Трапецеидальная резьба

Трапецеидальная резьба – разновидность метрической резьбы с оригинальным профилем в виде трапеции. Она применяется в механизмах, преобразующих круговое движение в поступательное. Резьба с профилем формы трапеции считается самотормозящей и успешно используется в промышленности

Характерности трапецеидальной резьбы

Угол профиля трапецеидальной резьбы составляет 15–40° и образовывает трапецивидную форму. Угол подъема равняется 30°. Угловой показатель профиля, вид смазки и материал оказывают влияние на критерии трения. Трапецеидальная резьба, из-за своего свойства самоторможения, позволяет заготовке не изменять своей формы при сильных нагрузках. Она обладает лучшей устойчивостью к износу, в отличии от трубной резьбы.

Наибольшим эффектом обладают трапецеидальные резьбы, обладающие средним шагом. Они способны обеспечить умеренные показатели точности осевых перемещений и износостойкости обрабатываемой детали. Измерение среднего шага производится при помощи штангенциркуля. Для проведения расчетов достаточно посчитать количество и провести замер протяженности стержня. Результат деления этих величин будет являться значением усредненного шага.В связи с тем, что трапецеидальная резьба является метрической, величина шага указывается в миллиметрах.

На чертеже она имеет следующую маркировку:

• обозначение латинскими буквами “Tr”;
• указание значений диаметра и шага в мм;
• обозначение левой однозаходной при помощи латинских символов “LH”.

Пример маркировки: Tr25x5LH – резьба с профилем в форме трапеции, однозаходная левая, длина диаметра составляет 25 мм, величина шага равняется 5 мм. Определить основные размерные параметры возможно также при помощи ГОСТ 9484-81.

Трапецеидальная резьба обладает следующими преимуществами:

1. Радиальные зазоры возможно выявить при помощи размещения резьбы посередине диаметра.
2. В отличие от дюймовой резьбы, она обладает преобразовательной функцией, превращая вращение изделия в поступательные движение. Преобразование осуществляется посредством гайки и винта. От этой функции зависит производительность и устойчивость рабочих инструментов.
3. Предоставляется возможность конструировать и демонтировать более комплексные устройства и предметы неограниченное количество раз.
4. Облегчает процесс сбора и разбора деталей, благодаря самостоятельному регулирования силы сжатия.
5. Упрощенный процесс изготовления заготовок в различных вариациях. Качество разработанных деталей определяется от материала исходной заготовки.

Несмотря на большое количество достоинств, она имеет несколько недостатков:

1. В результате сильного трения возникает большое напряжение на впадинах резьбы.
2. Этот вид нарезания нельзя использовать при обработке механизмов, обладающих высокими показателями вибрации. В противном случае это может привести к самостоятельному выкручиванию винтов.
3. Высокая стоимость. Многозаходные резьбы стоят дороже однозаходных. Цена зависит от материалов, количества затраченного времени, технологической базе и объема используемой электроэнергии.

Из-за данных особенностей трапецеидальная резьба используется в узконаправленных отраслях производства в небольшом количестве.

Основной профиль наружной и внутренней трапецеидальной резьбы

В следующей таблице представлены характеристики основного профиля наружной и внутренней трапецеидальной резьбы:

Дистанция между соседними точками профиля (шаг)	Расстояние между вершиной и основанием
1.05 – 1.07	2.08 – 3.01
2.03 – 2.05	3.07 – 5.05
3.03– 3.05	5.06 – 7.02
4.03– 4.05	7.05 – 8.08
5.03– 5.05	9.03 – 10.04
6.03– 6.05	11.02 – 12.09
7.03– 7.05	13.06 – 14.05
8.03 – 8.05	14.09 – 15.02
9.03– 9.05	16.07 – 18.03
10.03– 10.05	18.06 – 21.08
12.03– 12.05	22.03 – 26.01
14.03– 14.05	26.02 – 28.04
16.03 – 16.05	29.09 – 31.05
18.03– 18.05	33.06 – 35.09

Существуют следующие разновидности трапецеидальной резьбы:

1. Левая: создается контуром с плоской поверхностью, осуществляющим вращение против часовой стрелки, в направлении от наблюдателя. Она является одним из самых старинных способов соединения узлов в механизмах и используется в машиностроительном секторе для закрепления заготовок к валу токарного станка. Данная конструкция предотвращает вероятность откручивания детали при во время процедуры обработки. Левая резьба применяется для закрепления ниппелей радиаторов отопительных систем, колесах грузовых автомобилей или внедорожников, патронов со сверлами, лопастей от комнатных вентиляторов, редуктора для остановки крутящегося момента мотора машины, велосипедных деталей и составных частей циркулярных пил. Также она нашла применение в качестве механизма защиты от опасных действий. С ее помощью осуществляется контроль рабочих инструментов, обрабатывающих заготовку. Левосторонней резьбой оснащен редуктор баллона с пропаном. Эта разновидность нарезки активно используется производителями машин для предотвращения подделки ее основных комплектующих.Маркируется она латинским символом “L”.
2. Правая: образована плоским контуром, осуществляющим вращательное движения по часовой стрелке. Она передвигается вдоль оси относительно наблюдателя. Данный вид нарезания чаще всего используется для фиксации заготовок при помощи винтов, гаек, шпилек и болтов. В промышленных масштабах его применяют для вкручивания шурупов и саморезов. Для определения правой резьбы применяется метод расположения крепежных инструментов фаской вверх на ладони. Важно учитывать, чтобы витки спирали были направлена на наблюдателя. Правосторонней резьбой оснащаются редукторы баллонов, наполненных кислородом, предназначенных для снижения риска возникновения ЧС во время обработки. Этот вид нарезания можно легко подделать, поэтому он не нашел применения в брендировании автомобильных деталей. Обозначение этого вида нарезания осуществляется при помощи латинской буквы “R”.
3. Однозаходная: образована движением 1 профиля. Для ее определения необходимо посмотреть на торец винта или гайке. Если на нем виден только 1 конец витка, то резьба является однозаходной. У этой разновидности нарезания шаг равен величине хода – расстояния между соседними нитками. Настройка станка для однозаходной резьбы осуществляется в зависимости от значений шага. Недостатком данного вида нарезания является низкая прочность обработанных деталей, обусловленная малой длиной внутреннего диаметра. Этот фактор не позволяет ей передавать больших усилий. Маркируется однозаходная резьба латинским символом “H”.
4. Многозаходная: образована множеством выступов винтовой нарезки. Самым частым представителем этой подгруппы является двухзаходная резьба, обладающей 2 витками и симметричными заходами. В этом случае величина хода равняется произведению количества заходов на шаг. Многозаходная резьба применяется в стягивающих конструкциях. Она выполняет операции по увеличению прочности соединения, изменению передаточных числе (при обработке моторных редукторов) и созданию значительного смещения крепежных механизмов в винтовых стержнях при условии малого числа произведенных оборотов. В международной системе данный вид обозначается латинской буквой “S’.

Размеры и технические характеристики всех разновидностей трапецеидальной резьбы указаны в виде нормативов в ГОСТ 24739-81 и ГОСТ 25347-82. В этих документах представлены стандарты профилей и предельные допуски, требуемые для обработки готовых заготовок.

Применение

Трапецеидальная резьба, благодаря тормозящим свойствам и большой силой трения, не требует дополнительной фиксации. Благодаря этой особенности, она активно применяется в подъемных технологиях. Чаще всего трапецеидальная резьба выступает в роли ходового винта и привода для винтовых прессов. Она выполняет следующий набор операций:

• подача движений на токарных станках;
• контроль перемещения подъемных устройств;
• передвижение изделий на сборочных контейнерах;
• движение конструкций пресса в вертикальном направлении.

Также она применяется при изготовлении станков и регулировочных механизмов. Основными сферами применения являются автомобиле строение (изготовление устройств для моторных редукторов), паровозостроение (создание тормозных устройств для шахтных локомотивов, функционирующих при помощи электрической энергии) и иные производственные сферы машиностроения.

Размеры трапецеидальной резьбы

Главные размерные характеристики трапецеидальной резьбы:

• величина условного прохода (диаметр номинальный): от 1,5 до 48 мм;
• расстояние между соседними точками профиля: от 0,75 до 24 мм;
• усредненный угол профиля: 30°;
• ширина зазора не более 0,5 мм.

Основные размеры трапецеидальной однозаходной резьбы являются табличными величинами и указаны в ГОСТ 24737-81. В нем представлены значения диаметров для наружной и внутренней резьбы с трапециевидным профилем:

Условный проход	Дистанция между соседними точками профиля	Величина удвоенного радиуса
		При внешнем нарезании	При внутреннем нарезании
6 – 7	1.02 – 1.04	6.03- 8.02	8.03 – 8.03
8 – 10	1.05 – 1.09	7.03 — 9.05	9.03 – 9.05
11 – 13	2.05 – 2.09	8.03 — 10.02	10.05 – 10.07
13 — 15	3.05 – 3.09	9.03 -12.05	12.05 – 12.03
16 – 19	4.05 – 4.09	11.03 — 14.02	14.03 – 14.05
20 – 21	5.05 – 5.09	13.03 — 16.03	16.05 – 16.07
22 – 23	6.05 – 6.09	16.03 — 18.02	18.03 – 18.03
24 — 25	7.05 – 7.09	17.03 — 20.05	20.05 – 20.07
26 – 29	8.05 – 8.09	19.03 — 22.03	22.03 – 22.05

Таблица размеров для многозаходной трапецеидальной резьбы представлена ГОСТ 24739-81:

Условный проход	Дистанция между ближайшими точками профиля	Количество выступов винтовой нарезки
		2	3	4	6	8
		Дистанция по линии, расположенной в параллельно основной оси
10 — 12	0.5 – 1.07	3.03- 5.02	4.05 – 5.02	6. 03 – 8.05	9 — 11	12 – 14
	2.03 – 2.05	4.03 – 6.05	6.05 – 8.05	8.03 – 10.05	12.05 – 14м	16.05 – 18.05
12 — 14	2.03 – 2.05	4.03 – 6.02	6.05 – 8.02	8.03 — 10.05	12.05 – 14.05	16.05 – 18.05
16 — 19	2.03 – 2.05	4.03–6.05	6.05 – 8 .02	8.03- 10.05	12.05 – 14.05	16.05 — 18.05
20 — 22	2 – 2.5	4.03 – 6.02	6.05 – 8.05	8.03 – 10.05	12.05 – 14.05	16.05 – 18.05
24 — 32	2 – 2.5	4.03– 6.05	6.05 – 8.02	8.03 – 10.05	12.05 – 14.05	16.05 – 18.05
	3 – 3.5	6.03 – 8.02	9.05 – 11.05	12.03– 14.05	18.05 – 20.05	24.05 — 26.05

Данные государственные нормативы необходимы для стандартизации маркировки изделий, изготавливаемых на территории Российской Федерации.

Способы изготовления

Важно знать, как нарезать трапецеидальную резьбу, чтобы избежать неисправностей во время ее эксплуатации. Трапециевидная резьба легко изготавливается в промышленных масштабах. Ее методика изготовления имеет сходства с производством резьбы прямоугольной формы. Существуют следующие способы нарезания:

1. С применения 1 резца. Перед проведением данной процедуры важно подготовить обрабатываемую заготовку под нарезание: произвести измерение ее длины и ширины при помощи линейки или штангенциркуля. Изделие располагается на столе токарного станка. В заготовке нужно проточить канаву, в которую будет входить режущий инструмент. Во время приложения резца стоит проверить правильность его местоположения, расположив параллельно оси резьбы. После завершения подготовительных работ можно включать станок. Во время обработки режущая кромка инструмента совершает поступательные движение, образуя резьбу на профиле детали. Важно после завершения рабочего процесса сравнить обработанную деталь с шаблонном. Их профили должны совпадать. Из-за неточности режущего инструмента могут возникнуть незначительные погрешности.
2. Использование 3 резцов. Перед осуществлением процедуры также производятся подготовительные работы: налаживание токарного станка, расчет размерных параметров изделия и настройка 3 резцов. Режущие инструменты прикладываются к впадинам заготовки и проверяются на предмет надежности крепления. В соответствии с диаметром и углом подъема изделия резцы для нарезания могут быть установлены параллельно сторонам винтовой канавки и противоположно оси резьбы. 3 резца выполняют поступательные движения, формируя окончательный профиль. Проверка точности обработки осуществляется посредством сравнения получившейся детали с шаблоном.

При создании винтовых конструкций используется иной способ нарезания. При помощи резца проделывается неполная канавка. После этого необходимо выбрать режущий инструмент меньшего размера и увеличить длину канавки до внутреннего диаметра. Завершение процедуры проводится профильным резцом. Проверка результата обработки производится при помощи номинальных и предельных калибров.

Во время проведения нарезания важно соблюдать основные правила техники безопасности во время работы с режущими приспособлениями и токарными станками:

1. Работу с инструментами должен осуществлять специалист, соответствующий инструктаж.
2. Человек Работник обязан иметь специальную униформу, состоящую из производственного халата, защитных очков с прозрачными линзами, головного убора, ботинок и перчаток. Спецодежда должна быть отремонтированной и чистой. Перед работой с инструментами важно убедиться, что костюм полностью застегнут и плотно прилегает к телу.
3. На рабочем месте нельзя располагать посторонние предметы.
4. Перед проведением заточки важно проверить состояние токарного станка. На нем должны присутствовать механизмы для отвода производственного мусора, трубки и шланги для охлаждения, щитков для отражения эмульсии. Проверку токарного станка следует проводить на холостом ходу, оценивая работоспособность его основных комплектующих.
5. На патроне токарного станка не должны присутствовать стружка или инородные предметы.
6. Во время проведения обработки важно проверять прочность крепления режущих инструментов и местоположение заготовки.
7. Нельзя закреплять заготовку весом больше 16 кг и производить замеры во время ее вращения.
8. Нужно своевременно удалять производственный мусор при помощи специальных стружкоотводов.
9. Для нарезания деталей из вязких металлов применяются специальные режущие инструменты с заточкой.
10. Во время обработки заготовок запрещается облокачиваться на станок, смазывать детали, поддерживать изделие руками, избавляться от стружки при помощи струи воздуха.
11. При токарных работа необходимо применять люнеты, если обработка осуществляется на высокой скорости.
12. Важно следить за отводом СОЖ из токарного станка.
13. Нельзя отходить от станка во время его эксплуатации.

При пожарах на производстве необходимо выключить станковое оборудование, отойти на безопасное расстояние и оповестить компетентные органы. Соблюдение техники безопасности снизит риск возникновения чрезвычайных ситуаций.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.