Классификация резьб.

По форме поверхности, на которой образована резьба, различают цилиндрические и конические резьбы (наружные и внутренние). Наибольшее распространение имеют цилиндрические. Конические резьбы применяются реже, например, для плотных соединений труб, пробок, вентилей и баллонов для газа (там, где требуется обеспечить герметичность).

По форме профиля резьбы разделяют на треугольные, трапецеидальные, упорные, прямоугольные и круглые.

По направлению винтовой линии различают правую и левую резьбы. У правой резьбы винтовая линия поднимается вверх слева направо, у левой – в противоположном направлении. При вращении винта с правой резьбой по часовой стрелке он будет ввинчиваться в неподвижную гайку, а при этом же направлении вращения винта с левой резьбой он будет вывинчиваться. В основном применяют правые резьбы.

По числу заходов резьбы делят на однозаходные, многозаходные – это двухзаходные, трёхзаходные и т. д. Если торец заготовки детали разделить на две или три равные части и из этих точек одновременно перемещать по параллельным винтовым линиям профили резьбы, то получим двух- или трёхзаходную резьбу. Число заходов больше трёх применяется редко.

По назначению различают крепёжные резьбы (наружные и внутренние), применяемые в резьбовых соединениях, крепежно-уплотняющие резьбы, применяемые в соединениях, требующих герметизации (соединения труб), и резьбы для передачи движения (ходовые) – это, как правило, многозаходные трапецеидальные, применяемые в винтовых механизмах. Подавляющее большинство крепёжных резьб – цилиндрические, правые, однозаходные, с треугольным профилем.

Основные параметры резьбы (рисунок 1).

Рисунок 1. Основные параметры резьбы.

d – наружный диаметр резьбы, который принимается за номинальный диаметр резьбы и используется при её обозначении;

d₁ – внутренний диаметр резьбы;

d₂ – средний диаметр резьбы (диаметр воображаемого цилиндра, на поверхности которого ширина витка равна ширине впадины);

H₁ – рабочая высота профиля, по которой соприкасаются витки финта и гайки;

H – высота исходного треугольника резьбы;

p – шаг резьбы (расстояние между одноимёнными сторонами двух соседних витков, измеренное в осевом направлении);

α – угол профиля резьбы;

p_h – ход резьбы – это расстояние между одноимёнными сторонами одного и того же витка, измеренное в осевом направлении. Ход резьбы равен относительному осевому перемещению винта или гайки за один оборот. В однозаходной резьбе p_h=p, в двухзаходной – p_h=2p, в трёхзаходной – p_h=3p;

ψ – угол подъёма резьбы.

Тема 3.5. Фрикционные передачи. Передача винт-гайка.

Фрикционная передача относится к передачам трением с непосредственным контактом фрикционных элементов. Передача состоит из двух катков, закреплённых на валах (рисунок 8).

F_r

n₁ w₁

M₁

n₂ w₂

M₂

R_f

Рисунок 8. Фрикционная передача.

Подшипники ведомого вала выполнены подвижными, благодаря чему вал может перемещаться в направлении линии центров передачи. Пружина сжатия, действующая на подвижный подшипник, прижимает катки один к другому силой F_t, нагрузка передаётся силой трения R_f, возникающей в месте контакта вращающихся катков. Условие работоспособности передачи

,

где - передаваемая окружная сила; - сила трения.

Следовательно, , откуда сила прижатия катков

,

где K – коэффициент запаса сцепления; K=1,25…1,5 для силовых передач и K3 для передач приборов; f – коэффициент трения скольжения между катками; f=0,15…0,20 для стали по стали или чугуну всухую и f=0,04…0,05 для стали по стали в масле. Значение силы F_r во много раз больше силы F_t (например, при K=1,25 и f=0,05F_r=25F_t), что является большим недостатком фрикционных передач.

На практике применяют два способа прижатия катков: постоянной силой (например, пружины, собственный вес элементов передачи и т. п.) и переменной силой, которая автоматически изменяется пропорционально изменению передаваемой силы.

Достоинства («+»)	Недостатки («-»)
Плавность и бесшумность работы; Простота конструкций и эксплуатации; Возможность бесступенчатого регулирования передаточного числа; Предохраняют механизмы от поломок при перегрузках вследствие скольжения ведущего катка по ведомому.	Большие нагрузки на валы и подшипники из-за большой силы прижатия катков, что усложняет конструкцию передачи и увеличивает её размеры; Непостоянство передаточного числа из-за неизбежного упругого скольжения катков; Повышенный износ катков и др.

Все фрикционные передачи делятся на две группы: передачи нерегулируемые, т. е. с постоянным передаточным числом^*; передачи регулируемые или фрикционные вариаторы с плавным бесступенчатым регулированием передаточного числа.

Фрикционные передачи с постоянным передаточным числом в качестве силовых передач в машиностроении применяют крайне редко (во фрикционных прессах, молотах и т. п.) из-за неконкурентноспособности с зубчатыми передачами по габаритам, надёжности, КПД и др. Передаваемая мощность до 20 кВт, допускаемая скорость катков до 25 м/с. Этим передачи нашли ограниченное использование в виде кинематических передач в приборах (магнитофоны, кинокамеры и т. п.), где требуется плавность и бесшумность работы.

Фрикционные вариаторы широко применяют как в силовых, так и в кинематических передачах, когда требуется бесступенчатое регулирование передаточного числа.