Резьбы трапецеидальная и упорная

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГИЙ УПРАВЛЕНИЯ

(образован в 1953 г.)

_______________________

Кафедра теоретической механики и инженерной графики

Мех.граф.-12.04.2701.зчн.плн. Мех.граф.-12.04.2712.зчн.плн.

Мех.граф.-12.04.2704.зчн.плн. Мех.граф.-13.04.3511.зчн.плн.

Мех.граф.-12.04.2707.зчн.плн. Мех.граф.-15.04.2202.зчн.плн.

Мех.граф.-12.04.2703.зчн.плн. Мех.граф.-15.04.2710.зчн.плн.

Мех.граф.-12.04.2705.зчн.плн. Мех.граф.-15.04.0608.зчн.плн.

Мех.граф.-12.04.2708.зчн.плн.

Дистанционное

Обучение

Е.П.Аристова

НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ.

ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА

РЕЗЬБЫ И РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Методические указания для выполнения расчетно-графической работы

Для студентов всех специальностей

Москва 2005

УДК -744

© Аристова Е.П.

Начертательная геометрия. Инженерная графика .Резьбы и резьбовые соединения. Методические указания для выполнения расчетно-графической работы для студентоввсех специальностей М: МГУТУ, 2005.

Методические указания предназначены для студентов первого курса всех специальностей, изучающих инженерную графику. Они содержат основные сведения об образовании и классификации резьб, рассмотрены правила изображения и обозначения резьб на чертежах, приведены наиболее распространенные резьбовые соединения.

Составитель: Аристова Е.П.

Рецензенты:

Доцент кафедры информатики РГСУ, к.т.н. Владимиров А.Л.

Доцент кафедры инженерной и компьютерной графики РХТУ им. Д.И.Менделеева Соломонова Н.Д.

Редактор: Свешникова Н.И.

© Московский государственный университет технологий и управления,2004

109004, Москва, Земляной вал,73.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение..................................................................................................................................4

1.Резьбы. Основные понятия и термины в соответствии с ГОСТ 11708-82....................5

1.1.Классификация резьб.......................................................................................................7

1.2.Виды резьб и их характеристика....................................................................................7

1.3.Изображение резьбы на чертеже..................................................................................10

1.4.Обозначение резьб на чертежах....................................................................................10

1.5.Конструктивные элементы деталей с резьбой............................................................12

1.6.Резьбовые крепежные соединения...............................................................................14

1.7.Резьбовые ходовые соединения....................................................................................24

Приложение 1.1. Диаметры и шаги метрической цилиндрической резьбы общего

назначения по ГОСТ 8724-81................................................................26

Приложение 1.2. Резьба трубная цилиндрическая по ГОСТ 6357-81.............................27

Приложение 2.1. Размеры сбегов, недорезов, проточек и фасок для метрической

резьбы......................................................................................................28

Приложение 2.2. Размеры сбегов, недорезов, проточек и фасок для трубной

цилиндрической резьбы.........................................................................29

Задания для вычерчивания болта, гайки, шайбы..............................................................32

Задания для вычерчивания шпильки..................................................................................32

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические указания подготовлены в помощь студентам всех форм обучения при работе над эскизами деталей, чертежами деталей, а также резьбовыми соединениями.

В методических указаниях учтены последние изменения, внесенные в ГОСТы. При изучении методических указаний студенты знакомятся с правилами изображения и обозначения резьбы, стандартных крепежных резьбовых изделий и их соединений.

В процессе изготовления изделий, состоящих из нескольких деталей, последние соединяются между собой путем сборочных операций: свинчивания, сваривания, склеивания, обвальцовки, развальцовки и др. Все соединения по принципу разъемности делятся на разъемные и неразъемные.

Разъемными называются соединения, которые можно разбирать и вновь собирать без повреждения деталей.

Неразъемныминазывают соединения, которые невозможно разобрать без нарушения или повреждения деталей.

Наиболее распространенным видом разъемных соединений являются резьбовые соединения.

Резьбовое соединение – соединение двух и более деталей с помощью резьбы, в котором одна из деталей имеет наружную резьбу, а другая – внутреннюю. Кроме того, резьбовые соединения создают с помощью болтов, винтов, гаек и др. деталей, снабженных резьбой. Основным элементом резьбового соединения является резьба.

1. РЕЗЬБЫ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ

В СООТВЕТСТВИИ С ГОСТ 11708 – 82

Винтовой поверхностью резьбы или резьбойназывают поверхность, образованную при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. При этом образуется выступ резьбы – выступающая часть материала детали, ограниченная винтовой поверхностью резьбы (рис. 1). Пространство, заключенное между выступами резьбы, называется канавкой.

Виток резьбы – часть выступа резьбы, соответствующая одному полному обороту точек винтовой поверхности резьбы относительно осей резьбы.

Заход резьбы – начало выступа резьбы (рис. 1).

Ось резьбы– ось, относительно которой образована винтовая поверхность резьбы (рис. 1).

Профиль резьбы – контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ее ось (рис. 2).

Боковая сторона резьбы – часть винтовой поверхности резьбы, расположенная между вершиной и впадиной резьбы и имеющая в плоскости осевого сечения прямолинейный профиль.

Вершина резьбы – часть винтовой поверхности резьбы, соединяющая смежные боковые стороны резьбы по верху ее выступа (рис. 2).

Впадина резьбы – часть винтовой поверхности резьбы, соединяющая смежные боковые стороны резьбы по дну ее канавки (рис. 2).

Наружный диаметр резьбы - диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней цилиндрической резьбы (рис. 1).

Внутренний диаметр резьбы - диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, вписанного во впадины наружной или вершины внутренней цилиндрической резьбы (рис. 1).

Номинальный диаметр резьбы – диаметр, условно характеризующий размеры резьбы и используемый при ее обозначении.

Шаг резьбы - расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между средними точками ближайших одноименных боковых сторон профиля резьбы, лежащими в одной осевой плоскости по одну сторону от оси резьбы (рис. 1).

Ход резьбы - расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между любой исходной средней точкой на боковой стороне резьбы и средней точкой, полученной при перемещении исходной средней точки по винтовой линии на угол 360⁰ (рис. 1).

Длина резьбы – длина участка детали, на котором образована резьба, включая сбег резьбы и фаску (рис. 3).

Длина резьбы с полным профилем – длина участка резьбы, на котором вершины и впадины резьбы соответствуют номинальному профилю резьбы (рис. 3).

Сбег резьбы– участок в зоне перехода резьбы гладкой части детали, на котором резьба имеет неполный профиль (рис. 3).

1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЗЬБ

Резьба

по форме поверхности

по расположению на поверхности

по числу заходов

по направлению

по назначению

по профилю

по соответствию ГОСТ

цилиндрические

конические

наружные

внутренние

однозаходные

многозаходные

правые

левые

крепежные

ходовые

треугольные

трапецеидальные

прямоугольные

круглые

стандартные

нестандартные

Цилиндрическая резьба – резьба, образованная на боковой поверхности прямого кругового цилиндра (рис.1).

Коническая резьба – резьба, образованная на боковой поверхности прямого кругового конуса (рис. 4).

Наружная резьба – резьба, образованная на стержне (рис. 1, 5).

Внутренняя резьба – резьба, образованная на отверстии (рис. 4).

Однозаходная резьба– резьба, образованная одним выступом резьбы (рис. 4,5).

Многозаходная резьба– резьба, образованная двумя или более выступами с равномерно расположенными заходами (рис. 1).

Правая резьба – резьба, у которой выступ, вращаясь по часовой стрелке, удаляется вдоль оси от наблюдателя (рис. 1, 4).

Левая резьба – резьба, у которой выступ, вращаясь против часовой стрелки, удаляется вдоль оси от наблюдателя (рис. 5).

Крепежные резьбы – резьбы, предназначенные для соединения деталей.

Ходовые резьбы – резьбы, с помощью которых вращательное движение преобразуется в возвратно-поступательное.

Стандартные резьбы – резьбы, все параметры которых определяются стандартами.

1.2. ВИДЫ РЕЗЬБ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА

Резьба метрическая цилиндрическая (ГОСТ 8724-81) - является основной крепежной резьбой, применяется также и в качестве ходовой резьбы. Профилем метрической резьбы является равносторонний треугольник (рис. 6а). Эта резьба может быть однозаходная и многозаходная, преимущественно правая, существует с крупным и мелким шагами, обозначается буквой . Все размеры измеряются в мм.

Резьба метрическая коническая (ГОСТ 25229-82) – имеет конусность 1:16, применяется в конических резьбовых соединениях, а также в соединениях наружной конической резьбы с внутренней цилиндрической резьбой, однозаходная, обозначается буквами . Все размеры измеряются в мм.

Резьба трубная цилиндрическая (ГОСТ 6357-81) – имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом профиля 55⁰, вершины и впадины скруглены (рис. 6б). Обозначается буквой G. Применяется в трубопроводах и трубных соединениях.

Резьба трубная коническая (ГОСТ 6211-81) – имеет конусность 1:16. Наружная резьба обозначается буквой , внутренняя резьба – буквами .

Трубные резьбыимеют одну особенность: их номинальный диаметр не соответствует действительному. Его числовой значение равно приблизительно внутреннему диаметру трубы, на которой эта резьба нарезана, измеренному в дюймах. Один дюйм = 25,4 мм. Трубные резьбы характеризуются целым числом шагов на участке резьбы длиной один дюйм.

Резьба коническая дюймовая(ГОСТ 6111-52) – имеет профиль в виде равностороннего треугольника, нарезается на конической поверхности с конусностью 1/16. Обозначается буквой , измеряется в дюймах. Применяется для герметичных соединений в трубопроводах машин и станков, изготовленных ранее. В настоящее время вместо конической дюймовой резьбы используется метрическая коническая.

Резьба трапецеидальная – служит для передачи движения и усилий, может быть однозаходной (ГОСТ 9562-81) и многозаходной (ГОСТ 24739-81), правой и левой. Профилем трапецеидальной резьбы является равнобокая трапеция с углом профиля 30⁰ (рис. 6в). Для каждого диаметра резьбы стандарт предусматривает несколько шагов. Обозначается буквами , измеряется в мм.

Резьба круглая – применяется на цоколях, патронах, предохранительных стеклах и светильниках (ГОСТ 8587–71), а также в санитарно-технической арматуре (ГОСТ 13536–68), имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса (рис. 6д), обозначается буквами , измеряется в мм.

Резьбы специальные – это резьбы, которые имеют стандартный профиль, а диаметр или шаг, отличный от стандартного. Обозначение таких резьб на чертеже начинается буквами .

Резьбы нестандартные – квадратная и прямоугольная – изготавливают по индивидуальным чертежам, на которых должны быть заданы все параметры резьбы (рис. 6е).

Размеры наиболее употребляемых стандартных резьб приведены в приложении 1.

1.3. ИЗОБРАЖЕНИЕ РЕЗЬБЫ НА ЧЕРТЕЖЕ

В соответствии с ГОСТ 2.311-68 резьба на чертеже изображается условно. Причем, изображение наружной резьбы (на стержне) отличается от изображения внутренней резьбы (в отверстии).

Резьба на стержне по наружному диаметру изображается основной сплошной линией, по внутреннему диаметру – сплошной тонкой линией. Резьба в отверстии по внутреннему диаметру изображается основной сплошной линией, а по наружному диаметру – сплошной тонкой (рис. 7). Расстояние между основной сплошной линией и сплошной тонкой должно быть примерно равно величине шага резьбы, но не менее 0,8 мм.

На изображениях, полученных проецированием винтовой поверхности резьбы на плоскость, перпендикулярную ее оси, сплошную тонкую линию проводят дугой на 3/4 длины окружности, разомкнутой в любом месте.

При выполнении разрезов линии штриховки проводятся до основной сплошной линии.

Видимая граница резьбы проводится сплошной основной линией в конце полного профиля резьбы до линии наружного диаметра резьбы. При необходимости сбег резьбы изображают сплошной тонкой линией, как показано на рис. 7а,б.

1.4. ОБОЗНАЧЕНИЕ РЕЗЬБ НА ЧЕРТЕЖАХ

РЕЗЬБА МЕТРИЧЕСКАЯ

В обозначение метрической цилиндрической резьбы входят: вид резьбы (буква ), наружный диаметр резьбы, число заходов, шаг резьбы, направление резьбы, например: - резьба метрическая с наружным диаметром 20 мм, двухзаходная, с шагом 1,5 мм, левая.

В случае правой резьбы в конце обозначения ничего не проставляется, например: - резьба метрическая с наружным диаметром 20 мм, двухзаходная, с шагом 1,5 мм, правая.

В случае однозаходной резьбы число заходов в обозначении не указывается, например: .

Каждому наружному диаметру метрической резьбы соответствует несколько шагов. Один из них, самый большой, называется крупным шагом. Если резьба с крупным шагом, то шаг в обозначении резьбы не проставляется, например: .

Обозначение метрической цилиндрической резьбы на чертеже проставляют так, как показано на рис. 8а.

В обозначение метрической конической резьбы входят: вид резьбы (буквы ), номинальный диаметр резьбы, шаг резьбы, направление резьбы, например: .

За номинальный диаметр конической резьбы принимают диаметр резьбы в основной плоскости (рис. 9). Основной плоскостью конической резьбы называется плоскость, перпендикулярная к оси резьбы, в которой задаются номинальные размеры диаметров резьбы.

Плоскость, перпендикулярная к оси резьбы и служащая для определения осевого положения основной плоскости конической резьбы, называетсябазовой плоскостью конической резьбы. За базовую плоскость, как правило, принимают торцевую поверхность, ограничивающую коническую резьбу: со стороны меньшего основания конуса – для наружной резьбы, со стороны большего основания – для внутренней резьбы.

Обозначение метрической конической резьбы на чертеже проставляется так, как показано на рис. 8в.

РЕЗЬБА ТРУБНАЯ

В обозначение трубной резьбы входят: вид резьбы (буква для трубной цилиндрической резьбы; буква для наружной трубной конической резьбы; буквы для внутренней трубной конической резьбы) и обозначение размера резьбы, например: ; , где 1, 1/4 – диаметры условного прохода трубы, на которой нарезана резьба, в дюймах.

Обозначение трубной резьбы на чертеже проставляют так, как показано на рис. 8 г, д.

РЕЗЬБЫ ТРАПЕЦЕИДАЛЬНАЯ И УПОРНАЯ

В обозначение трапецеидальной и упорной резьб входят: вид резьбы (буквы для трапецеидальной резьбы, буква для упорной резьбы), наружный диаметр резьбы, ход резьбы, шаг резьбы, направление резьбы, например: - резьба трапецеидальная с наружным диаметром 100 мм, трехзаходная, с шагом 12 мм, левая; - резьба упорная с наружным диаметром 80 мм, однозаходная с шагом 10 мм, правая.

Обозначение трапецеидальной и упорной резьб проставляется на чертеже так, как показано на рис. 8 а, б.

РЕЗЬБА КРУГЛАЯ

В обозначение круглой резьбы входят: тип резьбы (буквы ), наружный диаметр резьбы и шаг резьбы, например: .

1.5. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЕТАЛЕЙ С РЕЗЬБОЙ

К конструктивным элементам деталей с резьбой относятся сбеги, недорезы, проточки и фаски, форма и размеры которых должны соответствовать ГОСТ 10549-80.

Недорез – гладкая часть детали, включая сбег резьбы (рис. 10а,в).

Проточка– канавка для выхода резьбообразующего инструмента, позволяющая нарезать резьбу с полным профилем от начала до конца (рис. 10 б,г,д,е).

Фаска– коническая часть детали, предназначенная для удобства нарезания резьбы и свинчивания деталей (рис. 10).

Размеры сбегов, недорезов и фасок для метрической резьбы должны соответствовать указанным на рис. 10 б,г в приложении 2.1.

Размеры сбегов, недорезов и фасок для наружной трубной цилиндрической резьбы должны соответствовать указанным на рис. 10 в,а в приложении 2.2. Форма и размеры проточек – на рис. 10 б,г и в приложении 2.2.

1.6. РЕЗЬБОВЫЕ КРЕПЕЖНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Различают конструктивное, упрощенное и условное изображения крепежных резьбовых деталей и их соединений. При конструктивном изображении соединений на деталях показывают все конструктивные элементы: недорез резьбы, фаски, отверстие на проход. Упрощенные и условные изображения крепежных деталей устанавливает ГОСТ 2.315-68. Конструктивное и упрощенное изображения могут выполняться как по размерам, устанавливаемым соответствующими стандартами, так и по размерам, определенным по условным соотношениям в зависимости от диаметра резьбы.

СОЕДИНЕНИЕ БОЛТОМ

Соединение с болтом (рис. 11) состоит из болта, гайки, шайбы и соединяемых деталей, в которых имеются отверстия диаметром , где - наружный диаметр резьбы на болте. В соединяемых деталях сверлят отверстие, вставляют в него болт, надевают на болт шайбу и навинчивают до упора гайку. Длину болта определяют по формуле:

,

где и - толщина соединяемых деталей; - толщина шайбы;

- высота гайки; - длина выступающей над гайкой части болта.

Форму и размеры стандартных болтов устанавливают ГОСТы 7795-70, 7796-70, 7798-70, 7805-70, 7808-70, 7811-70, 15589-70, 15590-70, 15591-70. Форму и размеры наиболее применяемых стандартных гаек устанавливают ГОСТы 5915-70, 5916-70, 5918-70, 5927-70, 10657-80,11871-80, 15523-70, 15526-70. Форму и размеры стандартных шайб устанавливают ГОСТы 11371-78, 6958-78, 6402-70.

При определении размеров деталей используют следующие условные соотношения: высота гайки ; высота головки болта ; ширина гайки и головки болта на главном изображении ; длина выступающей над гайкой части болта ; диаметр шайбы ; толщина шайбы

; длина резьбы на болте ( - шаг резьбы), но гладкая часть болта должна быть равна не менее .

На упрощенном изображении не показывают зазор между болтом и деталями, шайбу и резьбу на виде, перпендикулярном оси болта, на главном изображении резьбу показывают на всю длину болта (рис. 11б).

Условное изображение болтового соединения показано на рис. 11в.

Условные обозначения крепежных деталей, входящих в болтовое соединение, на учебных чертежах записываются следующим образом:

Болт ГОСТ 7798-70;

Гайка ГОСТ 5915-70;

Шайба ГОСТ 11371-78,

где - размер резьбы; - длина болта, ГОСТ 7798-70, ГОСТ 5915-70, ГОСТ 11371-78 – ГОСТы на болт, гайку и шайбу соответственно.

СОЕДИНЕНИЕ ШПИЛЬКОЙ

Соединение деталей шпилькой применяется тогда, когда нет места для головки болта или когда одна из соединяемых деталей имеет значительную толщину, а также во фланцевых соединениях. В этом случае экономически не целесообразно сверлить глубокое отверстие и ставить болт большой длины. Применение соединения шпилькой уменьшает массу конструкции. Оно состоит из шпильки, шайбы, гайки и соединяемых деталей (рис. 12). Одна из соединяемых деталей имеет углубление с резьбой – гнездо под шпильку. Шпилька ввинчивается в гнездо посадочным концом. Остальные соединяемые детали имеют сквозные гладкие отверстия диаметром , где - диаметр резьбы на шпильке. Длина посадочного конца зависит от материала детали, в которую ввинчивается шпилька. Длина шпильки определяется длиной стяжного конца (второй конец шпильки), длина посадочного конца в длину шпильки не входит.

Виды стандартных шпилек показаны на рис. 13. Области применения шпилек приведены в табл. 1.

Шпилечное соединение деталей с резьбовым отверстием выполняют следующим образом. Сначала высверливают гнездо на глубину , диаметр гнезда определяют по ГОСТ 19257-73. На входе гнезда выполняют фаску. Затем в гнезде нарезают резьбу. Нарезать резьбу на всю глубину гнезда невозможно, так как обязательно будет сбег резьбы. Кроме того, в конце глухого отверстия должен быть недорез, величину которого определяют по ГОСТ 10549-80. Шпилька ввинчивается в гнездо на всю длину посадочного конца (рис. 14). Дальнейшее соединение деталей осуществляется, как и в случае соединения болтом.

Длину шпильки определяют по формуле: ,

где - толщина присоединяемой детали; - толщина шайбы; - высота гайки; - длина выступающего над гайкой конца шпильки.

Таблица 1

Область применения шпилек

Длина посадочного конца шпильки	ГОСТ	Область применения
Шпилька класса точности В	Шпилька класса точности А
	22032-76	22033-76	Для резьбовых отверстий в стальных, бронзовых и латунных деталях из титановых сплавов.
	22034-76	22035-76	Для резьбовых отверстий в деталях из ковкого и серого чугуна. Допускается применять в стальных и бронзовых деталях.
	22036-76	22037-76
	22038-76	22039-76	Для резьбовых отверстий в деталях из легких сплавов. Допускается применять в стальных деталях.
	22040-76	22041-76
-	22042-76	22043-76	Шпильки с двумя одинаковыми по длине резьбовыми концами для деталей с гладкими отверстиями.
-	9066-75	Шпильки для фланцевых соединений.

При выполнении конструктивного изображения по условным соотношениям диаметр гнезда под резьбу вычерчивают равным наружного диаметра резьбы, глубину отверстия , длину резьбы в отверстии , длину резьбы на стяжном конце шпильки , но гладкая часть шпильки должна быть не менее . На сборочных чертежах допускается изображать резьбу на всю глубину гнезда.

Конструктивное, упрощенное и условное изображения соединения деталей с резьбовым отверстием показано на рис. 12а,б,в соответственно.

Соединение деталей с гладким отверстием шпилькой показано на рис. 15.

СОЕДИНЕНИЕ ВИНТОМ

В технике применяются различные виды винтов. Все винты делятся на крепежные (рис. 16) и установочные (рис.17).

Соединение винтом включает соединяемые детали и винт с шайбой (рис. 18). В соединениях винтами с полупотайной и потайной головками и установочными винтами шайбу не ставят.

У одной из соединяемых деталей должно быть гнездо с резьбой для ввинчивания винта. Форма и размеры гнезда для винта такие же, как и для шпильки, т.е. глубина гнезда зависит от размера резьбы на винте и материала детали, в которую винт ввинчивается. В другой детали выполняется гладкое сквозное отвер-

стие диаметром . Если применяется винт с полупотайной или потайной головкой, то соответствующая сторона отверстия детали должна быть раззенкована под головку винта (рис. 18б).

В винтовом соединении граница резьбы на стержне винта должна находиться внутри гладкого отверстия.

Иногда в качестве винта используют болт с шестигранной головкой диаметром до 20 мм (рис. 18).

Упрощенное и условное изображения соединения винтом показаны на рис. 18.

Для соединений винтом применяются следующие условные соотношения:

- для винтов с цилиндрической головкой: ; ; ; ;

- для винтов с полукруглой головкой: ; ; ; ; ;

- для винтов с полупотайной головкой: ; ; ; ; ;

- для винтов с потайной головкой: ; ; ; .

При вычерчивании конструктивного изображения длина резьбы на винте принимается равной , а длина винта выбирается из следующего ряда: 2; 3; 3,5; 4; 5; 6; 8; 9; 10; 11; 12; 14; 16; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 55; 60; 65; 70; 75; 80; 90; 100; 110; 120.

Установочные винты применяются для взаимного фиксирования (установки) деталей относительно друг друга в определенном заданном положении. Изображение установочных винтов в соединении приведены на рис. 19.