О б щ и е с в е д е н и я о р е з ь б е. Т е р м и н о л о г и я.

Резьба образуется при винтовом перемещении некоторой плоской фигуры, задающий так называемый профиль резьбы, (табл.1), расположенной в одной плоскости с осью поверхности вращения (осью резьбы), цилиндрической или конической, по которой профиль совершает свое движение. Рекомендуется повторить сведения о видах винтовой поверхности, их образовании и т.д., воспользовавшись учебником начертательной геометрии, уделив особое внимание параметром винтовой линии.

Таблица 1

Часть резьбы, образованную при одном повороте профиля вокруг оси, называют витком. При этом все точки производящего профиля перемещаются параллельно оси на одну и ту же величину, называемую шагом резьбы. 1.Шагом резьбы Рназывают расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля резьбы, измеренное в направлении, параллельном оси резьбы. Очевидно, у однозаходной резьбы ход равен шагу (рис.3,а), у многозаходной – ход равен шагу, умноженному на число ходов (рис.3,б).

2.Резьбу, образованную движением одного профиля, называют однозаходной, образованную движением двух, трех одинаковых профилей или более – многозаходной.

Рис.3

Винтовая линия бывает правой и левой, поэтому и резьба бывает правой и левой. Если ось резьбы расположить вертикально перед наблюдателем, то у правой резьбы видимые витки поднимаются слева направо (рис.3,а), а у левой – справа налево (рис.3,б).

Так как применяется преимущественно правая резьба, то на чертеже оговаривают только левую, добавляя к обозначению резьбы надпись «LH».

Резьбу изготовляют или режущим инструментом с удалением слоя материала, или накаткой путем выдавливания. При выводе инструмента из металла образуются витки неполного профиля, что называется сбегом резьбы. Длиной резьбы полного профиляназывают длину участка поверхности, на котором образована резьба, исключая сбег резьбы. Как правило, на чертежах указывается только длина резьбы с полным профилем (рис.4,а). Если резьбу выполняют до некоторой поверхности, не позволяющей перемещать инструмент до упора к ней, то образуется недовод

резьбы (рис.4 б, в). Сбег плюс недовод образуют недорез резьбы. Если требуется изготовить резьбу полного профиля, без сбега, то для вывода резьбообразующего инструмента выполняется проточка, диаметр которой для наружной резьбы должен быть немного меньше внутреннего диаметра резьбы, а для внутренней резьбы – немного больше диаметра резьбы (рис 4,г) Размеры проточек стандартизованы (см. ГОСТ 10549-80).

Рис.4

И з о б р а ж е н и е р е з ь б ы. Построение точного изображения витков резьбы требует большой затраты времени, поэтому оно применяется в редких случаях. Как правило, на чертеже резьбу изображают условно, независимо от профиля резьбы, а именно: резьбу на стержне – сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими по внутреннему на всю длину резьбы, включая фаску (рис.5а).

На видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу сплошной тонкой линией, приблизительно равную ¾ окружности и разомкнутую в любом месте. На изображениях резьбы в отверстии сплошные основные и сплошные тонкие линии меняются местами (рис.5,б). Фаски на стержне с резьбой и в отверстии с резьбой, не имеющие специального конструктивного назначения, в проекции на плоскость, перпендикулярную оси стержня или отверстия, не изображают.

Границу резьбы на стержне и в отверстии проводят в конце полного профиля резьбы, до сбега, основной линией (или штриховой, если резьба изображена как невидимая), которую проводят до линий наружного диаметра резьбы (рис.5, а, б, в).

Расстояние между линиями, изображающими наружный и внутренний диаметры резьбы, согласно ГОСТ 2.311-68, не должно быть менее 0,8 мм и не больше шага резьбы. Сбег резьбы изображается тонкой линией, проводимой примерно

под углом 30⁰ к оси резьбы. Сбег резьбы на производственных чертежах показывают относительно редко. На учебных чертежах изображать сбег резьбы не надо (кроме шпильки).

Рис.5

Следует твердо запомнить правило: в резьбовых соединениях, изображенных на разрезе, резьба стержня закрывает резьбу отверстия(рис.6 а, б). Обратите особое внимание на то, что на разрезах штриховка доводится до сплошных основных линий. Более подробные сведения об изображении резьбы см. в ГОСТ 2.311-68.

Рис.6

О б о з н а ч е н и е р е з ь б ы. Стандартные резьбы подразделяются на резьбы общего назначения и специальные. В свою очередь, резьбы общего назначения подразделяются на крепежные (табл.2,п.1,2,6,7) и ходовые, называемые также кинематическими (табл.2, п.3,4,5). К специальным резьбам относятся, например, резьба круглая для цоколей патронов электроламп, резьба для санитарно-технической арматуры и др. Специальные резьбы в курсе черчения не рассматриваются.

В табл.2 приведены условные обозначения резьб общего назначения (сокращенные, без указания полей допусков и классов точности изготовления резьб). Прямоугольная резьба не стандартизирована. При ее применении на чертеже указываются все необходимые для ее изготовления размеры (рис.7).

Рис.7

Следует запомнить, что метрическую резьбу выполняют с крупным (единственным для данного диаметра резьбы) и мелким шагами, которых для данного диаметра резьбы может быть несколько. Например, для диаметра резьбы d=20мм крупный шаг всегда равен 2,5мм, а мелкий может быть равен 2; 1,5; 0,75; 0,5мм, поэтому в обозначении метрической резьбы крупный не указывается, а мелкий указывается обязательно. Диаметр и шаги метрической резьбы установлены ГОСТ 8724-81. Выдержки данного ГОСТа можно найти в любом справочнике или учебнике по черчению. В обозначениях резьб всегда указывается наружный диаметр резьбы, его можно наносить по любому варианту из числа указанных на рис.8, где знаком «*» отмечены допускаемые места нанесения обозначений. Если для метрической резьбы обозначение диаметра резьбы соответствует ее действительному наружному диаметру (без учета допусков), то в трубной резьбе ее диаметр обозначается условно. Например, G1 соответствует трубе, имеющей условный проход (внутренний диаметр трубы), равный 25мм, т.е. примерно 1^//. Наружный же

диаметр трубной резьбы 1^// равен 33,25 мм, т.е. больше на две толщины стенки, поэтому обозначение трубной (и конической) резьбы осуществляется с помощью линии-выноски со стрелкой и полкой (рис. 9).

Таблица 2

Тип резьбы	Номер стандарта	Размеры, указываемые на чертеже	Условное обозначение типа резьбы	Примеры обозначений
1.Метрическая с крупным шагом   2.Метрическая с мелким шагом   3.Упорная однозаходная   4.Традецеидальная однозаходная   5.Трапецеидальная многозаходная   6.Трубная цилиндрическая     7.Трубная коническая	8724-81   8724-81     10177-82     9484-81   24739-81   6357-81   6211-81	Наружный диаметр резьбы (мм)     Наружный диаметр и шаг резьбы (мм)   То же     То же   Наружный диаметр, ход, обозначение шага и шаг   Условное обозначение размера резьбы (в дюймах)   То же	М   М     S     Tr   Tr   G   R	М10   М36´3     S 70´10     Tr 22´5   Tr 22´15 (P3)     G ¾     R ¾

Рис.8

Рис.9

О б о з н а ч е н и е к р е п е ж н ы х д е т а л е й. Всекрепежные детали стандартизированы. На рис.10. приведена структура обозначения болтов, винтов, шпилек и гаек. Изучая эту структуру, следует иметь в виду, что между позициями 1 и 2, 2 и 3, 10 и 11 оставляются промежутки, равные ширине прописной буквы данного размера шрифта.

Рис. 10

Многие стандарты на конструкцию и размеры предусматривают два исполнения и более. Например, болт исполнения 2 по ГОСТ 7798-70 отличается от болта исполнения 1 тем, что у него на резьбовом конце имеется отверстия под шплинт, болт исполнения 3- тем; что у него в головке имеется два отверстия для фиксирования болта проволокой. ГОСТ 7795-70 предусматривает пять исполнений болта. Гайка исполнения 2 по ГОСТ 5915-70 отличается от гайки исполнения 1 тем, что у нее фаска сделана не с обеих, а с одной стороны, и т.д.

Между позициями 3 и 4 ставится знак умножения по ГОСТ 2.304-81 (а не буква «ха» или «икс»), между позициями 4 и 5, если указывается поле допуска, ставится дефис (черточка), между позициями 5 и 6 (если отсутствуют позиции 4 и 5) ставится знак умножения.

У гаек, естественно, параметр 6 отсутствует. Между позициями 6 и 7, 7 и 8, 8 и 9 посередине промежутков ставятся четкие точки. Поле допуска устанавливает зазоры между резьбой на стержне (болта, винта, шпильки) и в отверстии (гайки). Указывать его на учебных чертежах не требуется.

Класс прочности для болтов, винтов, шпилек выбирается из ряда 3,6; 4,6; 4,8; 5,8; 6,6 и т.д. по ГОСТ 1759-70, а для гаек из ряда 4; 5; 6; 8 и т.д. из того же стандарта.

При указании класса прочности в обозначении резьбового изделия точки между цифрами не ставят, т.е. пишут 36 вместо 3,6; 46 вместо 4,6 и т.д.

Желательно, чтобы студент-заочник уяснил физическую сущность этих чисел, прочитав указанный стандарт, но основное, что надо запомнить, это то, что чем больше это число, тем прочнее материал.

На учебных чертежах, выполняемых по курсу черчения, допускается условно принять, что болты, ,винты, шпильки изготовлены из углеродистой стали класса прочности 5,8 (в обозначении пишется 58), а гайки – из той же стали класса прочности 5, что резьба выполнена с полем допуска 8g (бывший 3-ий класс точности) для болтов, винтов и шпилек и 7Н для гайки и что они не подвергались защитным (антикоррозионным) или декоративным покрытиям.

Следовательно, обозначение болта, винта, шпильки при этих допущениях принимает вид

Болт 2 М12´1,5´60,58ГОСТ…(если речь идет о винте или шпильке, то в обозначении пишется соответствующее слово вместо слова «болт»); обо значение гайки

Гайка 2М12´1,5.5ГОСТ…Обозначения еще больше упрощаются, если детали имеют первое исполнение (не пишется!) и крупный шаг резьбы (не пишется!):

Болт М12´60.58 ГОСТ…; Гайка М12.5 ГОСТ…

Подобные же упрощения допускаются при обозначении шайб и шплинтов:

Шайба 2.12.01 ГОСТ 11371-78,

где 2 – исполнение, 12-диаметр резьбы стержня, 01 – группа материала (углеродистая сталь);

Шайба 12.65Г ГОСТ 6402-70, где 65Г –пружинная марганцовистая сталь;

Шплинт 5´28 ГОСТ 397-79, где 5- условный диаметр шплинта (диаметр отверстия в стержне), а 28-длина шплинта без головки. Во всех приведенных случаях покрытие не предусмотрено.

Р а з н о в и д н о с т ь к р е п е ж н ы х и з д е л и й. Они весьма разнообразны. Так, болты и винты изготовляются с различной формой головки – шестигранной, квадратной, полукруглой, потайной и др.; также различны формы гаек – шестигранные, квадратные, круглые, корончатые и др. Кроме того, шестигранные гайки бывают нормальные, низкие высокие, особо высокие. Шпильки различаются по длине ввинчиваемого резьбового конца (посадочного), предназначенного для ввинчивания в отверстие с резьбой: длиной, равной величине диаметра резьбы d- для ввертывания в детали, изготовляемые из твердых металлов – стали, латуни, бронзы; длиной 1,25 и 1,6d – для ввертывания в детали, изготовленные из более мягких металлов, например ковкого и серого чугуна; длиной 2 и 2,5d – для резьбовых отверстий в деталях из мягких сплавов. По точности изготовления болты, винты и гайки бывают нормальной, повышенной и грубой точности. –Разнообразны по форме и шайбы – круглые, косые, пружинные, многолапчатые и др. Таким образом, число стандартов, описывающих форму и размеры резьбовых изделий, весьма велико.

Подробнее о резьбе и резьбовых изделиях можно прочитать в соответствующей учебной литературе.

Таблица 3

№ вар	Резьба	Длина болта	Исполнение	ГОСТ
болта	гайка	шайбы	болта	гайки	шайбы
	М16					7798-70	5915-70	11371-78
	М24´2				-	7796-70	15521-70	6402-70
	М20					7805-70	5927-70	11371-78
	М16´1,5				-	7798-70	5918-73	6402-70
	М24					7796-70	15521-70	11371-78
	М20´1,5				-	7805-70	5918-73	6402-70
	М16				-	7805-70	5927-70	6402-70
	М24´2					7798-70	5918-73	11371-78
	М20					7796-70	15521-70	11371-78
	М16					7798-70	5915-70	11371-78
	М24					7805-70	5927-70	11371-78
	М20					7796-70	5915-70	11371-78
	М16				-	7798-70	5918-71	6402-70
	М24´2					7796-70	15521-70	11371-78
	М20´1,5					7805-70	5927-70	11371-78
	М16					7798-70	5915-70	11371-78
	М24´2				-	7805-70	5918-73	6402-70
	М24					7796-70	15522-70	11371-78
	М20´1					7811-70	15523-70	11371-78
	М16´15				-	7798-70	5918-73	6402-70
	М24					7796-70	5915-70	11371-78
	М20					7805-70	5927-70	11371-70
	М22х2					7798-70	5918-73	11371-70
	М16´1					7796-70	15522-70	11371-70
	М24´2				-	7811-70	5915-70	6402-70
	М20´15					1805-70	15521-70	11371-70
	М16					7798-70	5915-70	11371-70
	М20´15				-	7796-70	5915-70	6402-70

Таблица 4

№ вар	Резьба	Длина шпиль-ки,	Исполнение	ГОСТ
гайки	шайбы	шпильки	гайка	шайбы
	М16´1,5			-	22036-76	5918-73	6402-70
	М24				22034-76	5915-70	11371-78
	М20´1,5			-	22032-76	5918-73	6402-70
	М16				22038-76	5916-70
	М24´2			-	22036-76	5918-73	6402-70
	М20				22034-76	55915-70	11371-78
	М16´1,5				22040-76	5918-73	11371-78
	М24			-	22036-76	5916-70	6402-70
	М20´1,5				22032-76	5918-73	11371-78
	М16				22032-76	5918-78	11374-78
	М24´2			-	22036-76	9916-70	6402-70
	М20				22032-76	5918-73	11371-78
	М16´1				22034-76	5915-70	11371-78
	М24				22038-76	59522-70	11371-78
	М20				22032-76	5918-70	11371-78
	М22				22034-76	5916-70	11371-78
	М16´1			-	22040-76	5915-70	6402-70
	М24				22036-76	5915-70	11371-78
	М20				22032-76	5918-70	11371-78
	М16´1				22038-76	5915-70	11371-78
	М24´2			-	22034-76	5918-70	6402-70
	М20´1			-	22036-76	5916-70	6402-70
	М20				22038-76	5915-70	11371-78
	М16				22047-76	15523-70	11371-78
	М24			-	22032-76	5915-70	6402-70
	М20´1				22034-70	5918-70	11371-78
	М24х2				22036-70	5915-70	11371-78
	М16				22038-70	5916-70	11371-78

Рис.11

Задача № 4.2

По аксонометрическому изображению вычертить две проекции изделия, изготовленного из стальных деталей с помощью ручной электродуговой сварки. Определить расположение указанных в задании швов, исходя из взаимного расположения свариваемых деталей. Изобразить и обозначить сварные швы в соответствии с ГОСТ 2.312-68. Оформить чертеж в соответствии с ГОСТ 2.109-73.