Трапецеидальная резьба

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вд Л.802125-27 явисимос от аьт. аявлецо 08.17,19 свидстсльс 33/02 69 (ЛЪ 13 с Г 1)исосдиисии) 11Комитет по делахтобретений и открытий Приоритет Опубликован К 621.882.5 1.1972, Б.Л 1 С 11 ори Совете МинистрСССР я 22.111.1972 ата опубликовя И 151 ОИИСЯИ Авторизобретсци 5 Быховский Заявитель рмский политехци сскии инст АПЕЦЕИДАЛЬ РЕЗЬБА 20 Изоорстсцис относится к маипшостросишо и может быть использог,аио в грузовых рсзьбовых соединениях.Известны трапсцеидальиые рсзьоы, преимущественно многозаходные, угол подъема винтовой линии по цилиндру среднего диаметра которой лежит в пределах 4 - 45. Боковые поверхности витков резьбы винта и гайки образованы номинально одноименными винтовыми поверхностями, номшальио сопряжсцнымииоверхиостцьп контактом. Однако в рсльиых усОйи 51 х В сВ 51 зи с исизос)киой, дя)кс рсгламецти)ОВяииОИ Гсхци 1 сскими т)сбовдииями, нетоиостью изготовлсиГя витки рсзьоы вшпд и гайки сопрягаются ие по витГово 1 непрерывной поверхности, а по винтовой линии неопределенного диаметра с возможными разрывами, обеспечивая точечно-линейчатый контакт в интервале наружного и внутреннего диаметров резьбы. В связи с этим извсстцыс резьбы характеризуются пониженными значениями кицематичсской точности, к.п.д. и прочности, высокими местными контактными напряжениями и увеличенным износом. 15,роме того, использование архимедовых винтовых поверхностей при углах подъема винтовой линии по цилиндру среднего диаметра более 10 приводит к нетехиологичностп и сравнительно высокой стоимости изготовления этих рсзьб.Целью изооретения является повышение к.п.дкиисматичсскои точности, про шости и ТСХИОЛОГИЧЦОСТИ ИЗГОТОВЛСНИ 51.Это достигается тем, что боковые поверхности витков резьбы винта и гайки образованы разноименными винтовыми поверхностями, следы которых в осевом сечении винтовой пары номинально касаются один другого и исходного профцля в точках, расположенных ца лицдрс среднего диаметра резьбы, и монотоццо расходятся ь направлении к ц 1 лшдрам вару)нного и внут)свисд) диаметров, обеспсивя срс,иииы 11 кои Гакт и Оссвь 10 зазоры м сждм с 011 ряжсв в ь 1и 00 к) вь и иОвсрхиостяв 1 тков вцс среднеО днахс ра 1)сз.бы.1 дзиоимеицс вшповыс поверхности витков шита; гайки могут бьть выполнены различно и 1 различных сочетанияхиапример коцволютцой и пелинейчатой, обеих коцволютых, иелинейчатой и эвольвсцтцой и т, д.На фиг. 1 и 2 - срасвой 1 Онтакт боковь 1 х сторОи п)офилсй изВсстцьх т)1 пенсии 1,1 ыьх мцогозяходцых рсзьб, обрдзоваииых архимедовыми вштовыми поверхностями, варианты; ца фиг. 3 - исходный и номинальный профили предлагаемой трапеиеидальцой резьбы со срсдиииым контактом, где: д - наружный диаметр резьбы вшпа, ГК - царужцыи диаметр резьбы гайки, г - средцгй диаметр резьбы, г - внутренний диаметр )Сзьб),1 винта, Г" - вцутрсший диаметр резьбы гайки, Б - высо 3282755 10 15 2025 30 35 40 45 50 55 60 65 та исходного профиля, Й - высота профиля, Й - рабочая высота профиля, а - угол профиля, 5 - шаг резьбы, / - ход резьбы, равный произведению шага резьбы на число заходов, Л - гарантированный зазор по царужнохгу и внутреннему диаметрам резьбы; на фиг, 4 - варианты К 2-Н и К 2-Э срединного контакта рабочих боковых сторон профилей предлагаемой трапсцецдальцой мцогозаходцой р ц.бь, где; К 2 - след кспволютной гзторого шгда винтовой поверхности в осевом сечении резьбы, Н - след нелинейчатой винтовой поверхности в осевом сечении резьбы, Э - след эвольвецтной винтовой поверхности в осевом сечении резьбы, г - радиус перехода от боковой стороны профиля к дну впадины резьбы; на фиг, 5 - вариант К 2-К 1 срединного контакта рабочих боковых сторон профилей, где К 1 - след конволютной первого вида винтовой поверхности в осевом сечении резьбы; на фиг.б - вариант Н-Э срединного контакта рабочих боковых сторон профилей.В качестве исходного треугольного и номинального профилей предлагаемой резьбы использован осевой профиль, но с некоторыми коррективами и добавлениями (см. фиг. 3), Установлено, во-первых, несколько различных значений углов а профиля в осевом сечсниц резьбы для разлц шых цнтергзалов углов подьема винтовой линии по среднему диаметру . Например, а=30 для р 2 (10, а = 33 для р 2 свыше 10 до 20, а=Зб для Р, свыше 20 до 30 и а=4 б для р свыше 30 до 45, Установлено, во-вторых, несколько различных отношений рабочей высоты /г профиля к шагу 5 резьбы для тех же интервалов углов подъема винтовой лшцш. Например, Й/5 = 0,5 для р 2(10, Й/5=0,45 для Р свыше 10 до 20, /г/5=0,4 для Д свыше 20 до 30 и Й/5 =: 0,3 для Р 2 свыше 30 до 45. Такая градация углов а профиля (возрастающий ряд) и отношений Й/5 (убывающий ряд) по интервалам углов подъема винтовой линии (возрастающий ряд) обеспечивает получение в нормальном сечении резьбы углов профиля, близких к 30, и отношений рабочей высоты профиля к нормальному шагу, близких к 0,5, во всем ди. апазоне углов подъема. Это важно для сохранения благоприятных и стабильных условий нарезания резьбы, т, е. для обеспечения технологичности многозаходной трапецоидальной резьбы. Такая градация не увеличивает номенклатуру резьб. Соотношения элементов профиля Й, = Й+ Л, г/2=г/ - Й, г/, = г/ - 2 Й б= г/+ 22, г/, = г/ - 2 Й и величины 2 и взяты по ГОСТ 9484 - 60. Однаковотличиеот известных резьб рабочие боковые поверхности витков предлагаемой резьбы образованы не архимедовыми, а более техпологичцымп при больших углах подъема винтовой линии конволютными, нелинейчатыми или эвольвентными винтовыми поверхностями. При этом параметры режущего инструмента и его установки в процессе нарезания резьбы долгкцы выбираться так, чтобы рабочий крцволцней. цый профиль боковых сторон в осевом сечении витка резьбы касался прямолинейных боковых сторон номинального и исходного профилей в точке, расположенной на цилиндре среднего диаметра.Для получения срединного контакта рабочих боковых поверхностей и рабочих криволинейных профилей резьбы гайки и винта в впцтовьгх парах разработаны варианты К 2-Н и К 2-Э (см, фцг. 4), К 2-К 1 (см. фцг. 5) и 11-Э (см, фцг. 6) с общим номинальным профилем (см. фцг, 3). Рабочцс боковые стороны витков резьбы гайки и ушта в этих вариантах являются следами соответствующих винтовых поверхностей в осевом сечении, номинально касаются одна другой и боковой стороны исходного и номинального профилей в точке, расположенной на цилиндре среднего диаметра и монотонно расходятся к точкам, расположенным на цилиндрах наружного и внутреннего диаметров резьбы,Регламентация нескольких обеспечивающих срединный контакт вариантов сочетаний винтовых поверхностей при наличии одного общего номинального профиля позволяет в конкретной производственной обстановке выбрать наиболее технологичный вариант трапецоидальной многозаходцой резьбы.Срединный контакт и градация интервалов параметров в предлагаемой резьбе, образованной высокотехнологичными неархимедовыми винтовыми поверхностями, обеспечивают ряд следукнццх преимуществ по сравнению с краевым контактом в известных рсзьбах: 1) высокую технологичность ц экономичность резьбы; 2) увеличение прочности отдельных витков резьбы и резьбового соединения в целом за счет уменьшения изгибающего момента относительно основания витков; 3) увеличение кицематической точности винтовых пар за счет устранения неблагоприятного краевого контакта между витками резьбы гайки и винта. При этом исключается влияние на кицематическую точность погрешностей угла профиля и грубо обработанных переходных участков профиля (фаски, сколы, заусенцы на пересечении винтовых и цилиндрических поверхностей резьбы); 4) увеличение точности резьбы по среднему диаметру за счет уменьшения суммарного допуска среднего диаметра резьбы на величину диаметральной компенсации погрешности половины угла профиля. Такое уменьшение допуска среднего диаметра возможно потому, что компенсация погрешности угла профиля осуществляется при срединном контакте не изменением среднего диаметра резьбы, а оссвымц зазорами по наружному и внутреннему диаметрам; 5) повышение износостойкости резьбы за счет регламентации или увеличения допуска на износ по среднему диаметру резьбы на величину диаметральной компенсации погрешности половицы угла профиля, изъятой из суммарного допуска ца изготовление; 6) улучшение центрирования сопрягасмых деталей и повышениестабильности посадок за счет увеличения точности резьбы по среднему диаметру; 7) благоприятные условия для размещения гальванических покрытий и смазки в осевых зазорах. Предмет изобретенияТраггсцсггдальггая резьба, прсцммщсстисцо многозаходцая, угол подъема вццговой линии по цилиндру среднего диаметра оторой лежит в пределах 4 - 45, от,гичающаяся тем, что, с целью повышения ее к.п.д., кинематической точности, прочностц и технологичности изготовления, боковые поверхности витков резьбы винта и гайки образованы разноименными винтовыми поверхностями, следы которых в осевом сечении вцнтовои пары номинально касаются один другого и исходного профцля в точках, расположенных на цилиндре среднего диаметра резьбы, и монотоццо расходятся в направлении к цггзццдрам на ружцого и вцутрсццего диаметров, обеспечивая срединный оцтакт и осевые зазоры мекду сопряженными боковыми поверхностями витков вне среднего диаметра резьбы.328275 К 2оК 1 цг Г дактор 3, Овчарен 1 Лзд. М 187 Тираж 448делам изобретеппй и открытий при "ов1 осквя, )К-З 5, Раушскяп иаб., д, 4/5 аказ 708/13 НИИПИ Комитета п Подписка1 и п петр ов ССС Р ииография, пр. Сапунова,оставитель А. Шаповаленко Тсхред Е. Борисова Корректор И. Шмато