Изображение и обозначение резьбовых изделий и соединений

Болт представляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой для гайки на другом (рис. 13). Болты выполняются с шестигранными, полукруглыми и потайными головками, форма которых устанавливается соответствующим стандартом. Болты с шестигранными головками (нормальной точности) получили наибольшее распространение. Эти болты стандартизованы по ГОСТ 7798–70, их обычно рекомендуют использовать в учебном процессе.

Рис. 13

Параметры болта: d – диаметр болта; L – длина болта; b – длина резьбы; K – высота головки болта; D – диаметр фаски; R – радиус скругления; S – размер под ключ; е – диаметр описанной окружности. Все размеры даны в мм

Пример условного обозначения: Болт 2М12х1,25-6gх60.58.35X.029 ГОСТ 7798–70: Болт – наименование крепежного изделия; 2 – исполнение (исполнение 1 не указывается); М12 – символ метpической pезьбы и ее наpужный диаметp; 1,25 – мелкий шаг pезьбы, мм (кpупный шаг не указывается); 6g – поле допуска pезьбы по ГОСТ 16093 – 81; 60 – длина болта, мм; 58 – класс пpочности или гpуппа по ГОСТ 17594 – 78; 35X – маpка легиpованной стали или сплава (маpка углеpодистой стали не указывается); 02 – обозначение вида покpытия по ГОСТ 17594 – 87; 9 – толщина покpытия по ГОСТ 9.303 – 84; ГОСТ - номеp стандаpта на констpукцию и pазмеpы

Гайка представляет собой призму или цилиндр со сквозным (иногда глухим) резьбовым отверстием для навинчивания на гаечный конец болта (рис. 14). По своей форме гайки бывают шестигранные, квадратные, круглые, гайки–барашки и др. Наибольшее применение в машиностроении имеют гайки нормальной точности по ГОСТ 5915 – 70 в двух исполнениях: с двумя наружными фасками (первое исполнение – на чертеже не указывается) и с одной фаской (второе исполнение, на чертеже указывается цифра 2).

Рис. 14	Параметры гайки: S – размер под ключ; m – высота гайки; D – диаметр фаски; е – диаметр описанной окружности
Пример условного обозначения: Гайка по ГОСТ 5915–70 диаметром резьбы d = 16 мм, с крупным шагом Р = 1,5 мм, классом точности 5, исполнение 1: Гайка М 16 ГОСТ 5915–70; то же с мелким шагом Р = 1,25 мм, исполнение 2: Гайка 2 М 16х1,25 ГОСТ 5915-70.

J При изображении на чертеже головки болта и гайки построение проекции кривых линий (гипербол), образованных в результате пересечения граней с поверхностью конической фаски, заменяются дугами окружностей. Для определения положения центров радиусов R, R 1, R 2 дуг окружностей (рис. 14) используются три точки: вершина гиперболы (точка A) и концы гиперболы (точки B), которые определяются по алгоритмам начертательной геометрии.

На сборочных чертежах головки болтов и гайки можно вычерчивать по размерам, которые являются функцией наружного диаметра d резьбы болта.

J Эти размеры используются только для построения изображений, и на рабочих чертежах крепежных изделий они не проставляются. ГОСТ 2.315 – 68 устанавливает упрощенные изображения крепежных деталей на сборочных чертежах и чертежах общих видов.

Шайбы применяют в случаях, если:

• отверстия под крепежное изделие не круглые (овальные или прямоугольные) и опорная поверхность гаек мала;

• необходимо предохранить опорную поверхность детали от задиров при затяжке гайки ключом;

• для предупреждения смятия детали в случае, если она изготовлена из мягкого материала (алюминия, латуни, бронзы).

Шайбы можно вычерчивать по действительным размерам, выбирая их из соответствующих стандартов, либо по условным соотношениям в зависимости от размера резьбы болта или шпильки.

Пример обозначения: Шайба по ГОСТ 11371–78 для стержневой крепежной детали d = 16 мм, класса прочности 3.6, исполнение 1: Шайба 10.3.6 ГОСТ 11371–78.

Для скрепления двух или более деталей небольшой толщины (фланцев и др.) используется болтовое соединение (рис. 15).

Рис. 15

Для прохода болта скрепляемые детали имеют гладкие без резьбы соосные цилиндрические отверстия с диаметром большим, чем диаметр болта. На конец болта, выступающий из скрепленных деталей, надевается шайба и навинчивается гайка.

Для вычерчивания болтового соединения конструктивные размеры болта, гайки и шайбы берутся из соответствующих стандартов. Для определения длины l болта необходимо составить сборочную размерную цепь, выражающую размерные связи болтового соединения с учетом запаса резьбы на выходе конца болта из гайки.

Аналитически размерная цепь может быть представлена уравнением:

l = b + f + h + S + m + a + z,

где:

b, f, h – толщина соединяемых деталей, мм;

S – толщина шайбы, мм;

m – высота гайки, мм;

a – запас резьбы на выходе болта из гайки, мм; а = (2 – 3 Р), где Р шаг резьбы;

z – высота фаски болта, мм.

Расчетную длину болта следует округлить до ближайшей стандартной длины, взятой из стандартного ряда по ГОСТ 7798–70. По той же таблице определяется длина резьбы.

Если требуется выполнить соединение болтом с точным отображением формы и размеров, то гайки и шайбы подбирают по справочнику в соответствии с ГОСТами. Размеры этих деталей устанавливают в зависимости от диаметра резьбы болта. При изображении болта на чертеже его необходимо расположить с таким расчетом, чтобы на главном изображении были видны три грани головки шестигранника. Диаметры сквозных отверстий d₀ в соединяемых деталях определяют по ГОСТ 11284–75.

В соответствии со стандартом (ГОСТ 2.315–68) на сборочных чертежах изображение крепежных деталей (упрощенное и условное) выбирается в зависимости от назначения и масштаба чертежа. Крепежные детали, у которых диаметры стержней равны 2 мм и менее, изображаются условно.

Соединение шпилькой применяют в случае, если соединяемые детали имеют значительную толщину или в одной из соединяемых деталей нецелесообразно из-за ее значительной толщины выполнять сквозное отверстие или из-за отсутствия места для головки болта.

Шпилька представляет собой цилиндрический стержень (рис. 16), имеющий с обоих концов или по всей длине резьбу.

Рис. 16	Параметры шпильки: d – диаметр шпильки; l – длина гаечного конца; l1 – длина ввинчиваемого резьбового конца; l0 – длина резьбы
Примеры обозначений: Шпилька по ГОСТ 22034–76 с диаметром d = 16 мм, с круп–ным шагом Р = 2 мм, длиной l = 60 мм, класса прочности 5.8: Шпилька М 16х60. 5.8 ГОСТ 22034–76; то же с мелким шагом Р = 1,5 мм: Шпилька М 16х1,5 Х60.5.8 ГОСТ 22034–76.

В соединение шпилькой (рис. 17) входит стандартная шпилька, шайба, гайка и скрепляемые детали.

Нижняя скрепляемая деталь имеет углубление с фаской и резьбой. Длину l ₁ ввинчиваемого (посадочного) конца шпильки выбирают в зависимости от материала детали из стандартного ряда.

На стяжной конец шпильки надевают другие, скрепляемые с первой, детали, имеющие гладкие соосные цилиндрические отверстия. Диаметр этого отверстия d ₀ несколько меньше диаметра резьбы и определяется по ГОСТ 19257–73. На чертеже диаметр отверстия равен внутреннему диаметру резьбы шпильки. На конец шпильки, выступающий из скрепляемых деталей, надевают шайбу и навинчивают гайку

Для вычерчивания соединения шпилькой конструктивные размеры шпильки, гайки и шайбы берутся из соответствующих стандартов.

Рис. 17

Длина ввинчиваемого (посадочного) резьбового конца – l ₁ зависит от диаметра шпильки и от ГОСТа на шпильку (таблица 1).

Таблица 1

Глубина отверстия для ввинчивания шпильки l ₂ = l ₁ + 6 Р, где Р – шаг резьбы (таблица 2). После сверления отверстия и снятия фаски нарезается резьба (гнездо под шпильку), соответствующая резьбе шпильки. Глубина резьбового участка l ₃ = l ₁ + 2 Р. В полученное резьбовое гнездо ввинчивается шпилька.

Для определения длины гаечного конца шпильки необходимо составить сборочную размерную цепь, позволяющую определить длину гаечного конца шпильки, обеспечив необходимый запас резьбы на выходе конца шпильки из гайки (размер a).

Аналитически размерная цепь может быть представлена уравнением:

L = b + S + m + а + z,

где:

b – толщина пpисоединяемой детали, мм;

S –толщина шайбы, мм;

m – высота гайки, мм;

a – запас резьбы на выходе шпильки из гайки, мм;

z – высота фаски шпильки, мм.

Величина b известна; S и m даны в соответствующих стандартах; z и а выбираются по таблице стандарта в зависимости от шага резьбы. Полученный размер L округляется до ближайшего размера стяжного конца шпильки по таблице стандарта. По этой же таблице определяется длина l о резьбового гаечного конца. Глубина l сверленного под резьбу отверстия и длина l ₁ резьбы подсчитываются по таблице стандарта в зависимости от шага резьбы. Диаметры отверстий под нарезание метрической резьбы выбираются по таблице стандарта в зависимости от номинального диаметра резьбы и шага резьбы. Полученное расчетное значение длины шпильки следует округлить до ближайшего стандартного значения, кратного 5.

Винты применяются для неподвижного скрепления двух деталей или для предотвращения смещения одной детали относительно другой.

Крепежные винты бывают с цилиндрической головкой (ГОСТ 1491–80), винты с полукруглой головкой (ГОСТ 17473–80), винты с полупотайной головкой (ГОСТ 17474–80) и винты с потайной головкой (ГОСТ 17475–80).

Винтовое соединение (рис.18) состоит из винта и двух скрепляемых деталей.

В первой из скрепляемых деталей делается коническая зенковка (углубление под головку) для винтов с полупотайной и потайной головками или цилиндрическая – для винтов с цилиндрической головкой. В другой детали выполняется отверстие несколько больше, чем диаметр стержня.

Для определения длины винта необходимо составить сборочную размерную цепь. Полученный в результате подсчета размер округляется до ближайшего размера длины винта по таблице соответствующего стандарта. По этой же таблице определяется длина нарезанной части винта.

J Составляя размерную цепь, необходимо обратить внимание на то, что у винтов с потайной и полупотайной головками потайная часть ее включается в длину винта.

Глубина завинчивания винта в детали из стали, бронзы и латуни принимается равной d, в детали из чугуна– 1,2 d, в детали из легких сплавов – 2 d. В отличие от шпильки граница резьбового участка винта должна выходить за плоскость стыка соединяемых деталей в сторону детали со сквозным отверстием на размер не менее 0,5 d (рис. 17).

Рис. 18

При вычерчивании соединения деталей при помощи винтов конструктивные размеры винтов берутся из соответствующего стандарта. Шлицы головок винтов на сборочных чертежах, на видах сверху (или слева), изображаются под углом 45° к рамке чертежа (рис. 3.17) в соответствии с ГОСТ 2.315–68. Диаметры отверстий в скрепляемых деталях для прохода винтов выбираются по таблице стандарта в зависимости от диметров стержней крепежных деталей. Размеры зенковок под винты с полупотайной, потайной и цилиндрической головками в таблице стандарта в зависимости от номинального диаметра резьбы.

Примеры обозначений: Винт с цилиндрической головкой по ГОСТ 1491–80 диаметром резьбы d = 8 мм, с крупным шагом резьбы Р = 1,25 мм, длиной 50 мм, классом прочности 5,8: Винт М 8 х 50ю5.8. ГОСТ 1491–80; то же с мелким шагом Р = 1 мм: Винт М 8 х 1 х 50.5.8. ГОСТ 149–80.

Для резьбовых соединений между собой водо- и газопроводных труб (при температуре не выше 175Å С и давления до 16 кгс/см²) используют, выполненные из ковкого чугуна фасонные детали, называемые фитингами. Соединительные элементы трубопроводов из чугуна подразделяются по форме на муфты, угольники, тройники, кресты и др.

Муфты используют для соединения двух соосно расположенных труб. Муфты бывают: прямые короткие по ГОСТ 8954–75 (рис. 19); прямые длинные по ГОСТ 8955–75; переходные по ГОСТ 8957–75.

Рис. 19

Рис. 20

Муфты на внешней цилиндрической поверхности имеют ребра, количество которых зависит от D _Y и может быть равным 2; 4; 6.

При вычерчивании соединения труб муфтой (рис.19) конструктивные размеры труб, муфты и контргайки берутся из соответствующих стандартов.

Рис. 19

На одной трубе длина резьбы со стороны муфты должна быть L1, на другой - L2. Каждая из труб ввинчивается в муфту на величину L1. Контргайка навинчивается на трубу со стороны более длинной резьбы (L2) и служит для стопорения муфты.

Примеры обозначения: Муфта прямая короткая, предназначенная для соединения труб с D_Y = 20 мм: Муфта короткая 20 ГОСТ 8954-75.

Рис. 20. Изображение муфты прямой короткой по ГОСТ 8954-75:

l – длина муфты; b – ширина футорка; b ₁ –; b ₂ – h – высотафуторка;
t ₁, t ₂ – длины ребра

Рис. 21

В соединениях труб с помощью муфт используются контргайки (рис. 22) по
ГОСТ 8961–75 и сгоны (рис. 23) по ГОСТ 8969–75.

Рис. 22. Изображение контргайки по ГОСТ 8961–75:
H – высота гайки; S – размер «под ключ»

Рис. 23. Изображение сгона по ГОСТ 8969–75:

L _c – длина сгона; l ₁, l ₂ – длинырезьбы

Сгон представляет собой короткую трубу с нарезанной на ней с обоих концов резьбой разной длины. Конец сгона с длинной резьбой предназначен для соединения с муфтой. Короткой резьбой сгон соединяется с запорной арматурой (вентили; краны; клапаны и др.)

Примеры обозначения контргайки и сгона: Контргайка с D _Y = 15 мм. Контргайка 15 ГОСТ 8961-75; Сгон с D_Y = 15 мм. Сгон 15 ГОСТ 8969-75.

Контрольные вопросы

1. Как образуется и какими параметрами характеризуется резьба?

2. Перечислите стандартные резьбы.

3. Как обозначается резьба на чертеже?

4. Как обозначаются резьбы? В каких случаях указывается шаг метрической резьбы?

5. В чем особенность трубной, конической резьб?

6. Какие соединения называются разъемными?

7. Какое соединение называется резьбовым?

8. Перечислите типы резьбовых соединений.

9. В каких случаях используется болтовое соединение, соединение шпилькой, винтом?

10. От чего зависит длина ввинчиваемого резьбового конца шпильки, винта?

11. Перечислите виды трубных соединений.

[1] Ось резьбы – прямая, относительно которой происходит винтовое движение плоского контура, образующего резьбу

[2] Под недоводом понимается величина недорезанной части детали между концом сбега и опорной поверхностью детали

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: