Лекция 5. Лекция 5 резьбовые соединения 1 Технологические элементы резьбы
 Скачать 456.41 Kb.
|
|
1 ЛЕКЦИЯ № 5 РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 1 Технологические элементы резьбы Рис. 1 Технологические элементы резьбы. Резьбы имеют технологические элементы, связанные с выходом режущего инструмента из тела детали, к которым относятся: сбег, недорез, проточка и фаска (рис. 1, 2, 3,4). Сбег резьбы-участок неполного профиля в зоне перехода резьбы в гладкую часть детали. Сбег резьбы изображают сплошными тонкими линиями (рис. 2). Размер длины резьбы на стержне и в отверстии указывают, как правило, без сбега, но его учитывают при конструировании деталей. Рис. 2 Образец выполнения технологических элементов резьбы. Недовод резьбы- величина ненарезанной части поверхности детали между концом сбега и опорной поверхностью детали (при переходе с одного диаметра на другой). Недовод зависит от шага резьбы; он составляет не больше двух шагов, а для внутренней – не более трех шагов. Недорез резьбы - участок поверхности детали, включающий сбег резьбы и недовод (рис. 2). Численные значения сбега и недовода резьбы стандартизованы ГОСТ 27148-86. Рекомендуется принимать длину участка недореза равной примерно трем шагам, но не более 0,5 d, где d – размер номинального диаметра 2 резьбы. Фаска - поверхность, образованная скосом торцевой кромки материала. Используется в технологических, технических, а также в декоративных и эргономических целях. Фаска представляют собой коническую поверхность, образующая которой составляет с осью резьбы угол 45°. Фаски упрощают процесс нарезания резьбы и облегчают соединение между собой резьбовых деталей. Проточка- участок поверхности детали, предназначенный для устранения недореза резьбы за счет уменьшения диаметра стержня для наружной резьбы и увеличения диаметра отверстия для внутренней резьбы, обеспечивающий выход резьбообразующего инструмента. Диаметр наружной проточки выполняется несколько меньше внутреннего диаметра резьбы, диаметр же внутренней проточки выполняется несколько большим наружного диаметра резьбы (рис. 3). Форма и размеры наружных и внутренних проточек зависят от типа резьбы и ее шага и устанавливаются ГОСТ 27148-86. Рис. 3 Образец выполнения наружной проточки. Рис. В Образец выполнения в внутренние проточки 2 Крепежные резьбовые изделия Для осуществления разъемного соединения деталей применяют различные стандартизированные резьбовые крепежные детали: болты, винты, шпильки, гайки, а также детали для их стопорения: шайбы, шплинты, штифты, проволока. Применение стандартных резьбовых изделий ускоряет процесс проектирования изделий, так как отпадает необходимость в разработке чертежей стандартных деталей, а также обеспечивает их полную взаимозаменяемость при сборке и ремонте изделий без 3 дополнительной подгонки. 2.1 Болты Болт - резьбовое изделие, служащее соединительной деталью для разъемного соединения и представляющее собой стержень, снабженный резьбой для гайки на одном конце и головкой под ключ на другом (рис. 6). Рис. 5 Образец болта с шестигранной головкой. Выпускаемые промышленностью болты различают: 1) по форме и размерам головок; 2) по форме стержня; 3) по шагу резьбы; 4) по характеру исполнения; 5) по точности изготовления. В зависимости от назначения и условий работы болты выполняют с шестигранными, полукруглыми и потайными головками. Наиболее широко применяют болты с шестигранной головкой (рис. 6) повышенной, нормальной и грубой точности, с нормальной или уменьшенной головкой, с крупным или мелким шагом резьбы, выпускаемые в одном или нескольких исполнениях. Конструкцию и размеры таких болтов определяют ГОСТ 7795-70, ГОСТ 7796-70, ГОСТ 7798-70 и т.д. В условном обозначении крепёжных деталей с резьбой указывают: 1. наименование детали; 2. исполнение, кроме исполнения 1; 3. диаметр стержня крепёжной детали; 4. размер мелкого шага резьбы; 5. рабочую длину детали; 6. класс прочности детали; 7. условное обозначение материала; 8. условное обозначение покрытия; 9. толщину покрытия; 10. номер стандарта, например, ГОСТ 7795-70. Примеры условных обозначений болтов с шестигранными головками: 4 Болт с шестигранной головкой нормальной точности диаметром резьбы 12 мм, длиной 60 мм, класса прочности 58, исполнения 1, с крупным шагом резьбы без покрытия: Болт М12х60.58 ГОСТ 7798-70; то же, класс прочности 109 из стали 40X, исполнения 2, с мелким шагом резьбы 1,25 мм, с покрытием 01 толщиной 6 мкм: Болт 2М12х1,25x60.109.40Х.016 ГОСТ 7798- 70; Упрощенное обозначение, используемое в учебных чертежах: Болт 2М12х1,25x60 ГОСТ 7798- 70. 2.2 Гайки Гайка - резьбовое изделие, имеющее отверстие с резьбой для навинчивания на болт или шпильку. Гайки в зависимости от назначения и условий эксплуатации могут быть шестигранные, круглые, гайки - барашки и другие. Наиболее широко применяют шестигранные гайки (рис. 7), выпускаемые в одном, двух и трех исполнениях, повышенной, нормальной и грубой точности, нормальной высоты, низкие, высокие и особо высокие, с нормальным или уменьшенным размером «под ключ», с крупным или мелким шагом. Рис. 7 – Из Образец выполнения шестигранной гайки. Конструкцию и размеры шестигранных гаек определяют по ГОСТ 15521- 70, ГОСТ 15522-70, ГОСТ 15523-70. Примеры условных обозначений гаек: Гайка М12.5 ГОСТ5915- 70 - гайка шестигранная нормальной точности диаметром резьбы 12 мм, класса прочности 5, исполнения 1 (с двумя фасками), с крупным шагом резьбы, без покрытия; то же, класса прочности 12 из стали 40Х, исполнения 2, с мелким шагом резьбы 1,25 мм, с покрытием 02 толщиной 6 мкм: Гайка 2М12х1,25.12.40Х.026 Г0СТ5915- 70. Упрощенное обозначение, используемое в учебных чертежах: Гайка 2М12х1,25Г0СТ5915- 70. 5 2.3 Винты Винт, представляет собой цилиндрический стержень, на одном конце которого выполнена резьба, на другом конце имеется головка (рис.11). По назначению винты разделяются на крепежные и установочные. Последние применяются для регулировки зазоров и фиксации деталей при сборке и в ряде случаев могут не иметь головок. Наиболее широко применяют винты крепежные общего назначения: – с цилиндрической головкой по ГОСТ 1491–80; – с полукруглой головкой по ГОСТ 17473–80; – с потайной головкой по ГОСТ 17475–80; – с полупотайной головкой по ГОСТ 17474–80. Рис.8 Образцы винтов Рис. 9 - Образец изображения винта с полупотайной головкой. Крепежи винтов применяются для соединения деталей путем ввертывания винта резьбовой частью в одну из соединяемых деталей. Установочные винты (ГОСТ 1476–93, ГОСТ 1477–93, ГОСТ 1478–93 и др.) могут иметь головки различной формы и конец специальной формы, служащий для фиксации изделий относительно друг друга. Специальная форма конца стандартизована и может быть цилиндрической, конической, плоской и т.д. Пример условного обозначения винтов: Винт с потайной головкой исполнения 1, диаметром резьбы 12 мм, с крупным шагом резьбы, длиной 50 мм, класса прочности 58 без покрытия: Винт М12х50.58 ГОСТ 17475-80; то же исполнения 2, диаметром резьбы 12 мм, с мелким шагом резьбы 1,25 мм, длиной 50 мм, класса прочности 109, из стали 40Х, с покрытием 01 толщиной 9 мкм: Винт 2М12х1,25х50.109.4ОХ.019 ГОСТ 17475-80. 6 2.4 Шайбы Шайба- деталь, закладываемая под гайку или головку болта и предназначенная для передачи и распределения усилий на соединяемые детали, а также для их стопорения. Шайбы разделяют на шайбы плоские ГОСТ 11371-78, ГОСТ 28961-91, ГОСТ6958-78, ГОСТ 10450-78; (рисунок 10а), пружинные ГОСТ 6402-70; (рисунок 10б), стопорные ГОСТ 13463-77 (рисунок 10в), ГОСТ 13465-77, ГОСТ 10462-81, ГОСТ 10463-81, ГОСТ 10464-81 и др. Рис. 10– Образец выполнения шайбы: а) круглые ГОСТ11371—78; б) пружинные ГОСТ 6402—70; в) стопорные с лапкой ГОСТ 13463—77. Плоские шайбы имеют два исполнения: исполнение 1 - без фаски, и исполнение 2 – с фаской. В условном обозначении шайб указывают: 1) наименование детали; 2) исполнение, кроме исполнения 1; 3) диаметр стержня крепёжной детали; 4) условное обозначение материала; 5) условное обозначение покрытия; 6) толщину покрытия; 7) номер стандарта, например, ГОСТ 6402-70. Пример условного обозначения шайбы исполнения 2 для крепежной детали с номинальным диаметром резьбы d =16мм, группы материала 02 из стали марки Ст3кп, с цинковым хрома-тированным покрытием 01 толщиной 6мкм, ГОСТ 11371-78: Шайба 2.16.02. Ст3кп.016 ГОСТ 11371-78. Упрощенное обозначение шайбы, используемое в учебных чертежах: Шайба 20 ГОСТ 11371—78 — круглая, первого исполнения, для болта с резьбой М20; Шайба 2.20 ГОСТ 11371—78 — та же шайба, но второго исполнения. 7 2.5 Шпильки Шпилька - крепежная деталь для разъемного резьбового соединения, представляющая цилиндрический стержень, с резьбой на обоих концах. Один конец шпильки ввинчивается в одну из соединяемых деталей, а на другой конец устанавливается скрепляемая деталь и навинчивается гайка (рис. 11). Рис. 11 Образец выполнения шпильки Таблица 1 Область применения шпилек нормальной точности Длина ввинчиваемого резьбового конца шпильки ГОСТ Область применения ℓ 1 = d 22032 – 76 Для резьбовых отверстий в стальных деталях ℓ 1 = 1,25d 22034 – 76 Для резьбовых отверстий в бронзовых, латунных сплавов деталях из ℓ 1 = 1,6d 22036 - 76 Для резьбовых отверстий ковкого и серого чугуна в деталях из ℓ 1 = 2d 22038 - 76 Для резьбовых отверстий алюминиевых сплавов в деталях из ℓ 1 = 2,5d 22040 - 76 Для резьбовых отверстий магниевых сплавов в деталях из 22042 - 76 Шпильки с двумя одинаковыми по длине резьбовыми концами для гладких отверстий 8 Резьбовой конец шпильки длиной l 1 , завинчиваемый в деталь, называется ввинчиваемым концом, а часть шпильки длинной l 0, на которую навинчивается гайка - гаечным концом, l – рабочая длина шпильки, l 1 зависит от материала присоединяемой детали и выбирается из таблицы 1. Пример условного обозначения шпилек: Шпилька с диаметром резьбы d=16 мм с крупным шагом 2 мм длиной 120 мм класса прочности 58 без покрытия: Шпилька М16х120.58 ГОСТ22032- 76; то же с мелким шагом 1,5 мм класса прочности 109 из стали марки 40Х с покрытием 02 толщиной 6 мкм: Шпилька М16х1,5х 120. 1O9.40Х.026 ГОCT22032 -76. 3 Основные типы крепежных соединений и их изображение Рис. 12– Образец классификации резьбовых соединений. 3.1 Соединение болтом Соединение болтом это сборно-разборное соединение, применяемое для скрепления двух и более деталей относительно небольшой толщины, имеющих места для гайки и головки болта. В состав болтового соединения входят болт, гайка, шайба и соединяемые детали. Различают конструктивное (рис. 14), упрощенное (рис. 13, б), и условное (рис. 13, в), изображения крепежных деталей и их соединений. При выполнении сборочных чертежей и чертежей общего вида применяются упрощенные и условные изображения крепежных деталей. Упрощения состоят в том, что резьбу показывают по всей длине стержня болта; фаски на головке болта, гайке, шайбе и на резьбах не показывают; допускается также не вычерчивать галтели и зазоры между стержнем и отверстием скрепляемой детали. На видах по направлению оси болта резьбу на стержне 9 изображают только одной окружностью, соответствующей наружному диаметру. На этих видах шайбу не показывают. Рис. 13 Образец выполнения соединения болтом. Рис. 14 Образец конструктивного изображения болтового соединения. Основными размерами болтового соединения являются номинальный диаметр резьбы и длина болта. В соединяемых деталях выполняют гладкие сквозные отверстия d 0 Величину (d 0 ) выбирают в зависимости от требуемой точности сборки по ГОСТ 11284-75. Требуемая длина болта (рису. 14) определяется по формуле (высота головки болта Н в длину болта не включается): l ≥ b1+ b2+ 1,25d (Sш+ Нг+ К), где (b1+ b2) – толщины соединяемых деталей, Sш– толщина шайбы (Sш=0,15d), Нг– высота гайки, (Нг=0,8d) , К –запас резьбы (К=0,25d…0,3d). Расчетную длину болта округляют до ближайшей стандартной длины болта. В соответствующих стандартах определяются числовые значения величин Sши Нг. 10 3.2 Соединение деталей шпилькой Шпилечное соединение состоит из шпильки, гайки, шайбы и соединяемых деталей (рис.15). В детали, в которую ввинчивают шпильку, сначала высверливают отверстие (гнездо под шпильку), затем делают фаску, после нарезают резьб. Диаметр сверленого отверстия (Dотв=0,85 d), подбирается по ГОСТ 19257-73 в зависимости от номинального диаметра резьбы и шага (рис.16). Глубина сверления: l 2 = l 1 + 6P, где l 1 – длина ввинчиваемого конца шпильки; Р – шаг резьбы на стержне шпильки. Длина резьбы полного профиля: l3 = l1 + 2..3 P. Длину l шпильки (без ввинчиваемого конца) определяется по формуле: l = b 4 +1,25d (H 1 + Sш + k), где b 4 –толщина присоединяемой детали, H 1 – высота гайки, Sш – толщина шайбы, k=0,3d (запас резьбы). Рис.15– Образец выполнения соединения шпилькой. Рис.16 Образец выполнения конструктивного изображения соединения шпилькой 11 Рис. 17 Образец оформления глухих резьбовых отверстий под шпильку Расчетную длину шпильки округляют до ближайшей стандартной длины шпильки. Длины ввинчиваемого конца l 1 определяются, в зависимости от материала присоединяемой детали. Отличие упрощенного (рису.15,б) изображения соединения шпилькой от конструктивного состоит (рис.5 в том, что: 1) резьбу изображают по всей длине шпильки, при этом граница между ввинчиваемым и гаечным концом сохраняется; 2) концы стержня шпильки и гайки изображаются без фасок; 3) не изображают зазор между стержнем шпильки и отверстием в присоединяемой детали; 4) не изображают запас гнезда, предназначенного под ввинчиваемый конец шпильки. 3.3 Соединение деталей винтом Соединение винтами применяют при глухом резьбовом отверстии в одной из скрепляемых или при сквозном резьбовом отверстии, когда установка болта с гайкой невозможна по конструктивным соображениям. У одной из соединяемых деталей должно быть гнездо с резьбой для конца винта, а в другой - гладкое сквозное отверстие диаметром d 0 = (1,05...1,10) d. Если применяется винт с потайной или полупотайной головкой, то соответствующая сторона отверстия детали должна быть раззенкована под головку винта (рис. 18). Рис. 18 Образец выполнения упрощенного изображения винтового соединения 12 Рис. 19 Образец выполнения конструктивного изображения винтового соединения. Изображение винтового соединения на чертеже выполняется по относительным размерам. Длина винта рассчитывается по формуле: l=b+l0, где b –толщина соединяемой детали; l0 – длина резьбы на стержне винта, зависит от материала присоединяемой детали. Расчетная длина винта округляется до стандартного значения длины винта. Диаметр сверленого отверстия (Dотв=0,85d) выбирается по ГОСТ 19257- 73) в зависимости от номинального диаметра резьбы и шага (рис.19) . Глубина сверления: l2 = l0 + 6P. Рис. 20 Образец оформления глухих резьбовых отверстий под винты 13 Вопросы для повторения и закрепления материала 1. Дать определение видам соединений. 2. Как условно изображают резьбу на стержне и в отверстии? 3. Привести классификацию резьбы. 4. Особенности обозначения резьбы: метрический, трапецеидальной, трубной. 5. Чему равно расстояние от конца винта (шпильки) до глубины отверстия? 6. Чему равно расстояние от конца винта (шпильки) до глубины отверстия? 7. Как изображается нарезанный стержень, ввернутый в отверстие? 8. Как изображаются сверленые и нарезанные гнезда? 9. Какие стандартные детали относятся к резьбовым изделиям? 10. Какими размерами характеризуется стандартный болт? 11. Что собой представляет шпилька? 12. Для чего предназначен резьбовой конец шпильки? 13. Что обозначает запись «Шпилька М24 - 6×80.36 ГОСТ 22032-76»? |