюймовой резьбы может оказаться, что шаблоны-гребенки не укладываются между витками резьбы того или иного изделия, а замеряемый диаметр (наружный или внутренний) даже с грубой прикидкой на изношенность не соответствует размерам, установленным стандартом. Такое несоответствие шага и диаметра стандарту указывает на то, что резьба у данного изделия нестандартная. В этом случае на чертеже должны быть обозначены шаг резьбы P ,замеренный вышеприведенным или другим способом с достаточной точностью, наружный и внутренний диаметры, общие для болта и гайки.

При замере одного диаметра резьбы (наружного или внутреннего) другой может быть определен подсчетом. Как известно, размер Н - радиально измеренная высота основного расчетного профиля, общего для болта и гайки, может быть представлена в выражении через шаг P ,как через модуль.

Для метрической резьбы: H = 0,86603 Р .

Для дюймовой: H = 0,6403 P

Диаметр d 1 для стержня определяем по формуле:

d 1 = d - 2х0,86603 P - для метрической резьбы,

d 1 = d - 2х0,6403 Р - для дюймовой резьбы.

Таким же образом можно определить необходимые параметры у специальных ходовых винтов: трапецеидального, упорного, круглого и прямоугольного профиля.

Грамотное его применение позволяет выполнять замеры линейных величин в различных ситуациях, и для разнообразных объектов, начиная от протектора шин, и заканчивая пластиковыми гибкими трубками. Как измерять штангенциркулем – примеры и последовательность – эти вопросы рассматриваются далее.

Замеры при конструировании и изготовлении резьбовых соединений

Соединение типа «болт-гайка» — одно из наиболее распространённых в механике. При разработке и изготовлении конструкций задача – как измерить болт штангенциркулем – часто представляет трудности.

Перед работами стоит вспомнить, что главными размерами болта /гайки являются длина изделия и диаметр резьбы. Стандартный болт любого исполнения в проведении таких измерений не нуждается. Иное дело, когда болт изготовлен в кустарных условиях, либо требуется замерить крепёжную деталь без демонтажа соединения. Здесь возможны следующие ситуации:

Замеры размеров рисунка на протекторах

Как измерить протектор шин, если необходимо оценить степень износа? Поможет глубиномер, которым выполняются измерения по всей образующей протектора шины. Следует учесть, что износ практически всегда неравномерен, и количество замеров должно быть не менее 3…5, причём на равномерно принятых для оценки участках протектора шины. Перед измерениями покрышку следует тщательно очистить от грязи, пыли и фрагментов мелких камней, застрявших внутри.

Иногда требуется решить задачу – как измерить протектор шин штангенциркулем, чтобы определить степень равномерности износа. Этим устанавливается износ шин протектора не только по глубине, но и по радиусу перехода от окружности выступов к окружности впадин. Поступают так. Измеряют глубину рисунка на новом протекторе шины, а затем — линейный размер визуально изменённой зоны на эксплуатировавшейся детали. Разница определит степень износа и поможет принять верное решение о замене колеса.

Все измерения производят глубиномером, который должен быть установлен строго перпендикулярно образующей протектора шины.

Измерение износ протектора колумбиком

Измерения диаметров

Как измерить диаметр штангенциркулем? Различают детали с постоянным и переменным по длине сечением. К последним относятся, в частности, арматурные стержни. Как измерить диаметр арматуры штангенциркулем? Всё зависит от арматурного профиля, который может быть:

кольцевым;
серповидным;
смешанным.

Проще всего замерять такие параметры арматуры во втором случае. Вначале внешними измерительными губками определяют высоту выступов профиля, а затем глубиномером – размер по впадине. Замеры необходимо производить в двух взаимно перпендикулярных направлениях, поскольку арматура, да ещё производимая не на специализированных предприятиях, часто имеет овальность сечения. После этого по таблицам стандартных арматурных профилей отыскивают максимально подходящее значение (особой точности здесь не требуется). Как измерить диаметр арматуры штангенциркулем, если она имеет другой тип профиля? Здесь вместо диаметра выступов определяют диаметр выступающей части серповидных насечек, а далее поступают так же, как и предыдущем случае.

При измерении внутренних габаритов труб используют внутреннюю измерительную шкалу инструмента. Как измерить штангенциркулем толщину трубы, особенно, если зазор невелик? Достаточно вычислить разницу между внешним и внутренним диаметрами и разделить результат на два.

Измерения линейных размеров

Как измерить линейные размеры с помощью штангенциркуля? Всё зависит от материала детали/заготовки. Для жёстких элементов изделие плотно прижимается к какой-нибудь опорной плите, после чего внешними измерительными губками инструмента производят измерение. Предварительно следует установить пригодность имеющегося типа штангенциркуля работе. Например, основная измерительная шкала на штанге должна быть длиннее детали на менее, чем на 25…30 мм (с учётом собственной ширины губок). При использовании глубиномера эта величина ещё меньше, поскольку в расчёт следует принимать и длину рамки (для наиболее часто встречающихся инструментов 0-150 мм и точностью от 0,05 до 0,1 мм этот параметр принимается не менее 50 мм).

Как измерить штангенциркулем сечение провода? Неметаллические изделия гибки, а потому существенно искажают результат, полученный обычным способом. Поэтому в кембрик следует ввести жёсткую стальную деталь (винт, гвоздь, кусок прутка), после чего внешними губками определить диаметр сечения провода. Аналогично поступают, если требуется узнать внутренний размер провода.

Вопрос – как измерить цепь штангенциркулем – часто задают велосипедисты, поскольку износ цепи, определяемый как расстояние между её смежными звеньями, позволяет принять решение о замене изделия. Наружное губки устанавливают на расстояние 119 мм и вводят в звено, после чего растягивают их в стороны, пока дальнейшее увеличение размера окажется невозможным (для облегчения работ цепь можно предварительно нагрузить растягивающим усилием). Отклонение от первоначального размера покажет фактический износ, который далее необходимо сравнить с максимально допустимым.