Методические указания студентам по теме: «Выполнение чертежа крепежной детали с резьбой»
Детали, входящие в сборочные единицы, образуют разъемные и неразъ-емные соединения. Разъемные соединения допускают разборку и повторную сборку изделия без нарушения работоспособности деталей. К ним относят резьбовые, шпоночные, штифтовые, клиновые и др. соединения. Неразъемные соединения не допускают разборку соединенных деталей без их повежения. Это соединения сваркой, паяные, клеевые, клепаные и др.
1.1 Общие сведения о крепежных деталях
Резьбовые соединения являются наиболее распространенным видом разъемных соединений деталей. Крепежные детали с резьбой весьма разнообразны по форме, размерам, точности изготовления, покрытию.
Болт это стержень, на одном конце которого выполнена резьба, а на другом - головка. Наиболее распространенными являются головки шести-ранной формы. Размеры и конструкцииболтов стандартизованы и отличатся большим разнообразием в зависимости от назначения. В таблице 4.1 показан болт с шестигранной головкой исполнения 1. Болты исполнения 2 имеют на нарезном конце отверстия под шплинт. Болты могут изготавливаться с квадратными головками, откидными, фундаментными и др. Болты изготав-ливают в основном из углеродистых и легированных сталей, нормальной, грубой, повышенной точности и с различными покрытиями: цинковым, никелевым, оловянным и др. Для болтов общего назначения основные параметры равны: диаметр резьбы 2…48 мм, шаг резьбы 0,4…5 мм, длина 10…300 мм. Длиной болта считается длина его стержня (без головки), она определяется толщиной скрепляемых деталей. В таблице 4.2 даны основные размеры болтов с номинальным диаметром резьбы d от 6 до 24 мм. Нарезаемая часть для гайки l0 принимается равной 2l0 +6 мм.
Шпилька - стержень с резьбой на обоих концах. Шпильки ппименяются вместо болтов. Одним концом шпилька ввертывается в корпусную деталь, на второй навертывается гайка (см. таблица 4.1). Размеры и конструкции шпилек стандартизированы в зависимости от длины ввертываемого в деталь конца l1 (ГОСТ 22032…ГОСТ 22042). Если шпилька ввертывается в сталь или бронзу l1=d. При ввертывании в чугун - l1=(1,25… 1,6) d, а для алюминиевых и других легких сплавов l1=(2…2,5) d. Длиной шпильки считается длина ее гаечного конца, которая выбирается в зависимости от толщины скрепляемых деталей. Нарезаемая часть шпильки для гайки принимается такой же длины, как для болтов.
Параметры шпилек находятся в пределах: диаметр резьбы 2…48 мм, длина 10…300 мм. Они изготавливаются нормальной и повышенной точности, а также с диаметром резьбы больше диаметра гладкой части. Материал для шпилек тот же, что и для болтов.
Гайка - деталь с внутренней резьбой, которая навинчивается на болт или шпильку. Более распространенными являются шестигранные гайки (таблица 4.1). Все размеры гайки, кроме высоты, соответствуют размерам головки болта, размеры высоты H указаны в таблице 4.2. Гайки общего назначения изготав-ливаются нормальными, высокими, особо высокими и низкими, уменьшенными и увеличенными. Кроме этого, гайки могут быть прорезными и корончатыми (для шплинтовки), колпачковыми, гайки-барашки для завинчивания от руки. Материал для гаек тот же, что и для болтов. Используются те же покрытия.
Винты общего назначения делятся на крепежные и установочные. Первые служат для скрепления соединяемых частей, а вторые - для предотвращения взаимного сдвига деталей. Крепежные винты изготавливаются с головками под ключ (шестигранными, квадратными) или под отвертку (цилиндрическими, коническими, потайными, полупотайными, см. таблицу 2.1); бывают винты без головки со шлицем под отвертку или с углублением под ключ. В таблице 3.2 указаны некоторые размеры винтов с разными головками, которые отличаются диаметром и высотой головки, а также глубиной шлица. Шайба подкладывается под гайку. В зависимости от назначения шайбы имеют различную конструкцию и размеры.
Шайбы бывают черными, чистыми и получистыми, пружинными и стопорными с одной, двумя и многими лапками; круглыми, квадратными и др. Шайбы изготавливаются из листового металла, кожи, пластмассы или точением из пруткового металла. В таблице 4.2 указаны размеры черной шайбы для пилек, имеющих диаметр стержня от 6 до 24 мм. Шайбу одевают на резьбовую деталь с зазором, поэтому диаметр отверстия на 0,5-2 мм больше диаметра детали (в зависимости от размеров и конструкции).
Таблица 1 - Общие сведения о крепежных деталях
Таблица 2 - Некоторые размеры стандартных крепежных деталей (мм)
| Болты по ГОСТ 7798 - 70 | |||||||||||||||||
| Диаметр, d | |||||||||||||||||
| Шаг крупный, Р | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | |||||||||||
| Размер под ключ, S | |||||||||||||||||
| Высота головки, Н | 5,5 | ||||||||||||||||
| Диаметр, D | 14, 2 | 18,7 | 21,1 | 24,5 | 26,5 | 30,2 | 33,3 | 35,8 | 39,6 | ||||||||
| Радиус галтели, R | 0,4 | 0,4... 1,1 | от 0,60 до 1,6 | от 0,8 до 2,2 | |||||||||||||
| Гайки по ГОСТ 5915-70 | |||||||||||||||||
| Высота, Н | 6,5 | ||||||||||||||||
| Шайбы поГОСТ 11371-78 | |||||||||||||||||
| Диаметр отверстия, Do | 6,4 | 8,4 | 10,5 | ||||||||||||||
| Диаметр, Dш | 12,5 | ||||||||||||||||
| Толщина, Sш | 1,6 | 1,6 | 2,0 | 2,5 | ... 2,5 | ||||||||||||
| Винты: | |||||||||||||||||
| Диаметр, d | |||||||||||||||||
| Шаг крупный, Р | 0,7 | 0,8 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2,5 | 2,5 | ||||||||||
| с потайной головкой по ГОСТ 17475- 80 | |||||||||||||||||
| Диаметр, D | 8,0 | 10,0 | 12,0 | 16,5 | 20,0 | 22,0 | 25,0 | 28,0 | 32,5 | ||||||||
| Высота, Н | 2,5 | 5,5 | 6,5 | ||||||||||||||
| Ширина, b | 1,0 | 1,2 | 1,6 | 2,5 | 3,0 | 4 | |||||||||||
| Глубина, h | 1,1 | 1,2 | 1,5 | 2,5 | 2,5 | 3,5 | |||||||||||
| с цилиндрической головкой по ГОСТ 1491- 80 | |||||||||||||||||
| Диаметр, D | 8,5 | 12,5 | |||||||||||||||
| Высота, Н | 2,8 | 3,5 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 8,0 | 9,0 | 10,0 | ||||||||
| Ширина, b | 1,0 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | |||||||
| Глубина, h | 1,4 | 1,7 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 4,5 | |||||||
| с полукруглой головкой по ГОСТ 17473 - 80 | |||||||||||||||||
1.2 Условные обозначения стандартных крепежных изделий
Ввиду большого разнообразия видов, форм, размеров, материалов и покрытий стандартных крепежных изделий, установлены их условные
обозначения при записях в техническую документацию (таблица 4.3). На учебных чертежах допускается не указывать отклонения резьбы, материал и покрытие изделий.
Таблица 3 – Условные обозначения стандартных крепежных изделий
| Обозначение | Следует читать |
| Болт М10х60.58 ГОСТ 7798- 70 | Болт исполнения 1 с шестигранной головкой, диаметр резьбы 10 мм; шаг крупный, длина 60 мм, класс прочности 5.8 |
| Шпилька М16х120. 58 ГОСТ 22036- 76 | Шпилька с диаметром резьбы 16 мм, с крупным шагом, длиной 120 мм, класса прочности 5.8, без покрытия |
| Гайка М12.5 ГОСТ 5915-70 | Гайка исполнения 1 с диаметром резьбы 12 мм, с крупным шагом, шестигранная |
| Шайба 20.08 ГОСТ 11373-78 | Шайба исполнения 1 толщиной 5 мм, для болта (винта, шпильки) М20, марка стали 08, без покрытия |
| Винт М10х1x50.58 ГОСТ 17475-80 | Винт с диаметром резьбы 10 мм, с шагом 1 мм, длиной 50 мм, класс прочности 5.8, без покрытия |
| Шуруп 8x70.019 ГОСТ 1144-80 | Шуруп с полукруглой головкой, диаметром 8 мм, длиной 70 мм, с покрытием |
| Шплинт 4x55-001 ГОСТ 397-79! | Шплинт с условным диаметром 4 мм, длиной 55 мм, из материала подгруппы 00, с покрытием по подгруппе 1 |
| Штифт 10x60 ГОСТ 3128-70 | Штифт цилиндрический диаметром 10 мм, длиной 60 мм, |
Болтовое соединение
Болтовое соединение состоит из болта, гайки, шайбы (рисунок1) и предназначается для неподвижного разъемного соединения нескольких деталей между собой. При корончатых гайках используется еще шплинт.Болт вставляется в отверстия соединяемых деталей свободно, поэтому отверстия
имеют диаметры на 0,5-2 мм больше, чем диаметр резьбы стержня. Размеры отверстий стандартизованы: на учебных чертежах можно принимать размеры, соответствующие диаметру внутреннего отверстия шайбы.
Болтовое соединение можно вычерчивать по действительным размерам болта, гайки, шайбы, взятым из стандартов или по условным соотношениям в зависимости от номинального размера диаметра резьбы d, а также упрощенно по ГОСТ 2. 315 и условно, когда толщина стержня на чертеже <2 мм.
При упрощенном изображении (рисунок 1в) не показывают фаски на болте и гайке, галтели, зазоры между скрепляемыми деталями и стержнем болта, резьбу на стержне при изображении на плоскостях, перпендикулярных оси болта. На главном виде резьбу изображают на всей длине болта.
а) б) в)
Рисунок 1 – Соединение болтом: а)конструктивное, б) упрощенное, в) условное
Общая длина болта l определяется суммарной толщиной скрепляемых деталей, толщиной шайбы, высотой гайки, запасом резьбы при выходе из гайки и высотой фаски болта. Длина болта и длина нарезной части указаны в стандартах. При выполнении заданий эти параметры можно брать по условным соотношениям, приведенным на рисунке 1, а длину болта нужно округлять до размера, кратного 0 или 5 в сторону увеличения.
1.4Соединение шпилькой
Соединение шпилькой (рисунок 2) состоит из шпильки, гайки и шайбы; при корончатых и прорезных гайках используется еще шплинт. Это соединение применяется тогда, когда одна из скрепляемых деталей имеет большую толщину и применение длинных болтов неэкономично.
Для соединения деталей шпилькой в детали делается отверстие d 1 с фаской С х 45 ° и резьбой d, называемое гнездом. Последние витки при нарезке метчиком имеют неполноценный профиль резьбы, а величина недореза зависит от шага резьбы. Глубина сверления гнезда принимается равной l1+ 6 Р, а длина нарезной части l1 + 2Р, где Р - шаг резьбы. В гнездо ввертывается шпилька, на неё одевается другая (другие) присоединяемая деталь, шайба и гайка.
Длина шпильки зависит от толщины присоединяемой детали, толщины шайбы, высоты гайки. Диаметр отверстия в скрепляемой детали рекомендуется принять d 0 (см. таблицу 4.2).
При выполнении задания все параметры можно рассчитывать по условным соотношениям, приведенным на рисунке 4.1, а длину шпильки округлить до значения, кратного 0 или 5. Вычерчивают два вида соединения шпилькой с простановкой размеров. Соединение шпилькой, как и болтовое, можно вычерчивать по действительным размерам, условным соотношениям, упрощенно и условно (см. Рисунок 2). При упрощенном изображении не показывают фаски, резьбу на стержне при виде сверху; на главном виде резьбу показывают на всей длине шпильки.
Рисунок 2 - Соединение шпилькой: а)конструктивное, б) упрощенное, в) условное
1.5Соединение винтом
В соединении винтом (рисунок 3) деталь с гладким отверстием притягивается путем ввертывания винта в отверстие с резьбой другой детали. Нарезанное отверстие выполняется так же, как и гнездо для шпильки. Длина резьбы винта должна быть не меньше глубины гнезда, а при вычерчивании линия окончания резьбы винта показывается выше линии разъема соединяемых деталей. Это делается для того, чтобы можно было затянуть винт при ослаблении соединения. Иногда под шестигранные и круглые головки подкладывают шайбы.
Чертеж винтового соединения разрабатывается исходя из заданного диаметра резьбы, толщины скрепляемой детали, марки материала детали с гнездом, принимаемого типа головки. Диаметры резьбы винтов указаны в таблице 4.2 и в стандартах (для других винтов).
Глубина завинчивания винта в корпус из стали и бронзы равна d, для чугуна - (1,25; l,6) d, для алюминия - 2 d. Глубину резьбы с полным профилем можно принять как для шпилечного соединения l1 +2 Р; глубину сверления гнезда под резьбу – l 1+ 4Р.
Длина винта зависит от типа головки и ее расположения; она склады-вается из глубины завинчивания, толщины скрепляемой детали и толщины шайбы; при потайной и полупотайной головке из значения толщины скрепля-емой детали нужно вычесть значение высоты конической головки. Расчетную длину викта округляют до стандартной.
Соединение винтом вычерчивают по действительным размерам, условно и упрощенно (см. рисунок 3). При виде сверху шлицы изображают условно повернутыми на 45° в любую сторону.
Рисунок 3 - Соединение винтом: а)конструктивное, б) упрощенное,
в) условное
2. ЗАДАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ: «ВЫПОЛНЕНИЕ ЧЕРТЕЖА КРЕПЕЖНОЙ ДЕТАЛИ С РЕЗЬБОЙ»
Рисунок 4 – Модель соединения болтом, винтом, шпилькой
Рисунок 5 – Образец выполнения практической работы по тем: «Соединение стандартными резьбовыми деталями»
Таблица 4 - Исходные данные по вариантам для выбора размеров болта, винта, шпильки – Образец выполнения практической работы по тем: «Соединение стандартными резьбовыми деталями»