Трапециевидная форма резьбы
 | Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют достаточные соответствующие встроенные цитаты . ( Апрель 2015 г. ) |
Трапециевидные формы резьбы представляют собой профили винтовой резьбы с трапециевидными очертаниями. Это наиболее распространенные формы ходовых винтов (силовых винтов). Они отличаются высокой прочностью и простотой изготовления. Обычно они используются там, где требуются большие нагрузки, например, в тисках или ходовом винте токарного станка . [1] Стандартизированные варианты включают многозаходную резьбу , левостороннюю резьбу и самоцентрирующуюся резьбу (которая с меньшей вероятностью заедает под действием боковых сил).
Исходная форма трапециевидной резьбы и, вероятно, до сих пор наиболее часто встречающаяся во всем мире форма резьбы с углом резьбы 29 ° - это форма резьбы Acme ( / ˈ æ k m iː / AK -mee ). Резьба Acme была разработана в 1894 году как профиль, хорошо подходящий для приводных винтов и имеющий различные преимущества по сравнению с квадратной резьбой . [примечание 1] что было формой выбора до тех пор. Легче резать либо одноточечную резьбу , либо плашку, чем квадратную резьбу (поскольку форма последней требует геометрии резца или зуба плашки, которая плохо подходит для резки). Она изнашивается лучше, чем квадратная резьба (поскольку износ можно компенсировать) и прочнее, чем квадратная резьба сопоставимого размера. Это обеспечивает более плавное зацепление полугаек на ходовом винте токарного станка, чем квадратная резьба. [2] [3] Это один из самых прочных симметричных профилей резьбы; однако при нагрузках только в одном направлении, например в тисках, асимметричный профиль опорной резьбы может выдерживать более высокие нагрузки.
Форма метрической трапециевидной резьбы аналогична форме резьбы Acme, за исключением того, что угол резьбы составляет 30°. [4] [5] [6] Он кодифицирован DIN 103. [7] Хотя метрическая винтовая резьба более распространена во всем мире, чем дюймовая резьба для треугольной формы, резьба Acme дюймового размера преобладает в форме трапециевидной резьбы.
Характеристики резьбы Acme
[ редактировать ]
Форма резьбы Acme имеет угол резьбы 29° и высоту резьбы, равную половине шага ; вершина (или гребень ) и впадина (или корень ) плоские. Эту форму легче обрабатывать (быстрее резка, более длительный срок службы инструмента), чем квадратную резьбу. Форма зуба также имеет более широкое основание, что означает, что он прочнее (таким образом, винт может выдерживать большую нагрузку), чем квадратная резьба аналогичного размера. Такая форма резьбы также позволяет использовать разъемную гайку , которая компенсирует износ гайки. [8]
Серия резьб Acme общего назначения (GP) (ASME/ANSI B1.5-1997) не рассчитана на внешние радиальные нагрузки, и в идеале гайка и болт поддерживаются независимо (гайка с помощью линейной направляющей, а винт подшипниками вала). Это связано с необходимостью избегать «заклинивания» боковых сторон резьбы при воздействии радиальных нагрузок, которые вносят существенный вклад в силы трения и износ резьбы. Однако существует стандарт централизации резьбы Acme (также указанный в ASME/ANSI B1.5-1997), который обслуживает приложения, в которых резьбы не имеют радиальной поддержки, где основания и вершины противоположных резьб спроектированы так, чтобы вступать в контакт до фланги испытывают радиальные нагрузки. При этом добавляется требование, чтобы сумма припусков (зазоров) и допусков на больших диаметрах гайки и болта была меньше суммы припусков на делительные диаметры (ПД). Недостаток заключается в том, что для заданной величины торцового люфта (осевой зазор, обусловленный исключительно зазорами PD), при использовании центрирующей резьбы Acme необходимы более жесткие допуски и более чистая рабочая среда.
По сравнению с квадратной резьбой недостатками формы резьбы Acme являются более низкий КПД из-за более высокого трения и некоторой радиальной нагрузки на гайку (угловое смещение от квадрата). [4]
Созданная до 1895 года, винтовая резьба Acme предназначалась для замены квадратной резьбы и множества резьб других форм, используемых в основном для перемещения на машинах, инструментах и т. д. В настоящее время винтовая резьба Acme широко используется для различных целей. Длинная резьба Acme используется для контролируемых перемещений на станках, испытательных машинах, домкратах, закрылках самолетов и конвейерах. Короткая резьба используется на стержнях клапанов, соединителях шлангов, крышках на цилиндрах давления, механизмах рулевого управления и движении объектива камеры. [9]
Форма резьбы, показанная на рисунке (Базовый профиль резьбы ACME), называется «базовой». Фактическая высота резьбы как на внутренней (гайка), так и на внешней (болт) резьбе отличается от P / 2 по припускам (или зазорам ):
- Минимальный зазор между корневыми гребнями 0,01 дюйма (0,25 мм) (диаметр) между противоположными резьбами с числом витков на дюйм (10 витков на дюйм) или меньше и 0,005 дюйма (0,13 мм) для более мелких шагов. (Это также справедливо для малых диаметров центрирующей резьбы Acme, но не для ее больших диаметров, где припуск меньше припуска PD.)
- Допуск PD, который делает PD меньшим, чем «базовый» в случае GP и внешней центрирующей резьбы Acme, но больше в случае внутренней центрирующей резьбы Acme.
Конечным результатом является то, что минимальная высота резьбы больше «базовой» для внутренней и внешней резьбы GP и для внешней центрирующей резьбы, а максимальная высота для внутренней центрирующей резьбы Acme короче «базовой». Максимальный диаметр (в пределах допуска) на вершине наружной резьбы (называемый максимальным большим диаметром наружной резьбы ) соответствует диаметру основной формы резьбы и равен «номинальному диаметру» D , указанному в обозначении винта. Минимальный диаметр (в пределах допуска) на вершине внутренней резьбы (называемый минимальным внутренним диаметром внутренней резьбы ) соответствует диаметру базовой формы резьбы и равен номинальному диаметру минус удвоенная основная высота резьбы (т. е. D − P ).
Существует также стандарт резьбы «Stub Acme», во всех отношениях идентичный только что описанному, за исключением высоты основной резьбы, равной P. 0,3
| Номинальный диаметр (дюймы) | Нить шаг (дюймы) | Нить плотность (в −1 ) |
|---|---|---|
| 1 ⁄ 4 | 1 ⁄ 16 | 16 |
| 5 ⁄ 16 | 1 ⁄ 14 | 14 |
| 3 ⁄ 8 | 1 ⁄ 12 | 12 |
| 1 ⁄ 2 | 1 ⁄ 10 | 10 |
| 5 ⁄ 8 | 1 ⁄ 8 | 8 |
| 3 ⁄ 4 , 7 ⁄ 8 | 1 ⁄ 6 | 6 |
| 1, 1 + 1 ⁄ 4 | 1 ⁄ 5 | 5 |
| 1 + 1 ⁄ 2 , 1 + 3 ⁄ 4 , 2 | 1 ⁄ 4 | 4 |
| 2 + 1 ⁄ 2 | 1 ⁄ 3 | 3 |
| 3 | 1 ⁄ 2 | 2 |
Характеристики метрической трапециевидной резьбы
[ редактировать ]
В случае трапециевидной формы резьбы угол составляет 30° вместо 29°. [5] [6] Все размеры указаны в миллиметрах. [5] [6]
Трапецеидальные резьбы определяются в стандартах ISO следующим образом :
- Тр 60×9
где Тр — трапециевидная резьба, 60 — номинальный диаметр в миллиметрах, 9 — шаг в миллиметрах. Если суффикс отсутствует, это одиночный стартовый поток. Если есть суффикс, то значение после знака умножения — это шаг , а значение в скобках — это шаг. Например:
- ТР 60×18(П9)ЛХ
будет обозначать два старта, поскольку отрыв, разделенный на шаг, равен двум. «LH» обозначает левую резьбу. [11]
| Номинальный диаметр (мм) | Нить шаг (мм) |
|---|---|
| 10 | 2 |
| 12 | 3 |
| 14, 16 | 4 |
| 24, 28 | 5 |
| 32, 36 | 6 |
| 40, 44 | 7 |
| 48, 52 | 8 |
| 60 | 9 |
| 70, 80 | 10 |
| 90, 100 | 12 |
Другие трапециевидные резьбы
[ редактировать ]Для обслуживания систем кондиционирования воздуха , использующих газ R134a , для газовых баллонов предусмотрена нестандартная резьба «ACME». [12]
| Номинальный диаметр (дюймы) | Нить шаг (дюймы) | Нить плотность (в −1 ) |
|---|---|---|
| 1 ⁄ 2 | 1 ⁄ 16 | 16 |
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ См.:
- Симпсон, Джон и Проффитт, Майкл, ред., «acme», Оксфордский словарь английского языка: серия дополнений , том. 3 (Оксфорд, Англия: Издательство Оксфордского университета, 1997), с. 10.
- Нить Acme была предложена Альбертом Маном Пауэллом, тогдашним президентом компании Powell Planer Co. в Вустере, штат Массачусетс. Видеть:
- Пауэлл, AM (24 января 1895 г.) «Предлагаемая новая резьба», American Machinist , 18 (4): 66.
- Пауэлл, AM (24 января 1895 г.) «Новая резьба», American Machinist , 18 (4): 69–71.
- Краткую биографию Альберта Ман Пауэлла (с фотографией) см.: Райс, Франклин П., Вустер тысяча восемьсот девяноста восьми лет: пятьдесят лет городу (Вустер, Массачусетс: FS Blanchard & Co., 1899), стр. . 150–151.
- Название «резьба Acme» было предложено А.В. [Альбертом Уордом] Хэнди (7 октября 1845 г. (Бристоль, Род-Айленд) – 27 августа 1915 г. (Малден, Массачусетс)), который в то время был торговым представителем компании Acme Machinery Co. из Кливленда. , Огайо, где производились различные станки. См.: (Редакция) (3 января 1895 г.) «Предлагаемая новая стандартная резьба», American Machinist , 18 (1): 1–2.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бхандари 2007 , стр. 202–204.
- ^ Оберг 1908 , с. 30 .
- ^ Джонс 1964 , стр. 176–177 .
- ^ Jump up to: а б Бхандари 2007 , с. 204
- ^ Jump up to: а б с Трапециевидная грубая резьба
- ^ Jump up to: а б с Трапециевидная тонкая резьба
- ^ Справочник машинного оборудования, 1996 г. , стр. 1703 г.
- ^ Бхандари 2007 , стр. 203–204.
- ^ Американское общество инженеров-механиков (1997), ASME B1.5 - 1997 Acme Screw Threads , ASME Press, ISBN 0-7918-2482-9 .
- ^ Шигли, Мишке и Будинас 2003 , с. 400
- ^ Jump up to: а б Бхандари 2007 , с. 205
- ^ «Уникальные фитинги и цвета этикеток для хладагентов MVAC» . Агентство по охране окружающей среды США . 7 января 2016 года . Проверено 10 июля 2017 г.
Библиография
[ редактировать ]- Бхандари, В.Б. (2007), Проектирование элементов машин , Тата МакГроу-Хилл, ISBN 978-0-07-061141-2 .
- Флатер, Джон Джозеф (1895), Вождение по канату: трактат о передаче мощности с помощью волокнистых веревок , Нью-Йорк: J. Wiley & Sons, LCCN 06034155 .
- Оберг, Эрик; Джонс, Франклин Д.; Хортон, Холбрук Л.; Райффель, Генри Х. (1996), Грин, Роберт Э.; МакКоли, Кристофер Дж. (ред.), Справочник машинного оборудования (25-е изд.), Нью-Йорк: Industrial Press , ISBN 978-0-8311-2575-2 , OCLC 473691581 .
- Джонс, Франклин Д. (1964), Курс обучения механическому цеху , том. 1 (5-е изд.), Нью-Йорк: Industrial Press, ISBN 978-0-8311-1039-0 , OCLC 661244 .
- Оберг, Эрик (1908), Справочник по небольшим инструментам: включающий инструменты для нарезания резьбы, метчики, плашки, фрезы, сверла и развертки, а также полный трактат по системам резьбы , Нью-Йорк: John Wiley & Sons. Совместное издание, 1908 г., Chapman & Hall, Лондон.
{{citation}}: CS1 maint: постскриптум ( ссылка ) - Шигли, Джозеф Э.; Мишке, Чарльз Р.; Будинас, Ричард Гордон (2003), Проектирование машиностроения (7-е изд.), McGraw Hill, ISBN 978-0-07-252036-1 .