Цилиндрическая резьба характеризуется числом заходов (числом ниток резьбы); шагом, т. е. расстоянием, на которое переместится винт вдоль своей оси при одном обороте в неподвижной гайке и которое равно Si; углом подъема резьбы а, образованным между винтовой линией по среднему диаметру резьбы и плоскостью, перпендикулярной оси резьбы. В многозаходной резьбе различают также шаг резьбы, равный расстоянию между соседними витками. В однозаходной резьбе S = t.

К наиболее распространенным в строительных машинах резьбам( рис. 18) относятся следующие.

Метрическая, выполняемая как с крупным, так и с мелким шагом и применяемая для полых тонкостенных цилиндров, деталей, работающих в условиях динамических нагрузок, регулировочных винтов. При крупном шаге метрическую резьбу обозначают буквой М с добавлением числа, указывающего наружный диаметр резьбы (мм). Применяется в основном для крепежных деталей.

Дюймовая, в которой вместо шага указывается число витков на один дюйм (25,4 мм) длины резьбы. Применяется для крепежных деталей.

Трубная с профилем дюймовой резьбы, но с закругленными вершинами. Применяется в газовой и водопроводной арматуре.

Трапецеидальная, применяемая для винтовых передач.

Упорная с асимметричным трапецеидальным профилем, используемая для ходовых винтов с большой односторонней осевой нагрузкой.

Круглая, предназначенная для винтов, работающих с большими динамическими нагрузками, и соединительных узлов гидроарматуры.

Рис. 17. Элементы резьб:
а — двухзаходной правой, б — однозаходной левой; S — шаг винта, t — шаг резьбы, а —угол подъема винтовой линии, Р -* сила, перемещающая груз по винту резьбы, Q — масса груза, d — средний диаметр

Коническая, применяющаяся для уплотнительных соединений трубопроводов.

Во всех перечисленных резьбах профили, диаметры и шаги стандартизированы.

К ненормируемым резьбам относится прямоугольная, каждый виток которой в поперечном сечении имеет форму квадрата со стороной, равной половине шага резьбы. Этот вид резьбы применяется в ходовых винтах.

К резьбовым соединениям относятся болтовые и винтовые.

Болтовые соединения включают в себя болт и гайку. По форме стержня болты (рис. 19) бывают нормальные, с подголовком, с утолщенным и чисто обработанным стержнем, предназначенным для установки в развернутое отверстие, с уменьшенным диаметром, снижающим концентрацию напряжений у резьбы.
По точности обработки болты бывают черными, получистыми и чистыми.

Болты резьбовых соединений бывают крепежными (рис. 19) и специальными (рис. 20). Фундаментными болтами крепят оборудование к фундаменту, призонными предотвращают боковое смещение деталей; откидными быстро крепят детали и рым-болтами облегчают захват оборудования.

Гайки (рис 21) для болтовых соединений бывают шестигранными, корончатыми с прорезями для их стопорения шплинтами и круглыми установочными со шлицами или отверстиями.

Иногда вместо болтов применяют шпильки, представляющие собой болты без головки с резьбой на обоих концах.

Винтовые соединения осуществляют винтами, завертываемыми в одну из деталей. Формы головок винтов показаны на рис, 22,

Рис. 18.
а — метрическая, б — дюймовая, в — трубная, г — трапецеидальная, д — упорная, е — круглая, ж— коническая; 11 — гайка, 2 — винт, 3 — муфта, 4—
труба

Для предохранения резьбовых соединений от развертывания применяют стопорение с помощью способов, показанных на рис. 23г а также используют прихватку, расклепку и кернение. Контргайки ставят и затягивают только после полной затяжки основной гайки.

Элементы резьбовых соединений изготовляют из различных сталей — от обычных углеродистых до высоколегированных. Для ответственных сборочных единиц детали резьбовых соединений дополнительно упрочняют. Применяют также резьбовые соединения, элементы которых изготовлены из пластиков.

Рис. 19. Формы болтов:
а—с нормальным стержнем, б— с под головком, в— с утолщенным чисто обработанным стержнем, г — со стержнем уменьшенного диаметра; 1 — головка, 2 — стержень

Рис. 20. Специальные болты: а — фундаментные, б — призонные, в — откидные, г — рым-болты-; 1 — стержень болта, 2 — нарезанная часть болта, 3 — головка болта

Рис. 21. Формы гаек:
а — шестигранных, б — корончатых, в — установочных; 1 — тело гайки, 2 — шлицы

Рис. 22. Формы головок винтов:

Шпоночные соединения применяют для передачи крутящего момента с вала на втулку или наоборот. Этот вид соединении не обеспечивает точную посадку деталей и не позволяет передавать большие крутящие моменты, однако в связи с низкой стоимостью и простотой изготовления широко распространен.

По конструкции различают клиновые, призматические и сегментные шпонки (рис. 24).

В клиновых шпонках с уклоном 1 : 100 в качестве рабочих поверхностей использованы широкие грани. Возможность смещения соединяемых деталей в радиальном направлении сокращает область их применения.

Призматические шпонки, характеризующиеся прямоугольным сечением и закругленными концами, используют как для неподвижных, так и для подвижных соединений (скользящие и направляющие шпонки).

Рис. 23. Стопорение с помощью:
а — контргайки, б — пружинной шайбы, в — корончатой гайки со шплинтом, г — отгибной шайбы, д — стопорной проволоки, е — круглой гайки и замковой шайбы; 1 — основная гайка, 2 — контргайка, 3 — пружинная шайба, 4 — корончатая гайка, 5 — шплинт, 6 — отгибная шайба, 7 — стопорная проволока, 8 — круглая гайка, 9 — замковая шайба

Рис. 24. Виды шпонок:
а — призматическая, б — сегкентная, в — клиновая обычная, г — клиновая на лыске, д — клиновая фрикционная; 1 — вал, 2 — призматическая шпонка, 3 —
корпус, 4— сегментная шпонка, 5 — клиновая шпонка, 6 — клиновая шпонка на лыске, 7—клиновая фрикционная шпонка

Сегментные шпонки используют исключительно для неподвижных соединений. Их рабочие поверхности — боковые.

Шлицевые соединения (рис. 25) отличаются от шпоночных большей прочностью при переменных и ударных нагрузках, возможностью передачи значительных усилий и точным центрированием деталей. Несмотря на высокую стоимость, шлицевые соединения широко применяют как для неподвижных, так и для подвижных (с осевым перемещением) соединений.

Рис. 25. Формы шлицевых соединений:
а — прямобочные, б — эвольвентные, в — треугольные

К неразъемным соединениям относятся заклепочные и сварные.

Заклепочные соединения применяют для создания прочных швов в металлоконструкциях, герметичных швов в резервуарах и прочноплотных швов в паровых котлах, а также в случаях, затрудняющих использование сварки.

Основным элементом заклепочного соединения служит заклепка (рис. 26), представляющая собой цилиндрический стержень с расположенными по его концам головками, из которых закладную делают заранее перед постановкой заклепки.

При клепке происходит силовое воздействие на свободный конец заклепки, формируется замыкающая головка и расклепывается стержень, плотно заполняя все отверстие. Силовое воздействие может быть как ручным, так и машинным.

Клепка бывает горячей, при которой заклепки перед постановкой в гнезда нагревают до температуры 1000—1100°С (светло-красный цвет), и холодной, применяемой для заклепок диаметром менее 12 мм. Используют также смешанную клепку, во время которой нагревают только свободный конец заклепки.
Заклепки, поставленные горячим способом, создают большую силу сжатия склепываемых листов и трения между ними, что облегчает работу заклепочного соединения. При постановке заклепок холодным способом более плотно заполняются отверстия.

В качестве материала для изготовления закледок применяют вязкие стали, для специальных случаев — медь, латунь, алюминиевые сплавы. Заклепки из цветных металлов ставят только в холодном состоянии.

Диаметр отверстия под заклейку должен превышать диаметр заклепки на 0,5—1 мм. Отверстие выполняют путем сверления или пробивания с последующей просверловкой.

Размер и форма сплошных заклепок для прочных и плотнопроч-ных швов определены соответствующими ГОСТами.

Рис. 26. Типы заклепок:
а —с полукруглой головкой, б —с потайной головкой, в —с полупотайной головкой; 1 — стержень, 2 — замыкающая головка, 3 — обжимка, 4 — закладная головка, 5 — подставка; б, 6Ь 62 — толщина соединяемых деталей, d — диаметр стержня заклепки, а — длина части стержня, необходимая для образования головки; обычно ai=(0,7—1,3)

Заклепочные швы (рис. 27) по конструкции подразделяют на односрезные нахлесточные или с одной накладкой и двухсрезные— с двумя накладками.

По расположению заклепок швы бывают одно- и многорядные. В последнем случае различают прямое и шахматное построение швов. При работе заклепочных соединений происходит сдвиг соединяемых деталей. Если силы сдвига превосходят силы трения, то тело заклепки подвергается срезу, смятию и изгибу.

Рис. 27. Виды заклепочных швов:
а — нахлесточное, б — с одной накладкой, в — с двумя накладками; 1 — заклепка, 2, 3 — соединяемые части, 4 — накладки

В соединениях, в которых взаимный сдвиг деталей не допускается (например, в плотных швах), заклепки рассчитывают на срез.

Сварные соединения распространены наиболее широко, так как в большинстве случаев позволяют добиваться прочности основного металла.

К основным видам сварных соединений относятся стыковые, которые в зависимости от толщины свариваемых листов выполняет без или с предварительной разделкой кромок, и угловые, которые по расположению к направлению действия нагрузки бывают лобовыми, фланговыми и комбинированными и предназначаются для нахлесточных и тавровых соединений.