Все разъёмные соединения можно разделить на 2 группы: резьбовые и нерезьбовые.
К резьбовым относятся применяются стандартные крепежные резьбовые детали: болты, винты, шпильки, гайки. Все крепежные резьбовые изделия имеют метрическую резьбу с крупным шагом, реже с мелким и изготовляются по соответствующим стандартам, устанавливающим требования к материалу, покрытию и прочим условиям изготовления этих деталей. Каждая крепежная деталь имеет условное обозначение, в котором отражаются: класс точности, форма, основные размеры, материал и покрытие.
Болтовое соединение
Болтовое соединение состоит из 5 деталей: двух соединяемых деталей, болта, шайбы и гайки.
Рис. 1. Наглядное изображение болтового соединения.
Болт - крепежная деталь, представляющая со-бой цилиндрический стержень, как правило, с шестигранной го-ловкой на одном конце и винтовой резьбой на другом.
Головки болтов могут иметь и другую форму: квадратную, пря-моугольную, полукруглую с квадратным подголовком или усом.В большинстве конструкций на головке имеется фаска, сглаживающая острые края головки и облегчающая положение гаечного ключа при свинчивании (рис. 2)
Рис. 2. Болт и его основные элементы.
Рабочий чертеж болта выполняется по размерам, взятым из соответствующего стандарта (ГОСТ 7798-70). Обратите внимание, что соединяемые детали заштрихованы в разные стороны . Это сделано для того, чтобы облегчить чтение чертежей, дав возможность отличить соседние детали по штриховке.
Рис. 3. Чертеж болтового соединения.
Рис. 4. Упрощенное изображение болтового соединения.
Каждому диаметру резьбы болта d соответствуют определенные размеры его головки. При одном и том же диаметре резьбы d болт может изготавливаться различной длины l, которая стандартизирована. Длина резьбы болта также стандартизирована и устанавливается в зависимости от его диаметра d и длины l.
Обозначение
Например, запись "Болт М12х1,25х60 ГОСТ 7798-74” означает: болт с метрической резьбой 12 мм, шаг 1,25 мм (мелкий), длина болта 60 мм.
При условном изображении болтового соединения:
а)фаски на головках болтов, гаек и стержне не изображают,
б) зазор между стержнем болта и отверстием в соединяемых деталях не показывают,
в) резьбу условно изображают по всей длине стержня,
г) на видах, перпендикулярных оси резьбы, резьба изображается окружностью, соответствующей наружному диаметру резьбы, на этих же видах не изображают шайбы.
Болты, гайки и шайбы на сборочных чертежах показывают нерассеченными.
Гайки
Гайка - деталь призматической формы, снабженная сквозным, а иногда глухим осевым резьбовым от-верстием.
Конструктивные формы гаек весьма разнообразны. Чаще все-го гайки бывают шестигранной формы с двумя фасками, квад-ратной формы с одной фаской, шестигранные прорезные и корончатые, имеющие радиальные пазы для их стопорения с помощью шплинтов.
Рис. 5 гайки шестигранной формы
В машиностроении и в быту часто применяют специальные гайки: круглые, гайки-барашки, крыльчатые, круглые шлицевые, колпачковые, квадратные и др.
Рис.6.Типы гаек: а) шестигранная, б) корончатая, в) квадратная,
г)прорезная, д) гайка-барашек, е) крыльчатые, ж) круглые шлицевые.
Гайки навинчиваются на резьбовой конец болта, при этом соединяемые детали зажимаются между гайкой и головкой болта.
Наиболее часто используются шестигранные гайки по ГОСТ 5915-70 в двух исполнениях: с двумя и одной наружными фасками (рис. 6, а). Гайки-барашки, применяемые для завертывания гаек без ключа (рис. 6, д), выбираются по ГОСТ 3032-76.
Чертеж гайки выполняется по размерам, взятым из соответствующего стандарта.
Рис. 7. Чертеж гайки
Обозначение
Для гайки указывают диаметр и тип резьбы.
Запись "Гайка М16 ГОСТ 5915-70 ” означает: гайка с метрической резьбой, имеющая диаметр 16 мм, шаг крупный.
Шайбы
Шайба - плоский диск с круглым отверстием в центре.
Существуют шайбы плоские и пружинные.
Плоские шайбы применяются в следующих случаях:
а) если отверстия под болты или шпильки не круглые (овальные, прямоугольные), когда мала опорная поверхность гаек;
б) если необходимо предохранить опорную поверхность детали от задиров при затяжке гайки ключом;
в) для устранения возможности самоотвинчивания гаек при испытываемых ими вибрациях или изменения температуры;
г) если детали изготовлены из мягкого материала (алюминия, латуни, бронзы, дерева и др.), в этом случае нужна большая опорная поверхность под гайкой для предупреждения смятия детали.
Различают шайбы круглые (рис. 8, а), квадратные (рис. 8, б), пружинные, многолапчатые (рис. 8, в), стопорные, сферические (рис. 8, г)(устраняющие перекос шпильки или болта при изменении положения части соединяемых деталей), быстросъёмные (рис. 8, д), косые (рис. 8, е) (для выравнивания уклонов полок швеллеров и двутавровых балок)и др.
Рис. 8. Шайбы: а) круглые, б) квадратные, в) многолапчатые, г) сферические,д) быстросъёмные, е) косые.
Плоские шайбы имеют два исполнения: исполнение 1 классов точности А и С - без фаски; исполнение 2 класса точности А - с фасками (рис. 7, а).
Пружинные шай-бы представляют собой виток винтового выступа левого направления (рис. 9), служат для предохранения резьбовых соединений от самоотвинчивания во время эксплуатации. Пружинная шайба имеет разрез и при завертывании гайки шайба упирается в торец гайки и опорную поверхность детали, тем самым задерживая обратное вращение гайки или болта. Кроме того, пружинная шайба обеспечивает постоянное натяжение между витками резьбы болта и гайки и этим самым способствует задержке обратного поворота гайки.
Рис. 9. Шайбы пружинные
Рис. 10. Шайба пружинная: наглядное изображение и чертеж.
Шайбы могут быть различной конфигурации. Размеры шайб для болтов и гаек подбирают по ГОСТ 11371-78.
Обозначение
Для шайб указывают диаметр болта.
Запись "ШАЙБА 12” означает: шайба для болта диаметром 12 мм.
Винтовое соединение
Винт - резьбовой стержень, на одном конце которого имеется закладная головка.
Винт отличается от болта наличием прорези (шлица) под от-вертку.
Винты производятся и из дерева, металла, пластика и других материалов.
В современной жизни использование винтов весьма обширно. Используются винты в самых различных областях промышленности: в машиностроении, строительстве железных дорог, электротехнике, строительстве, производстве мебели, изготовлении техники, электронике, при монтажных работах, при починке. Качественный винт считается очень важным элементом при возведении или ремонте домов. На мебельных предприятиях винт обязателен для того, чтобы было возможно объединять детали производимой мебели. На таких предприятиях винт обычно бывает деревянным или пластмассовым.
Винты подразделяются на два типа: крепежные и уста-новочные.
Основные типы крепежных винтов различаются по форме головки (цилиндрическая, полукруглая, потайная, полупо-тайная).
Рис. 11. Крепёжный винт и его параметры.
Винты изготавливаются с головками разных форм: цилиндрическими ГОСТ 1491-80, с полукруглой головкой ГОСТ 17473-80, с потайной головкой ГОСТ 17475-80 и др. Головки могут быть частично или полностью (рис.12) утоплены (впотай).
Рис. 12. Крепёжные винты
Установочные винты применяются для регулировки зазоров и фиксации деталей при сборке.
Рис. 13. Пример применения установочного винта
Рис. 14. Установочный винт и его параметры.
Некоторые типы установочных винтов не имеют головок.
Винтовое соединение состоит из 3 деталей: двух соединяемых деталей и винта.
Рис. 15. Винтовое соединение: наглядное изображение.
Рис. 16. Винтовое соединение: чертёж и условное изображение.
Шпилечное соединение
Шпилька — цилиндрический стержень, на обоих концах кото-рого нарезана резьба.
Шпилька применяется:
а) когда у деталей нет места для размещения головки болта,
б) если одна из деталей имеет значительно большую толщину, тогда применять слишком длинный болт неэкономично,
в) если необходима частая раз-борка соединения, а резьба в детали не обладает достаточной стойкостью в силу свойств материала (алюминиевый сплав, чугун).
Одним концом шпилька на всю длину резьбы ввинчивается в глухое отверстие детали (посадочный конец), а на другой - навинчивают гайку, под которую подкладывают шайбу (стяжной конец).
Рис. 17.
Шпильки бывают различных видов и типов. Например, шпильки с резьбой M2 - M12 с длиной от 10 до 80 мм бы-вают двух видов: для соединения деталей, в одной из кото-рых нарезана резьба, и для соединения деталей с гладкими отверстиями. Шпильки первого вида имеют на концах стержня резьбу различной длины, а шпильки второго вида — одинаковую длину резьбы на обоих концах или резьбу, нарезанную на всю длину стержня. Шпильки обоих видов могут иметь нерезьбовую часть меньшего диамет-ра, чем резьба.
Рис.18. Шпилька и её параметры.
Размеры шпильки стандартизованы. Длина b 1 (в эту длину входит сбег резьбы) ввинчиваемого резьбового конца определяется материалом детали, в которую он должен ввинчиваться, и может выполняться разной величины. Резьбовой конец шпильки l предназначен для навинчивания на него гайки при соединении скрепляемых деталей. Под длиной шпильки l понимается длина стержня без ввинчиваемого резьбового конца. Длина резьбового (гаечного) конца l 0 может иметь различные значения, определяемые диаметром резьбы d и длиной шпильки l.
При изображении на чертеже линию, определяющую границу резьбы на нижнем конце шпильки, всегда проводят на уровне поверхности детали, в которую ввернута шпилька.
Рис. 19.Наглядное изображение соединения шпилькой.
Рис. 20.Выполнение чертежа соединения шпилькой.
Резьбу условно изображают по всей длине шпильки. Вопрос о вычерчивании тем или иным способом зависит от того, какое количество шпилек участвует в соединении.
Рис. 21. Шпилечное соединение: а) чертеж; б) условное изображение
Обозначение
"Шпилька М10х60” следует понимать что шпилька имеет метрическую резьбу, диаметр ее 10 мм, а длина 60 мм (до ввинчиваемого конца).
С изображением крепежных деталей приходится сталкиваться на сборочных чертежах. Болты, винты, шпильки, гайки и шайбы на сборочных чертежах изображают не рассечёнными. На этих чертежах болты, шпильки и винты вычерчивают по относительным размерам и упрощенно. Это значит, что величину отдельных элементов определяют в зависимости от наружного диаметра (d) резьбы.
Данный вид соединения относится к крепежным разъемным соединениям. Он представляет собой сборочную единицу, состоящую из болта, гайки, шайбы и соединяемых деталей. Обычно болты применяются для соединения деталей с фланцами и при необходимости частой сборки и разборки изделия.
Болт – это резьбовое изделие, представляющее собой стержень, имеющий на одном конце резьбу под гайку, на другом – головку различной формы. Существует значительное количество типов болтов, отличающихся друг от друга формой и размерами головки и стержня, шагом резьбы, исполнением и точностью изготовления. Наиболее распространены болты с шестигранной головкой, изготовленные нормальной, повышенной и грубой точности. В зависимости от назначения, шестигранные головки болтов выполняют нормальной высоты по ГОСТ 7798-70 и уменьшенной высоты по ГОСТ 7796-70 (приложение А, таблица А.1, А.2). Каждому диаметру болта d соответствуют определенные размеры его головки. При одном и том же диаметре болт может изготавливаться различной длины l , которая стандартизирована. Стандартная длина болта зависит от толщины соединяемых деталей.
Стандартной длиной болта считается размер от резьбового конца стержня до опорной поверхности головки. Длина резьбовой части болта l о также стандартизирована и устанавливается в зависимости от его диаметра d и длины l .
По конструктивным особенностям различают болты следующих исполнений: 1- без отверстий (в головке и стержне), 2 – с отверстием под шплинт в стержне, 3 – с двумя отверстиями в головке болта (для крепления проволокой головок группы болтов).
Гайка – это деталь с резьбовым отверстием, используемая для навинчивания на стержень болта, винта или шпильки и являющаяся замыкающей деталью силовой цепи разъемного резьбового соединения.
Стандартом предусмотрены гайки различной формы: шестигранные, шлицевые, гайки-барашки, колпачковые и т.д. Гайки «под ключ» могут быть круглые, квадратные, шестигранные и т. д. Наиболее распространенные шестигранные гайки изготавливаются в трех исполнениях: 1 – с двумя коническими фасками по наружной поверхности; 2 – с одной фаской; 3 – без фасок и с цилиндрическим или коническим выступом с одного торца гайки. Для стандартных гаек применяется метрическая резьба с крупным и мелким шагом. По степени точности выполнения гайки делятся на гайки нормальной, повышенной и грубой точности. По высоте гайки разделяются на нормальные, низкие, высокие и особо высокие.
Шайба – это изделие, закладываемое под гайку, головку болта или винта для увеличения их опорной поверхности. Шайба представляет собой плоское кольцо определенной толщины, не имеющее резьбы, с отверстием, несколько большим диаметра стержня.
Конфигурация шайб различна. Круглые шайбы, изготавливаемые по ГОСТ 11371-78, имеют два исполнения: 1 – без фаски; 2 – с фаской (приложение А, таблица А.5).
Пружинные шайбы, изготавливаемые по ГОСТ 6402-70, представляют собой стальное кольцо с прорезью и разведенные в разные стороны концы. Пружинные шайбы разделяются на легкие, нормальные, тяжелые и особо тяжелые (приложение А, таблица А.6).
Упрощенное и условное изображения соединения болтом
На сборочных чертежах общих видов соединения болтом изображают в соответствии с ГОСТ 2.315-68 упрощенно и условно (в зависимости от масштаба) (рисунок 8). На упрощенном изображении не показывают фаски, зазор между стержнем и отверстием; резьбу на разрезе проводят до конца стержня, а на виде сверху – не показывают. Крепежные детали, у которых на чертеже диаметры стержней равны или менее 2мм, изображают условно.
а) упрощенное, б) условное
Рисунок 8 – Изображения соединения болтом
Условные обозначения стандартных изделий в соединении болтом
В учебных целях обозначение стандартных изделий может записываться упрощенно.
В условном обозначении болтов указывают следующие параметры: наименование, исполнение (исполнение 1 не указывают), диаметр, мелкий шаг, стандартная длина болта, номер стандарта.
Болт М 24×2,0×90 ГОСТ 7798-70 - болт исполнения 1 d=24мм, с мелким шагом резьбы Р=2,0мм, длиной L= 90мм.
В условном обозначении гайки указываются следующие параметры: наименование, исполнение (исполнение 1 не указывают), диаметр, мелкий шаг, номер стандарта.
В учебных целях обозначение гайки может записываться упрощенно.
Гайка 2М24×2,0 ГОСТ 5915-70 – гайка исполнения 2 , с наружным диаметром метрической резьбы d=24мм, с мелким шагом резьбы Р=2,0мм.
Условное обозначение шайбы включает: наименование, исполнение (исполнение 1 не указывают), диаметр резьбы стержня крепежной детали, номер стандарта.
Шайба 24 ГОСТ 6402-70 – шайба, с диаметром резьбы стержня крепежной детали 24мм.
Соединение деталей шпилькой.
Шпилечное соединение деталей состоит из шпильки, гайки, шайбы и скрепляемых деталей.
Шпильки применяются для разъемных соединений деталей в случаях, когда одна из скрепляемых деталей имеет большую толщину или по конструкции ее нет места для головки болта.
Шпилечное соединение осуществляется следующим образом: в одной из соединяемых деталей выполняется глухое или сквозное отверстие с резьбой, а в другой - отверстие без резьбы диаметром 1,1d, где d - диаметр шпильки.
Шпилька завинчивается одним концом в первое отверстие и свободно проходит через второе, затем, как и при болтовом соединении, на выступающий конец шпильки надевается шайба и навинчивается гайка. Глубина глухого отверстия должна быть больше, чем длина завинчиваемого конца шпильки, т.е. не допускается упирание конца шпильки в дно отверстия.
Гайку и шайбу изображают упрощенно, как и в болтовом соединении.
Линию, определяющую границу резьбы на нижнем конце шпильки, всегда проводят на уровне поверхности детали, в которую ввинчена шпилька.
Размеры деталей упрощенного изображения соединения берутся в зависимости от диаметра резьбы шпильки – d, рисунок 12.
Полученную длину шпильки l (без резьбового ввинчиваемого конца) сравнивают со стандартными значениями и выбирают ближайшую большую стандартную величину.
Стандартный ряд длин болтов в мм по ГОСТ 22036-76: 14; 16; (18); 20; (22); 25; (28); 30; (32); 35; (38); 40; 42; 45; (48); 50; 55; 60; 65; 70; 75; 80; 85; 90; (95); 100; (105); 110; (115); 120.
Величина l 1 зависит от материала детали, в которую вворачивается шпилька, и определяет стандарт шпильки:
l 1 = d – для стали, бронзы, латуни – ГОСТ 22032–76;
l 1 = 1,25d – для ковкого и серого чугуна – ГОСТ 22034–76;
l 1 = 2d – для лёгких металлов – ГОСТ 22038–76.
Рисунок 12 – Упрощенное изображение соединения деталей шпилькой
Соединение деталей винтом
Винтовое соединение состоит из винта и двух соединяемых деталей, например, крышки и корпуса.
Соединение данного вида выполняется следующим образом: на деталь с резьбовыми отверстиями (корпус) накладывается крышка с отверстиями без резьбы, а затем в корпус ввинчиваются винты и головками прижимают крышку к корпусу.
Размеры деталей упрощенного изображения соединения берутся в зависимости от диаметра резьбы винта – d, рисунок 13.
Длина ввинчиваемого (посадочного) конца винтов – l1 зависит от материала деталей, имеющих резьбовое отверстие, и вычисляется по таким же формулам, как и для шпилечного соединения.
Когда винты имеют прорезь для захвата отверткой, эту прорезь условно изображают одной сплошной утолщенной линией.
Лист 2-3 включает в себя 5-7 эскизов основных деталей, выполненных по сборочному чертежу. Все эскизы выполняют карандашом на бумаге в клетку или миллиметровке. Последовательность выполнения эскиза и требования к его выполнению изложены в описании листа 2-1.
Каждую деталь вычерчивают на отдельном листе. Форматы листов для эскизов выбирают самостоятельно (в соответствии с ГОСТ 2.301-68 с учетом количества изображений (видов, разрезов, сечений) и их величины).
Выполнение эскизов деталей начинают с чтения сборочного чертежа. С помощью описания чертежа следует определить, из каких деталей (и в каком количестве) состоит сборочная единица, способы соединения деталей между собой и их взаимодействие. Разбирая форму каждой детали, ориентируются на проекционную связь и штриховку детали. Найдя деталь на всех изображениях, определяют количество видов, главный вид, разрезы, необходимые для ее изображения на чертеже.. После этого приступают к эскизированию детали.
Не следует копировать деталь со сборочного чертежа, так как на сборочном чертеже виды и разрезы дают представление о конструкции изделия, а на эскизе – о форме детали. Поэтому, выполняя изображение деталей, необходимо помнить:
Количество изображений должно быть минимальным, но вполне достаточным, чтобы понять конструкцию детали;
Если конструкция детали симметричная, полный разрез можно не выполнять, соединив половину внешнего вида детали с разрезом;
Желательно изображение детали располагать так, как она устанавливается в станке при обработке или в изделии;
Изображение должно занимать 70% площади эскиза, согласно этого подбирается величина изображений на эскизе;
Выполняя эскиз детали, определяют какие необходимо проставить размеры для изготовления изображенной детали.
Обычно размеры для чертежей деталей снимают с контуров сборочного чертежа, так как номинальных размеров на чертеже всего несколько – это габаритные, присоединительные, установочные и некоторые другие, а нас интересуют все размеры, необходимые для изготовления детали. В данном пособии чертежи, изготовленные печатным способом, определенного (стандартного) масштаба не имеют.
Для того чтобы определить истинные размеры детали, необходимо выяснить, во сколько раз уменьшен (или увеличен) при печатании сборочный чертеж. С этой целью находят на чертеже самый большой размер (чем больше размер, тем меньше погрешность при подсчете). Например, размер 120 при непосредственном измерении на рисунке, оказался равным 52 мм. Разделив 120 на 52, получаем коэффициент уменьшения, равный приблизительно 2,307. Теперь, чтобы узнать размеры, не указанные на сборочном чертеже, надо измерить их на чертеже и полученные величины умножить на 2,307.
Основную надпись составляют по описанию к сборочным чертежам, приведенным в настоящем пособии. Обозначение чертежа вписывают в рамку, расположенную в верхнем левом углу (размер рамки 70×14). В этом случае обозначение повертывают на 180°.
Упрощения изображений, допускаемые на сборочном чертеже, не должны механически переноситься на эскизы деталей. Например, канавки и фаски, не изображенные на сборочном чертеже, вычерчивают по ГОСТ 10549-80. На эскизах вычерчивают элементы деталей, не изображенные на сборочном чертеже: литейные и штамповочные уклоны, конусность, скругления, галтели и др.
Среди разъемных соединений наибольшее распространение получили резьбовые. К ним относятся болтовое, шпилечное и винтовое соединения, показанные на рисунке 209. Детали этих соединений - болты, винты, шпильки, гайки и шайбы - имеют установленные стандартом форму, размеры и. условные обозначения. Пользуясь этими обозначениями, можно отыскать размеры крепежных деталей в соответствующих таблицах стандартов. Как это делать, было показано на примере выполнения чертежа болта.
С изображением крепежных деталей приходится встречаться в основном на сборочных чертежах. На этих чертежах болтовое, шпилечное и винтовое соединения вычерчивают по относительным размерам. Это значит, что величину отдельных элементов определяют в зависимости от наружного диаметра d резьбы. В результате ускоряется работа по выполнению чертежа.
Размеры крепежных деталей на сборочных чертежах не наносят. Но как же в таком случае определить, какой болт или шпилька входит в соединение?
Необходимые данные записывают в спецификации . С ней мы будем знакомиться позже. А сейчас рассмотрим изображения основных резьбовых соединений.
32.1. Изображение болтовых соединений. Это соединение показано на рисунке 216. В деталях, которые нужно соединить (дет.1 и дет. 2), просверливают отверстия немного большего диаметра, чем диаметр болта.
Чертежи крепежных соединений рекомендуется вычерчивать упрощенно (рис. 217, г). Это заключается в следующем. Фаски на шестигранных и квадратных головках болтов и гаек, а также на стержне не изображают. Допускается не показывать зазор между стержнем болта и отверстием в соединяемых деталях.
Чтобы чертеж, представленный на рисунке 217, г, легче было понять, покажем поэтапно образование болтового соединения. Сначала изображен болт и над ним две соединяемые детали (рис. 217, а). Затем болт показан в отверстиях этих деталей, а над ним шайба (рис. 217, б). На рисунке 217, в шайба надета на болт, а над ним показана гайка. Законченный чертеж болтового соединения приведен на рисунке 217, г.
Обратите внимание, что соединяемые детали (1 и 2) заштрихованы в разные стороны.
Рис. 216. Болтовое соединение
Рис. 217. Упрощенное изображение болтового соединения
Болты в сборочном чертеже показывают- нерассеченными, если секущая плоскость направлена вдоль их оси. Гайки и шайбы изображают также нерассеченными.
В спецификации для болтов указывают диаметр и тип резьбы, длину стержня и номер стандарта1. Запись Болт
М12 х 1,25 У- 60 означает: болт с метрической резьбой (диаметр) 12 мм, шаг 1,25 мм (мелкий), длина стержня 60 мм.
1 В учебнике для упрощения записи здесь и далее для других крепежных деталей номер стандарта не приведен.
Для гайки указывают диаметр и тип резьбы. Запись Гайка М16 означает: гайка с метрической резьбой, имеющая диаметр 16 мм, шаг резьбы крупный. Для шайб указывают диаметр болта. Запись Шайба 12 означает: шайба для болта диаметром 12 мм.
Вы будете вычерчивать элементы болтового соединения по относительным размерам. Их определяют в зависимости от наружного диаметра резьбы но соотношениям, приведенным на рисунке 217. Рассмотрим пример определения относительных размеров для болтового соединения с резьбой М20 (d = 20 мм):
диаметр окружности, описанной вокруг шестиугольника, D = 2d(2 х 20 = 40 мм);
высота головки болта h = 0,7d(0,7 х 20 = 14 мм);
для нарезной части l0 ~ 2d + 6(2 х 20 + 6 = 46 мм);
высота гайки H = 0,8d(0,8 х 20 = 16 мм);
диаметр отверстия под болт d = 1,1d(1,1 х 20 = 22 мм);
диаметр шайбы Dш =2,2d(2,2 х 20 = 44 мм);
высота шайбы S = 0,15d(0,15 х 20 = 3 мм).
По этим размерам можно вычерчивать болтовое соединение.
1.
В зависимости от какой величины определяют относительные размеры болтового соединения?
2.
При выполнении разреза на сборочном чертеже секущая плоскость прошла вдоль оси болта, гайки и шайбы. Нужно ли их штриховать?
3.
Можно ли на рисунке 217, г не показывать зазор между стержнем болта (дет. 5) и отверстиями в соединяемых деталях 1 и 2?
4.
Расшифруйте обозначение: «БолтМ16 х 70» и «Гайка М20».
5.
Изображением чего является большая окружность на виде сверху (рис. 217, г)?
6.
Назовите номер детали, показанной на виде сверху шестиугольником (рис. 217, г).
59. Выполните эскиз болтового соединения, руководству-ясь примером на рисунке 217, г Диаметр резьбы d равен 10 мм. Толщина каждой из соединяемых деталей 15 мм. Длина l стержня болта 45 мм.
32.2. Изображение шпилечных соединений. Шпилька представляет собой стержень, имеющий резьбу на обоих концах. Одним концом шпилька на всю длину резьбы ввинчивается в глухое (несквозное) отверстие с резьбой в детали 1 (рис. 218). На другой конец навинчивают гайку, под которую подкладывают шайбу. Таким образом прижимают друг к другу скрепляемые детали (дет.1 и 2). Отверстие в детали 2 имеет немного больший диаметр, чем шпилька (рис. 218).
Рис. 218. Шпилечное соединение
Покажем поэтапно образование шпилечного соединения, приведенного на рисунке 219, ж.
Сначала в детали показано отверстие под резьбу и над ним сверло (рис. 219, а), а затем отверстие с резьбой и сверху метчик, с помощью которого нарезана резьба (рис. 219, б). Над отверстием (рис. 219, в) показана шпилька, которая ввернута в отверстие (рис. 219, г), а сверху изображена соединяемая деталь.
На рисунке 219, е шайба надета на шпильку, выше изображена гайка. И наконец (рис. 219, ж), показан чертеж шпилечного соединения.
Гайку и шайбу, как и в болтовом соединении, изображают упрощенно, т. е. без фасок. На шпильке фаски тоже не показывают.
Линию, определяющую границу резьбы на нижнем конце шпильки, всегда проводят на уровне поверхности детали, в которую ввернута шпилька (дет. 1, рис 219, ж).
Посмотрите внимательно, как изображают стержень с резьбой, ввернутый в отверстие. Резьбу в отверстии показывают только там, где она не закрыта концом стержня (рис. 220, а). Нижнюю часть глухого отверстия показывают незаполненной стержнем. Для наглядности нижняя часть отверстия выделена коричневым цветом.
На конце отверстия показывают коническое углубление, полученное от сверла (см. рис. 220, а). Его вычерчивают с углом 120° при вершине, но размер этого угла не наносят. Не допускайте ошибки, показанной на рисунке 220, б, где диаметр углубления оказался больше диаметра отверстия, чего не может быть.
Рис. 219. Упрощенное изображение шпилечного соединения
Штриховку доводят до сплошной толстой линии (рис. 221, а), а не до тонкой, как показано на рисунке 221, б.
Относительные размеры для вычерчивания шпилечного соединения вы будете подсчитывать в зависимости от диаметра резьбы по соотношениям, приведенным на рисунке 219.
Обозначение Шпилька М10 х 60 следует понимать так: шпилька имеет метрическую резьбу, диаметр ее 10 мм, длина 60 мм (до ввинчиваемого конца).
Среди разъемных соединений наибольшее распространение получили резьбовые. К ним относятся болтовое, шпилечное и винтовое соединения, показанные на рисунке 209. Детали этих соединений - болты, винты, шпильки, гайки и шайбы - имеют установленные стандартом форму, размеры и условные обозначения. Пользуясь этими обозначениями, можно отыскать размеры крепежных деталей в соответствующих таблицах стандартов. Как это делать, было показано на примере выполнения чертежа болта.
С изображением крепежных деталей приходится встречаться в основном на сборочных чертежах. На этих чертежах болтовое, шпилечное и винтовое соединения вычерчивают по относительным размерам. Это значит, что величину отдельных элементов определяют в зависимости от наружного диаметра d резьбы. В результате ускоряется работа по выполнению чертежа.
Размеры крепежных деталей на сборочных чертежах не наносят. Но как же в таком случае определить, какой болт или шпилька входит в соединение?
Необходимые данные записывают в спецификации. С ней мы будем знакомиться позже. А сейчас рассмотрим изображения основных резьбовых соединений.
32.1. Изображение болтовых соединений . Это соединение показано на рисунке 216. В деталях, которые нужно соединить (дет. 1 и дет. 2), просверливают отверстия немного большего диаметра, чем диаметр болта.
Рис. 216. Болтовое соединение
Чертежи крепежных соединений рекомендуется вычерчивать упрощенно (рис. 217, г). Это заключается в следующем. Фаски на шестигранных и квадратных головках болтов и гаек, а также на стержне не изображают. Допускается не показывать зазор между стержнем болта и отверстием в соединяемых деталях.
Чтобы чертеж, представленный на рисунке 217, г, легче было понять, покажем поэтапно образование болтового соединения. Сначала изображен болт и над ним две соединяемые детали (рис. 217, а). Затем болт показан в отверстиях этих деталей, а над ним шайба (рис. 217, б). На рисунке 217, в шайба надета на болт, а над ним показана гайка. Законченный чертеж болтового соединения приведен на рисунке 217, г.
Рис. 217. Упрощенное изображение болтового соединения
Обратите внимание, что соединяемые детали (1 и 2) заштрихованы в разные стороны.
Болты в сборочном чертеже показывают нерассеченными, если секущая плоскость направлена вдоль их оси. Гайки и шайбы изображают также нерассеченными.
В спецификации для болтов указывают диаметр и тип резьбы, длину стержня и номер стандарта. Запись Болт М12х1,25х60 означает: болт с метрической резьбой 0 12 мм, шаг 1,25 мм (мелкий), длина стержня 60 мм.
В учебнике для упрощения записи здесь и далее для других крепежных деталей номер стандарта не приведен.
Для гайки указывают диаметр и тип резьбы. Запись Гайка MI6 означает: гайка с метрической резьбой, имеющая диаметр 16 мм, шаг резьбы крупный. Для шайб указывают диаметр болта. Запись Шайба 12 означает: шайба для болта диаметром 12 мм.
Вы будете вычерчивать элементы болтового соединения по относительным размерам. Их определяют в зависимости от наружного диаметра резьбы по соотношениям, приведенным на рисунке 217. Рассмотрим пример определения относительных размеров для болтового соединения с резьбой М20 (d = 20 мм):
диаметр окружности, описанной вокруг шестиугольника, D = 2d (2х20 = 40 мм);
высота головки болта h = 0.7d(0.7x20= 14 мм);
для нарезной части l 0 = 2d + 6 (2x20+6=46мм);
высота гайки Н = 0.8d(0,8x20 = 16 мм);
диаметр отверстия под болт d = 1,1d/(1,1x20 = 22 мм);
диаметр шайбы Д ш = 2,2d(2,2X20 = 44 мм);
высота шайбы 5 = 0,15(0,15х20 = 3 мм). По этим размерам можно вычерчивать болтовое соединение.
- В зависимости от какой величины определяют относительные размеры болтового соединения?
- При выполнении разреза на сборочном чертеже секущая плоскость прошла вдоль оси болта, гайки и шайбы. Нужно ли их штриховать?
- Можно ли на рисунке 217, г не показывать зазор между стержнем болта (дет. 5) и отверстиями в соединяемых деталях 1 и 2?
- Расшифруйте обозначение: «Болт MI6х70» и «Гайка М20».
- Изображением чего является большая окружность на виде сверху (рис. 217, г)?
- Назовите номер детали, показанной на виде сверху шестиугольником (рис. 217, г).
Выполните эскиз болтового соединения, руководствуясь примером на рисунке 217, г. Диаметр резьбы d равен 10 мм. Толщина каждой из соединяемых деталей 15 мм. Длина l стержня болта 45 мм.
32.2. Изображение шпилечных соединений . Шпилька представляет собой стержень, имеющий резьбу на обоих концах. Одним концом шпилька на всю длину резьбы ввинчивается в глухое (несквозное) отверстие с резьбой в детали 1 (рис. 218). На другой конец навинчивают гайку, под которую подкладывают шайбу. Таким образом прижимают друг к другу скрепляемые детали (дет. 1 и 2). Отверстие в детали 2 имеет немного больший диаметр, чем шпилька (рис. 218).
Рис. 218. Шпилечное соединение
Покажем поэтапно образование шпилечного соединения, приведенного на рисунке 219, ж.
Сначала в детали показано отверстие под резьбу и над ним сверло (рис. 219, а), а затем отверстие с резьбой и сверху метчик, с помощью которого нарезана резьба (рис. 219, б). Над отверстием (рис. 219, в) показана шпилька, которая ввернута в отверстие (рис. 219, г), а сверху изображена соединяемая деталь. На рисунке 219, е шайба надета на шпильку, выше изображена гайка. И наконец (рис. 219, ж), показан чертеж шпилечного соединения.
Рис. 219. Упрощенное изображение шпилечного соединения
Гайку и шайбу, как и в болтовом соединении, изображают упрощенно, т. е. без фасок. На шпильке фаски тоже не показывают.
Линию, определяющую границу резьбы на нижнем конце шпильки, всегда проводят на уровне поверхности детали, в которую ввернута шпилька (дет. 1).
Посмотрите внимательно, как изображают стержень с резьбой, ввернутый в отверстие. Резьбу в отверстии показывают только там, где она не закрыта концом стержня (рис. 220, а). Нижнюю часть глухого отверстия показывают незаполненной стержнем. Для наглядности она выделена красным цветом.
Рис. 220. Изображение шпильки, ввинченной в отверстие с резьбой: а - правильно: б - неправильно
На конце отверстия показывают коническое углубление, полученное от сверла (см. рис. 220, а). Его вычерчивают с углом 120° при вершине, но размер этого угла не наносят. Не допускайте ошибки, показанной на рисунке 220, б, где диаметр углубления оказался больше диаметра отверстия, чего не может быть.
Штриховку доводят до сплошной толстой линии (рис. 221, а), а не до тонкой, как показано на рисунке 221, б.
Рис 221. Штриховка на изображении отверстия с резьбой: а - правильно; б - неправильно
Относительные размеры для вычерчивания шпилечного соединения вы будете подсчитывать в зависимости от диаметра резьбы по соотношениям, приведенным на рисунке 219.
Обозначение Шпилька М10х6О следует понимать так: шпилька имеет метрическую резьбу, диаметр ее 10 мм, длина 60 мм (до ввинчиваемого конца).
Ответьте на вопросы к чертежу (рис. 219, ж):
- Сколько деталей содержит соединение?
- Почему штриховка на разрезе нанесена в разные стороны?
- Как называются детали 4 и 5?
- До какой линии наносят штриховку на разрезе отверстия с резьбой?
- Как определяют относительные размеры для вычерчивания шпилечного соединения?
Графическая работа № 17. Чертежи резьбового соединения
Указание к работе № 17. Вычерчивая с натуры чертежи одного из видов резьбовых соединений, следуйте примерам, приведенным в данном параграфе. Примените упрощения, установленные стандартом. Наносить размеры не надо.
Различают два случая: когда диаметр отверстия больше диаметра стержня крепежной детали (рис. 8.69) и когда их номинальные размеры равны (рис. 8.70). Величину dh выбирают в зависимости от требуемой точности сборки по ГОСТ 11284-75* (СТ СЭВ 2515-80). Так, например, для диаметра стержня d крепежной детали (болта, винта, шпильки), равного 10 мм, d,= 10,5; 11 и 12; для d=12-db=13, 14 и 15; для d= 16-db= 17, 18 и 19; для d=20-dh=21, 22 и 24 мм и т. д. Если зазор на чертеже (при его изображении) получается меньшим 1 мм, то его слегка увеличивают.
В соединениях без зазора необходимо устранять контакт кромки отверстия с галтелью под головкой болта или винта (рис. 8.70), руководствуясь ГОСТ 24670-81 (СТ СЭВ 1014-78).Размеры сквозных квадратных и продолговатых отверстий см. в ГОСТ 16030-70*.В сборочных чертежах соединения крепежными деталями, как правило, изображают с упрощенными или условными знаками (если диаметр резьбы на чертеже меньше 2 мм), установленными ГОСТ 2.315-68* (СТ СЭВ 1978-79), а в спецификациях, прилагаемых к сборочным чертежам, приводят условные обозначения, позволяющие судить о действительных формах и размерах крепежных деталей.По размерам, взятым из соответствующих стандартов, изображения крепежных деталей строят только на рабочих чертежах, по которым их будут изготавливать.На учебных чертежах изображение болтового соединения обычно строят по относительным размерам, являющимся функциями диаметра резьбы (рис. 8.71, а) и округляемым при расчетах до целых чисел. Эти относительные размеры используют только для построения изображения и на чертежах их указывать нельзя.На рис. 8.71,6 приведено упрощенное изображение болтового соединения. На нем не показаны фаски, зазоры между стержнем болта и отверстием, резьба нанесена на всей длине стержня, на виде сверху не показан внутренний диаметр резьбы, корончатая гайка изображена, как и прорезная.На рис. 8.71,6 приведена формула для подсчета длины болта по заданной величине А - толщине скрепляемых деталей.
В случаях, аналогичных показанному на рис. 8.73, предусматривают возможность затяжки гайки.На рис. 8.74, а дано изображение соединения винтом, построенное по размерам, взятым из соответствующих стандартов, на рис. 8.74, б - упрощенное изображение, на рис. 8.74, в - условное.
Шлицы изображают линиями контура удвоенной толщины (как правило, во всех случаях и на всех изображениях, см. рис. 8.51, а). Изображение соединения винтом по рис. 8.74, а применяют только в ответственных случаях. На учебных чертежах обычно величину k+a принимают равной АР или 0,54, как показано на рис. 8.74, а.
На рис. 8.75, а изображено шпилечное соединение, построенное по размерам, взятым из стандартов. Такое изображение применяют на сборочных чертежах только в ответственных случаях. Как правило, пользуются упрощенным изображением по рис. 8.75, в или, когда диаметр резьбы на чертеже в проекции меньше 2 мм, условным по рис. 8.75, г. На учебных чертежах шпилечное соединение обычно изображают, как показано на рис. 8.75, б.
Гнездо под шпильку сначала высверливают, затем делают фаску, после чего нарезают резьбу (рис. 8.76, а, б). Глубина сверления l2 зависит от размера l1 - ввинчиваемого конца шпильки, запаса k резьбы полного профиля в гнезде, равного двум-трем шагам, и недореза a, зависящего от шага резьбы и равного примерно четырем шагам резьбы (см. табл. 2, ГОСТ 10549-80*). Размеры l2 и l3 указывают на чертеже, по которому изготавливают гнездо под шпильку. Дно гнезда имеет коническую форму, размер 120° - условный (угол конуса зависит от угла заточки кони-ческого конца сверла, на котором расположены режущие лезвия), поэтому на рабочих чертежах его не указывают, а только используют при изображении гнезда.Головки болтов, винтов и гайки с подложенными под них шайбами или без них могут располагаться на специальных выступах (рис. 8.77, а) или быть частично (рис. 8.77,6) или полностью утоплены (впотай, рис. 8.77, в, г). Размеры выступов и гнезд в таких случаях берут из ГОСТ 12876-67* (СТ СЭВ 213-82).
