Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Резьба трапециевидная метрическая , TR-40 × 7.
Мужская Acme нить

Формы резьбы трапециевидной формы представляют собой профили винтовой резьбы с трапецеидальными очертаниями. Это наиболее распространенные формы, используемые для 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 резьбу с несколькими заходами , левую резьбу и самоцентрирующуюся резьбу (которые с меньшей вероятностью заедут под действием боковых сил).

Оригинальная форма резьбы трапецеидальной, и до сих пор , вероятно , одним из наиболее часто встречающихся во всем мире, с углом 29 ° резьбы, является формой резьбы Акма ( / æ к м я / АК -mee ). Акме нить была разработана в 1894 году в качестве профиля хорошо подходит для силовых винтов, имеют различные преимущества по сравнению с квадратной резьбой , [примечание 1] , которая не была формой выбора до тех пор. Это легче вырезать либо одноточечную резьбу или умереть , чем квадратная нить (потому что форма последней требует немного инструментаили геометрия зуба штампа, которая плохо подходит для резки). Она изнашивается лучше, чем квадратная резьба (поскольку износ можно компенсировать), и прочнее, чем квадратная резьба того же размера. Это позволяет более плавное зацепление половины гайки на токарном станке ШВП , чем квадратный нить. [2] [3] Несмотря на то, что это один из самых прочных симметричных профилей резьбы, для нагрузок только в одном направлении, таких как тиски, асимметричный профиль резьбы контрфорса может выдерживать большие нагрузки.

Форма трапециевидной метрической резьбы аналогична форме резьбы Acme, за исключением того, что угол резьбы составляет 30 °. [4] [5] [6] Это кодифицировано стандартом DIN 103. [7] Хотя метрическая резьба более распространена во всем мире, чем британская резьба для треугольной формы резьбы, резьба Acme британского размера преобладает в форме трапециевидной резьбы.

Характеристики резьбы Acme [ править ]

Базовый профиль резьбы Acme

Форма резьбы Acme имеет угол резьбы 29 ° с высотой резьбы, равной половине шага ; вершина (или гребень ) и впадина (или корень ) плоские. Эту форму легче обрабатывать (более быстрая 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. Эта форма резьбы также позволяет использовать разрезную гайку , которая может компенсировать износ гайки. [8]

Линия резьбы общего назначения (GP) Acme (ASME / ANSI B1.5-1997) не предназначена для выдерживания внешних радиальных нагрузок, и как гайка, так и болт, в идеале, имеют независимую опору (гайка линейной направляющей и винт подшипниками вала). Это связано с необходимостью избегать «заклинивания» боковых поверхностей резьбы при воздействии радиальных нагрузок, которые могли бы вносить существенный вклад в силы трения и износ резьбы. Тем не менее, существует стандарт централизованной резьбы Acme (также указанный в ASME / ANSI B1.5-1997), который обслуживает приложения, в которых резьба не поддерживается радиально, когда впадины и вершины противоположных резьб предназначены для контакта перед бочки выдерживают радиальные нагрузки. Это добавляет требование, чтобы сумма допусков (зазоров) и допусков на основные диаметрыгайки и болта быть меньше суммы припусков на делительные диаметры (PD). Недостатком является то, что для заданной величины осевого люфта (осевой зазор, обусловленный исключительно зазорами частичного разряда) при применении централизующей резьбы Acme требуются более жесткие допуски и более чистая рабочая среда.

По сравнению с квадратной резьбой недостатками формы резьбы Acme является 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 станках, инструментах и ​​т. Д. Резьба Acme теперь широко используется для различных целей. Резьба Acme большой длины используется для контролируемых движений на станках, испытательных машинах, домкратах, закрылках самолетов и конвейерах. Резьба короткой длины используется на штоках клапанов, соединителях шлангов, крышках цилиндров давления, механизмах рулевого управления и перемещении объектива камеры. [9]

Форма резьбы, показанная на рисунке (Базовый профиль резьбы ACME), называется «базовой». Фактическая высота резьбы как внутренней (гайка), так и внешней (болт) резьбы отличается отп/2по допускам (или зазорам ):

  • Минимальный зазор между корнем и гребнем составляет 0,01 дюйма (0,25 мм) (по диаметру) между противоположными резьбами при 10 tpi (резьба на дюйм) или меньше и 0,005 дюйма (0,13 мм) для более мелких шагов. (Это также верно для малых диаметров централизующей резьбы Acme, но не для ее больших диаметров, где припуск меньше, чем допуск частичного разряда.)
  • Допуск PD, который делает PD меньше, чем «базовый» в случае GP и внешней централизующей нити Acme, но больше в случае внутренней централизующей нити Acme.

В результате минимальная высота резьбы больше, чем «базовая» для внутренней и внешней резьбы GP и для внешней централизующей резьбы, а максимальная высота для внутренней централизованной резьбы Acme короче, чем «базовая». Максимальный диаметр (в пределах допуска) на вершине внешней резьбы (называемый макс. Большим диаметром внешней резьбы ) соответствует диаметру основной резьбы и равен «номинальному диаметру» D , указанному в обозначении винта. Минимальный диаметр (в пределах допуска) на вершине внутренней резьбы (называемый минимальным малым диаметром внутренней резьбы ) соответствует диаметру основной формы резьбы и равен номинальному диаметру минус удвоенная высота основной резьбы (т. Е. D  -  P).

Существует также стандарт «Заглушка Acme» нить, идентичен во всех отношениях только что описанному , за исключением для высоты основной нити составляла 0,3 P .

Стандартный шаг резьбы Acme для диаметров в имперских и американских единицах [10]
Номинальный
диаметр ( дюйм )
Шаг резьбы (дюймы)
Плотность резьбы (в -1 )
1 / 41 / 1616
5 / 161 / 1414
3 / 81 / 1212
1 / 21 / 1010
5 / 81 / 88
3 / 4 , 7 / 81 / 66
1, 1 1 ⁄ 41 / 55
1 1 / 2 , 1 3 ⁄ 4 , 21 / 44
2 1 ⁄ 21 / 33
31 / 22

Характеристики метрической трапециевидной резьбы [ править ]

Датчик шага резьбы с метрическими Тг 30 нитей (диаметр 30 мм, 6 мм , шагом , класс допуска 7e).

В случае трапециевидной формы резьбы угол составляет 30 ° вместо 29 °. [5] [6] Все размеры указаны в миллиметрах. [5] [6]

Стандарты ISO определяют трапециевидную резьбу следующим образом :

Тр 60 × 9

где Tr обозначает трапециевидную резьбу, 60 - номинальный диаметр в миллиметрах, а 9 - шаг в миллиметрах. Когда нет суффикса, это одинарный запускающий поток. Если есть суффикс , то значение после знака умножения является ведущим , а значение в скобках шаг. Например:

Tr 60 × 18 (P9) LH

будет обозначать два старта, так как отрыв от поля равен двум. «LH» обозначает левую резьбу. [11]

Стандартные шаги трапециевидной резьбы для метрических диаметров [11]
Номинальный
диаметр (мм)
Шаг резьбы (мм)
102
123
14, 164
24, 285
32, 366
40, 447
48, 528
609
70, 8010
90, 10012

Другие трапециевидные резьбы [ править ]

Для обслуживания систем кондиционирования , использующих газ R134a, для газовых баллонов предусмотрена нестандартная резьба «ACME». [12]

Шаг резьбы для канистр с хладагентом R134a
Номинальный
диаметр ( дюйм )
Шаг резьбы (дюймы)
Плотность резьбы (в -1 )
1 / 21 / 1616

См. Также [ править ]

  • Контрольная резьба
  • Ходовой винт
  • Шариковый винт

Заметки [ править ]

  1. ^ См .:
    • Симпсон, Джон и Проффитт, Майкл, изд., «Acme», Oxford English Dictionary: Additions Series , vol. 3 (Оксфорд, Англия: Oxford University Press, 1997), стр. 10.
    • Нить Acme была предложена Альбертом Маном Пауэллом, тогдашним президентом компании Powell Planer Co. из Вустера, Массачусетс. Видеть:
      • Пауэлл, AM (24 января 1895 г.) «Предлагаемая новая резьба винта», American Machinist , 18 (4): 66.
      • Пауэлл, AM (24 января 1895 г.) «Новая резьба винта», American Machinist , 18 (4): 69–71.
      • Краткую биографию Альберта Мэна Пауэлла (с фотографией) см .: Райс, Франклин П., Вустер восемнадцати сотен девяноста восьми: пятьдесят лет в городе (Вустер, Массачусетс: FS Blanchard & Co., 1899), стр. 150–151.
    • Название «нить 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 Acme Machinery Co. в Кливленде. , Огайо, которая производила различные станки. См .: (Редакция) (3 января 1895 г.) «Предлагаемая новая стандартная резьба винта», American Machinist , 18 (1): 1-2.

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Bhandari 2007 , pp. 202–204
  2. ^ Оберг 1908 , стр. 30 .
  3. ^ Jones 1964 , стр. 176-177 .
  4. ^ а б Бхандари 2007 , стр. 204
  5. ^ a b c Трапецеидальная крупная резьба
  6. ^ a b c Трапецеидальная мелкая резьба
  7. Перейти ↑ Green 1996 , p. 1703.
  8. Перейти ↑ Bhandari 2007 , pp. 203–204
  9. ^ Американское общество инженеров-механиков (1997), ASME B1.5 - 1997 Acme Screw Threads , ASME Press, ISBN 0-7918-2482-9.
  10. ^ Shigley, Mischke & Budynas 2003 , стр. 400
  11. ^ а б Бхандари 2007 , стр. 205
  12. ^ «Уникальные фитинги и цвета этикеток для хладагентов MVAC» . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 10 июля 2017 года .

Библиография [ править ]

  • Бхандари, В. Б. (2007), Дизайн элементов машин , Тата МакГроу-Хилл, ISBN 978-0-07-061141-2.
  • Флэтэр, Джон Джозеф (1895), Вождение на канате: трактат о передаче энергии с помощью волокнистых канатов (1-е изд.), Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: J. Wiley & Sons, LCCN  06034155 .
  • Оберг, Эрик; Джонс, Франклин Д .; Horton, Holbrook L .; Райффель, Генри Х. (1996), Грин, Роберт Э .; Макколи, Кристофер Дж. (Ред.), Справочник по машинному оборудованию (25-е изд.), Нью-Йорк: Industrial Press , ISBN 978-0-8311-2575-2, OCLC  473691581 .
  • Джонс, Франклин Д. (1964), Учебный курс механического цеха , 1 (5-е изд.), Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Industrial Press, ISBN 978-0-8311-1039-0, OCLC  661244 .
  • Оберг, Эрик (1908), Справочник по мелким инструментам: включая инструменты для нарезания резьбы, метчики, матрицы, фрезы, сверла и развертки, а также полный трактат по системам винтовой резьбы , Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: John Wiley & Sons. Совместное издание, 1908, Chapman & Hall, Лондон, Великобритания.
  • Шигли, Джозеф Э .; Mischke, Charles R .; Будинас, Ричард Гордон (2003), Машиностроительный дизайн (7-е изд.), McGraw Hill, ISBN 978-0-07-252036-1.

Внешние ссылки [ править ]

  • Стандартные резьбы Acme
  • Номинальный размер для профилей с трапециевидной резьбой
  • Крупная трапецеидальная резьба
  • Трапециевидная мелкая резьба
  • Размеры резьбы для заглушки ACME и таблица данных
  • ASME: Винтовая резьба Acme B1.5-1997
  • Производитель трапециевидных винтов