Размеры резьбы и точность ее профиля являются решающими факторами при определении следующего:
Расчет параметров резьбы основывается на номинальном диаметре резьбы, шаге резьбы и внутреннем диаметре резьбы:
D. Номинальный наружный диаметр внутренней резьбы (гайка)
d. Номинальный наружный диаметр наружной резьбы (болт)
D/d Номинальный диаметр резьбы
D2/d2 Номинальный средний диаметр резьбы
D1/d3 Номинальный внутренний диаметр резьбы
Значение диаметров метрической резьбы вычисляют по формулам:
Размеры наружной резьбы (болта) измеряются калибрами, микрометрами или оптическими измерительными приборами, в то время как внутренняя резьба (гайка) измеряется цилиндрическими калибрами.
Основные параметры резьбы, учитываемые при соединении деталей:
Допуск на резьбу
Устанавливается допуски для двух диаметров резьбы – среднего диаметра и диаметра выступов (наружного диаметра наружной резьбы и внутреннего диаметра внутренней резьбы).
Допуск среднего диаметра резьбы определяет допустимую степень отклонения номинального среднего диаметра наружной (d2) и внутренней резьбы (D2).
Допуск на диаметр выступов устанавливает допустимую степень отклонения номинального наружного диаметра (d) крепежа с наружной резьбой (например, болты, винты) и номинального внутреннего диаметра (D) крепежа с внутренней резьбой (например, гайки).
Значение допуска среднего диаметра и диаметра выступов всегда отрицательное для крепежа с наружной резьбой и положительное для крепежа с внутренней резьбой.
Положительный допуск на внутреннюю резьбу и отрицательный на внешнюю позволяет оставлять необходимый допуск на возможную последующую обработку.
Поле допуска
Расстояние между максимальным и минимальным значением установленного ограничения (размер поля es-ei/EI-ES) определяет поле допуска. Поле допуска резьбы образуется сочетанием полей допусков среднего диаметра и диаметра выступов.
Положение поля допуска диаметра резьбы определяется основным отклонением (верхним для наружной резьбы и нижним для внутренней резьбы) и обозначается буквой латинского алфавита, строчной для наружной резьбы и прописной для внутренней.
Обозначение поля допуска отдельного диаметра резьбы состоит из цифры, указывающей степень точности, и буквы, указывающей основное отклонение. Например, 4h; 6g; 6H.
Обозначение поля допуска резьбы состоит из обозначения поля допуска среднего диаметра помещаемого на первом месте, и обозначения поля допуска диаметра выступов: 7g 6g (поле допуска d2 и d).
Если обозначение поля допуска диаметров выступов совпадает с обозначением поля среднего диаметра, то оно в обозначении поля допуска резьбы не повторяется.
Рекомендованные поля допуска для длины свинчивания N (до нанесения антикоррозийного покрытия) на крепеж с DIN, ISO, DIN ISO, DIN EN ISO, ГОСТ стандартами:
Метрическая резьба: таблица размеров и характеристики по ГОСТу
Метрическая резьба наиболее широко используется сегодня. Она доступна как в грубой (крупной), так и в тонкой (мелкой) резьбе в широком диапазоне материалов и размеров. Есть, конечно, положительные и отрицательные стороны тонкой метрической нити и грубой метрической нити.
Что такое метрическая резьба
Тонкие метрические резьбы более восприимчивы к истиранию. Они нуждаются в длинных зацеплениях и менее подходят для высокоскоростной сборки. Тонкие нити могут легче проникать в твердые материалы, требуют меньшего крутящего момента и имеют небольшую тенденцию к ослаблению. Они также прочнее, чем грубая нить, и допускают более тонкие регулировки из-за их меньшего шага. Грубые резьбы имеют больший шаг и проще в использовании, чем мелкорезьбовые крепежные детали, и они предназначены для большинства применений.
Метрические резьбы состоят из симметричной V-образной резьбы. В плоскости оси резьбы фланцы V имеют угол 60° друг к другу. Глубина резьбы составляет 0,614 × шаг.
Угол резьбы — это угол, образованный пересечением двух сторон резьбового паза. Глубина — это расстояние между гребнем и корнем нити, измеренное перпендикулярно оси. Угол опережения — это угол спирали нити, основанный на расстоянии опережения. Одиночная начальная нить имеет расстояние вывода, равное ее шагу, и в свою очередь имеет относительно небольшой угол вывода. Многозаходные резьбы имеют большее расстояние вывода и, следовательно, больший угол вывода.
Особенности метрической резьбы
Винтовые резьбы выполняют три основные функции в механических системах:
Геометрически винтовая резьба представляет собой спиральную наклонную плоскость. Спираль — это кривая, определяемая перемещением точки с равномерной угловой и линейной скоростью вокруг оси. Расстояние, на которое точка перемещается линейно (параллельно оси) за один оборот, называется шагом.
Термин «внутренняя резьба» относится к резьбе, вырезанной в боковой стенке существующего отверстия. Наружная резьба свернута в наружную цилиндрическую поверхность крепежа или шпильки. Размер, наиболее часто ассоциируемый с резьбой винта, — это номинальный диаметр. Например, болт и гайка могут быть описаны как имеющие диаметр М12 х 1.75. Первое значение — это и есть диаметр, а второе — резьбовой шаг. Но ни наружная резьба болта, ни внутренняя резьба гайки не имеют точно 500 мм в диаметре. На самом деле диаметр болта немного меньше, а диаметр гайки немного больше. Но проще указать компоненты по единому обозначению размера, так как болт и гайка являются сопрягаемыми компонентами.
Технические характеристики метрической резьбы всегда начинаются с обозначения серии резьбы (например, M или MJ), за которым следуют номинальный диаметр крепежного элемента и шаг резьбы в миллиметрах, разделенные символом «x». Существует несколько серий метрических резьб, используемых для специальных применений. Стандарт — это серия М. Серия MJ является одной из наиболее распространенных специальных прикладных нитей.
Метрическая крепежная резьба серии М — это общий профиль резьбы. Серия MJ обозначает внешнюю резьбу, имеющую увеличенный радиус корня, тем самым обладающую более высокой усталостной прочностью (за счет снижения концентрации напряжений), но требующую усеченной высоты гребня внутренней резьбы MJ для предотвращения помех на внешнем корне резьбы MJ. Внешние резьбы M совместимы как с внутренними резьбами M, так и с внутренними резьбами MJ.
Если не указано иное, винтовые резьбы считаются правосторонними. Это означает, что направление вращения спирали нити по часовой стрелке заставит ее двигаться вдоль своей оси. Левосторонние нити продвигаются вперед при вращении против часовой стрелки.
Левосторонние резьбы часто используются в ситуациях, когда вращательные нагрузки могут привести к ослаблению правосторонних резьб во время эксплуатации. Распространенный пример — велосипед. Педали велосипеда крепятся к кривошипу с помощью винтовых резьб. Одна сторона велосипеда использует правую резьбу, а другая — левую. Это предотвращает движения педалей и кривошипа от отвинчивания педали и ее падения во время использования. Левая резьба должна быть указана в спецификации изделия. Это достигается путем добавления «LH» в конец описания технических характеристик.
Основные ГОСТы
Все метизы и крепежные детали, имеющие винтовую резьбу по метрической системе измерения, изготавливаются в соответствии с государственными и международными стандартами и нормативными документами. Поэтому они могут различаться по классу, размерам и некоторым другим параметрам, но в обязательном порядке должны соответствовать разрешенным требованиям и допустимым значениям. В ином случае продукция не может быть сертифицирована и использована в производственной сфере. К тому же официальные продажи таких изделий запрещены.
Крепежные изделия с винтовой метрической резьбой регламентируются несколькими нормативными документами:
Метрические резьбы регламентируются также международным стандартом ISO 261-98. Российский ГОСТ 8724-2002 полностью повторяет его текст на русском языке. Правда, в нем есть дополнения, характерные для потребностей российской экономики.
ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ МЕТРИЧЕСКОЙ РЕЗЬБЫ ( ГОСТ 9150-2002, ГОСТ 8724-2002, ГОСТ 24705-2004 )
ГОСТ 8724-2002 представляет собой идентичный текст международного стандарта ИСО 261-98 «Резьбы ИСО общего назначения. Диаметры и шаги в диапазоне диаметров от 1 до 300 мм» и содержит дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны (до 600 мм).
Номинальные значения диаметров резьбы должны соответствовать указанным на чертеже и в таблице. Приведены основные резьбы диаметром от 2 до 300 мм 1-го и 2-го (в скобках) ряда. Полная таблица приведена ниже.
размеры, мм
Шаг резьбы Р
Диаметр резьбы
наружный
средний
внутренний
внутренний по дну впадины
С к р у п н ы м ш а г о м
0,40
2,0
1,740
1,567
1,509
0,45
(2,2)
1,908
1,713
1,648
0,45
2,5
2,208
2,013
1,948
0,50
3,0
2,675
2,459
2,387
0,60
(3,5)
3,110
2,850
2,764
0,70
4
3,546
3,242
3,141
0,75
(4,5)
4,013
3,688
3,580
0,80
5
4,480
4,134
4,019
1
6
5,350
4,918
4,773
1,25
8
7,188
6,647
6,466
1,50
10
9,026
8,376
8,160
1,75
12
10,863
10,106
9,853
2
(14)
12,701
11,835
11,546
2
16
14,701
13,835
13,546
2,5
(18)
16,376
15,294
14,933
2,5
20
18,376
17,294
16,933
2,5
(22)
20,376
19,294
18,933
3
24
22,051
20,752
20,319
3
(27)
25,051
23,752
23,319
3,5
30
27,727
26,211
25,706
3,5
(33)
30,727
29,211
28,706
4
36
33,402
31,670
31,093
4
(39)
36,402
34,670
34,093
4,5
42
39,077
37,129
36,479
4,5
(45)
42,077
40,129
39,479
5
48
44,752
42,587
41,866
5
(52)
48,752
46,587
45,866
5,5
56
52,428
50,046
49,252
5,5
(60)
56,428
54,046
53,252
6
64
60,103
57,505
56,639
6
(68)
64,103
61,505
60,639
С м е л к и м ш а г о м
0,25
2,0
1,838
1,729
1,693
2,2
2,038
1,929
1,893
0,35
2,5
2,273
2,121
2,071
3
2,773
2,621
2,571
(3,5)
3,273
3,121
3,071
0,5
4
3,675
3,459
3,387
(4,5)
4,175
3,959
3,887
5
4,675
4,459
4,387
6
5,675
5,459
5,387
8
7,675
7,459
7,387
10
9,675
9,459
9,387
12
11,675
11,459
11,387
(14)
13,675
13,459
13,387
16
15,675
15,459
15,387
(18)
17,675
17,459
17,387
20
19,675
19,459
19,387
(22)
21,675
21,459
21,387
0,75
6
5,513
5,188
5,080
8
7,513
7,188
7,080
10
9,513
9,188
9,080
12
11,513
11,188
11,080
(14)
13,513
13,188
13,080
16
15,513
15,188
15,080
(18)
17,513
17,188
17,080
20
19,513
19,188
19,080
(22)
21,513
21,188
21,080
24
23,513
23,188
23,080
(27)
26,513
26,188
26,080
30
29,513
29,188
29,080
(33)
32,513
32,188
32,080
1,0
8
7,350
6,917
6,773
10
9,350
8,917
8,773
12
11,350
10,917
10,773
(14)
13,350
12,917
12,773
16
15,350
14,917
14,773
(18)
17,350
16,917
16,773
20
19,350
18,917
18,773
(22)
21,350
20,917
20,773
24
23,350
22,917
22,773
(27)
26,350
25,917
25,773
30
29,350
28,917
28,773
36
35,350
34,917
34,773
(39)
38,350
37,917
37,773
42
41,350
40,917
40,773
(45)
44,350
43,917
43,773
48
47,350
46,917
46,773
(52)
51,350
50,917
50,773
56
55,350
54,917
54,773
(60)
59,350
58,917
58,773
64
63,350
62,917
62,773
(68)
67,350
66,917
66,773
72
71,350
70,917
70,773
(76)
75,350
74,917
74,773
80
79,350
78,917
78,773
1,25
10
9,188
8,647
8,466
12
11,188
10,647
10,467
(14)
13,188
12,647
12,466
1,5
12
11,026
10,376
10,160
(14)
13,026
12,376
12,160
16
15,026
14,376
14,160
(18)
17,026
16,376
16,160
20
19,026
18,376
18,160
(22)
21,026
20,376
20,160
24
23,026
22,376
22,160
(27)
26,026
25,376
25,160
30
29,026
28,376
28,160
(33)
32,026
31,376
31,160
36
35,026
34,376
34,160
(39)
38,026
37,376
37,160
42
41,026
40,376
40,160
(45)
44,026
43,376
43,160
48
47,026
46,376
46,160
(52)
51,026
50,376
50,160
56
55,026
54,376
54,160
(60)
59,026
58,376
58,160
64
63,026
62,376
62,160
(68)
67,026
66,376
66,160
72
71,026
70,376
70,160
(76)
75,026
74,376
74,160
80
79,026
78,376
78,160
(85)
84,026
83,376
83,160
90
89,026
88,376
88,160
(95)
94,026
93,376
93,160
100
99,026
98,376
98,160
110
109,026
108,376
108,160
(115)
114,026
113,376
113,160
(120)
119,026
118,376
118,160
125
124,026
123,376
123,160
(130)
129,026
128,376
128,160
140
139,026
138,376
138,160
(150)
149,026
148,376
148,160
2,0
(18)
16,701
15,835
15,546
20
18,701
17,835
17,546
(22)
20,701
19,835
19,546
24
22,701
21,835
21,546
(27)
25,701
24,835
24,546
30
28,701
27,835
27,546
(33)
31,701
30,835
30,546
36
33,701
32,835
32,546
(39)
37,701
36,835
36,546
42
40,701
39,835
39,546
(45)
43,701
42,835
42,546
48
46,701
45,835
45,546
(52)
50,701
49,835
49,546
56
54,701
53,835
53,546
(60)
58,701
57,835
57,546
64
62,701
61,835
61,546
(68)
66,701
65,835
65,546
72
70,701
69,835
69,546
(76)
74,701
73,835
73,546
80
78,701
77,835
77,546
(85)
83,701
82,835
82,546
90
88,701
87,835
87,546
(95)
93,701
92,835
92,546
100
98,701
97,835
97,546
(105)
103,701
102,835
102,546
110
108,701
107,835
107,546
(115)
113,701
112,835
112,546
(120)
118,701
117,835
117,546
125
123,701
122,835
122,546
(130)
128,701
127,835
127,546
140
138,701
137,835
137,546
(150)
148,701
147,835
147,546
160
158,701
157,835
157,546
(170)
168,701
167,835
167,546
180
178,701
177,835
177,546
(190)
188,701
187,835
187,546
200
198,701
197,835
197,546
3,0
30
28,051
26,752
26,319
(33)
31,051
29,752
29,319
36
34,051
32,752
32,319
(39)
37,051
35,752
35,319
42
40,051
38,752
38,319
(45)
43,051
41,752
41,319
48
46,051
44,752
44,319
(52)
50,051
48,752
48,319
56
54,051
52,752
52,319
(60)
58,051
56,752
56,319
64
62,051
60,752
60,319
(68)
66,051
64,752
64,319
72
70,051
68,752
68,319
(76)
74,051
72,752
72,319
80
78,051
76,752
76,319
(85)
83,051
81,752
81,319
90
88,051
86,752
86,319
(95)
93,051
91,752
91,319
100
98,051
96,752
96,319
(105)
103,051
101,752
101,319
110
108,051
106,752
106,319
(115)
113,051
111,752
111,319
(120)
118,051
116,752
116,319
125
123,051
121,752
121,319
(130)
128,051
126,752
126,319
140
138,051
136,752
136,319
(150)
148,051
146,752
146,319
160
158,051
156,752
156,319
(170)
168,051
166,752
166,319
180
178,051
176,752
176,319
(190)
188,051
186,752
186,319
200
198,051
196,752
196,319
(210)
208,051
206,752
206,319
220
218,051
216,752
216,319
(240)
238,051
236,752
236,319
250
248,051
246,752
246,319
(260)
258,051
256,752
256,319
280
278,051
276,752
276,319
(300)
298,051
296,752
296,319
4,0
42
39,402
37,670
37,093
(45)
42,402
40,670
40,093
48
45,402
43,670
43,093
(52)
49,402
47,670
47,093
56
53,402
51,670
51,093
60
57,402
55,670
55,093
64
61,402
59,67
59,093
72
69,402
67,670
67,093
(76)
73,402
71,670
71,093
80
77,402
78,670
75,093
(85)
82,402
80,670
80,093
90
87,402
85,670
85,093
(95)
92,402
90,670
90,093
100
97,402
95,670
95,093
(105)
102,402
100,670
100,093
110
107,402
105,670
105,093
(115)
112,402
110,670
110,093
(120)
117,402
115,670
115,093
125
122,402
120,670
120,093
(130)
127,402
125,670
125,093
140
137,402
135,670
135,093
(150)
147,402
145,670
145,093
160
157,402
155,670
155,093
(170)
167,402
165,670
165,093
180
177,402
175,670
175,093
(190)
187,402
185,670
185,093
200
197,402
195,670
195,093
(210)
207,402
205,670
205,093
220
217,402
215,670
215,093
(240)
237,402
235,670
235,093
(260)
257,402
255,670
255,093
280
277,402
275,670
275,093
300
297,402
295,670
295,093
ПОЛНАЯ ТАБЛИЦА РЕЗЬБ МЕТРИЧЕСКИХ по ГОСТ 24705-2004
