Изображение стандартных резьбовых изделий
К стандартным резьбовым изделиям относятся крепежные резьбовые детали (болты, винты, гайки, шпильки). Техническими требованиями установлены 12 классов точности для винтов, болтов и шпилек и 7 классов точности — для гаек. Установлены также виды и условное обозначение покрытий для крепежных изделий.
Структура условных обозначений крепежных деталей включает в себя:
1 — наименование изделия (болт, винт, и т. д.);
2 — исполнение (исполнение I не указывают);
3 — обозначение резьбы метрической и ее диаметра;
4 — шаг резьбы (для мелкой метрической);
5 — обозначения поля допуска резьбы;
6—длину болта, винта, шпильки в мм;
7—класс точности;
8 — марку стали или сплава;
9 — обозначение вида покрытия;
10 — толщину покрытия в мм;
11 — номер стандарта на конструкции крепежного изделия и его размеры.
На учебных чертежах позиции 5, 7, 8, 9, 10 в условное обозначение изделия можно не включать.
1). Болт представляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой на другом конце. Болты используются (вместе с гайками, шайбами) для скрепления двух или нескольких деталей. Существуют различные типы болтов, отличающиеся друг от друга по форме и размерам головки и стержня, по шагу резьбы, по точности изготовления и по исполнению.
Болты с шестигранными головками имеют от трех до пяти исполнений (рис. 110).
Рис. 110 Болты с шестигранными головками
При изображении болта на чертеже выполняют два вида по общим правилам и наносят размеры длины L болта, длины резьбы L0, размер под ключ S и обозначение резьбы Md. Высота H головки в длину болта не включается. Гиперболы, образованные пересечением конической фаски головки болта с ее гранями, заменяются другими окружностями (рис. 111).
Рис. 111 Изображение болта
Примеры условных обозначений болтов:
- Болт Ml2х60 ГОСТ 7798—70 — с шестигранной головкой, первого исполнения, с резьбой М12, шаг резьбы крупный, длина болта 60 мм;
- Болт 2М12х1,25х60 ГОСТ 7798—70 — с мелкой метрической резьбой М12х1,25, второго исполнения, длина болта 60 мм.
2). Винт представляет собой цилиндрический стержень, на одном конце которого выполнена резьба, на другом конце имеется головка. По назначению винты разделяются на крепежные и установочные. Крепежные винты применяются для соединения деталей путем ввертывания винта резьбовой частью в одну из соединяемых деталей. Установочные винты используются для взаимного фиксирования деталей. Их стержень нарезан полностью, они имеют нажимной конец цилиндрической или конической формы или плоский конец (рис. 112).
Рис. 112 Установочные винты
Крепежные винты бывают четырех исполнений; исполнение 1 — диаметр резьбы больше диаметра гладкой части стержня (рис. 113); исполнение 2 — диаметр резьбы равен диаметру гладкой части; исполнение 3 и головка винта имеет крестообразный шлиц для отвертки.
Рис. 113 Крепежные винты
В зависимости от условий работы винты изготовляются с цилиндрической головкой (ГОСТ 1491—80), полукруглой головкой (ГОСТ 17473—80), полупотайной головкой (ГОСТ 17474—80) или потайной головкой (ГОСТ 17475—80) со шлицем, а также с головкой под ключ и с рифлением (рис.114).
Рис.114 Виды винтов
Высота головки в длину винта не входит, исключение составляют винты с потайной головкой. При изображении винта на чертеже указывают размер резьбы, длину винта, длину нарезанной части и условное обозначение винта по соответствующему стандарту.
Примеры условных обозначений винтов:
Винт М12х50 ГОСТ 1491—80 —с цилиндрической головкой, первого исполнения, с резьбой М12 с крупным шагом, длиной 50 мм;
Винт 2M12x1,25x50 ГОСТ 17475—80 —с потайной головкой, второго исполнения, с мелкой метрической резьбой диаметром 12 мм и шагом 1,25 мм, длина винта 50 мм.
3). Шпилькапредставляет собой цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах (рис. 115). Шпилька служит для соединения двух или нескольких деталей. Один конец шпильки ввертывается в резьбовое отверстие детали, а на другой конец навинчивается гайка. Выпускают шпильки с двумя одинаковыми по длине резьбовыми концами для деталей с гладкими сквозными отверстиями. Длина гладкой части стержня шпильки должна быть не менее 0,5d. Конструкция и размеры шпилек определяются стандартами в зависимости от длины резьбового конца.
Рис. 115 Шпилька
При изображении шпильки вычерчивают только один вид на плоскости, параллельной оси шпильки, и указывают размеры резьбы, длину шпильки и ее условное обозначение.
Примеры условного обозначения шпилек:
Шпилька М8 х 60 ГОСТ 22038—76 — с крупной метрической резьбой диаметром 8 мм, длина шпильки 60 мм, предназначена для ввертывания в легкие сплавы, длина ввинчиваемого конца 16 мм;
Шпилька М8 х 1,0 х 60 ГОСТ 22038—76 — та же, но с мелким шагом резьбы —1,0 мм.
4). Гайка — крепежная деталь с резьбовым отверстием в центре. Применяется для навинчивания на болт или шпильку до упора в одну из соединяемых деталей. В зависимости от названия и условий работы гайки выполняют шестигранными, круглыми, барашковыми, фасонными и т. д. Наибольшее применение имеют гайки шестигранные. Их изготовляют трех исполнений: исполнение l — с двумя коническими фасками, исполнение 2 — с одной конической фаской, исполнение 3 — без фасок, но с коническим выступом с одного торца (рис.116).
Рис.116 Гайки
На чертеже гайку изображают в двух видах, при этом на фронтальном виде совмещают половину вида с половиной разреза. На чертеже указывают размер резьбы, размер S под ключ и дают обозначение гайки по стандарту.
Примеры условного обозначения гаек:
Гайка M12 ГОСТ 5915—70 — первого исполнения, с диаметром резьбы 12 мм, шаг резьбы крупный;
Гайка 2М12 х 1,25 ГОСТ 5915—70 — второго исполнения, с мелкой метрической резьбой диаметром 12 мм и шагом 1,25 мм.
5). Шайбапредставляет собой точеное или штампованное кольцо, которое подкладывают под гайку, головку винта или болта в резьбовых соединениях. Плоскость шайбы увеличивает опорную поверхность и предохраняет деталь от задиров при завинчивании гайки ключом. С целью предохранения от самопроизвольного развинчивания в условиях вибрации и знакопеременной нагрузки применяют шайбы пружинные (ГОСТ 6402—70) и шайбы стопорные, имеющие выступы-лапки. Круглые шайбы (ГОСТ 11371—78) имеют два исполнения: исполнение 1 — без фаски, исполнение 2 — с фаской (рис. 117).
Рис.117 Шайбы круглые
Форму круглой шайбы вполне передает одно изображение на плоскости, параллельной оси шайбы. Внутренний диаметр шайбы обычно на 0,5...2,0 мм больше диаметра стержня болта, на который шайба надевается. В условное обозначение шайбы включается и диаметр резьбы стержня, хотя сама шайба резьбы не имеет.
Примеры условного обозначения шайбы:
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.
Изображения резьбовых соединений на чертежах выполняются в соответствии с требованиями стандартов. Резьбовые соединения являются неподвижными резьбовыми соединениями. К ним относят соединения деталей с помощью болтов, винтов, шпилек, гаек и соединительных деталей трубопроводов. Изображение резьбового соединения состоит из изображенных и соединяемых деталей.
Болтовое соединение состоит из болта, гайки, шайбы и соединяемых деталей. В соединяемых деталях просверливают сквозные отверстия диаметром d0 = (1,05...1,10)d, где d — диаметр резьбы болта. В отверстие вставляют болт, надевают на него шайбу и навинчивают до упора гайку (рис. 118).
Рис.118 Болтовое соединение
Длину болта определяют по формуле:
l = Н1+ Н2 + SШ + Н + К,
где H1 и H2— толщина соединяемых деталей; Sm — толщина шайбы, SШ = 0,15d; H—высота гайки, H = 0,8d; К — длина выступающего стержня болта, K = 0,35d..
Расчетную длину болта округляют до ближайшей стандартной длины болта. На чертеже болтового соединения (рис. 118) выполняют не менее двух изображений — на плоскости проекций, параллельной оси болта, и на плоскости проекций, перпендикулярной его оси (со стороны гайки). При изображении болтового соединения в разрезе болт, гайку и шайбу показывают неразрезанными. Головку болта и гайку на главном виде изображают тремя гранями. Смежные детали штрихуют с наклоном в разные стороны. На чертеже болтового соединения указывают три размера: диаметр резьбы, длину болта и диаметр отверстия под болт.
Шпилечное соединениесостоит из шпильки, шайбы, гайки и соединяемых деталей. Соединение деталей шпилькой применяется тогда, когда нет места для головки болта или когда одна из соединяемых деталей имеет значительную толщину.
Одна из соединяемых шпилькой деталей имеет углубление с резьбой — гнездо под шпильку, которая ввинчивается в него концом l1(см. рис. 115, 119а). Длина посадочного конца шпильки l1 зависит от пластичности материала, в который шпилька ввинчивается. Для резьбовых отверстий в стальных, бронзовых и латунных деталях, материал которых обладает достаточной пластичностью, и в деталях из титановых сплавов рекомендуется выбирать длину l1=d. Для резьбовых деталей из ковкого и серого чугуна с пониженной пластичностью длина обычно принимается l1=1,25d. Для резьбовых отверстий в деталях из легких сплавов l1=2d.
Остальные соединяемые детали имеют сквозные отверстия диаметром d0 = (1,05...1,10)d, где d—диаметр резьбы шпильки. Гнездо сначала высверливается на глубину l2, которая на 0,5d больше ввинчиваемого конца шпильки, а затем в гнезде нарезается резьба. На входе в гнездо выполняется фаска с = 0,15d (рис. 119, а). При ввинченной в гнездо шпильке соединение деталей дальше осуществляется как в случае болтового соединения.
Рис.119 Шпилечное соединение
Длину шпильки определяют по формуле:
l = H2 + SШ + Н+ К,
где H2 — толщина присоединяемой детали; SШ — толщина шайбы; Н — высота гайки; К—длина выступающего конца над гайкой. Расчетную длину шпильки округляют до стандартного значения.
На чертеже шпилечного соединения линия раздела соединяемых деталей должна совпадать с границей резьбы ввинчиваемого резьбового конца шпильки (рис. 119, б). Гнездо под шпильку оканчивается конической поверхностью с углом 120°. Нарезать резьбу до конца гнезда практически невозможно, но на сборочных чертежах допускается изображать резьбу на всю глубину гнезда. На чертеже шпилечного соединения указывают те же размеры, что и на чертеже болтового соединения.
Соединение винтомвключает соединяемые детали и винт с шайбой. В соединениях винтами с потайной головкой и установочными винтами шайбу не ставят. У одной из соединяемых деталей должно быть гнездо с резьбой для конца винта, а в другой - гладкое сквозное отверстие диаметром dо= =(1,05...1,10)d. Если применяется винт с потайной или полупотайной головкой, то соответствующая сторона отверстия детали должна быть раз-зенкована под головку винта (рис. 120).
Рис.120 Винтовое соединение
Длина винта определяется по формуле:
l = Н + SШ + l1,
где Н — толщина присоединяемой детали; SШ — толщина шайбы; l1 — длина ввинченного резьбового конца винта, которая назначается для соответствующего материала, как для шпильки. Расчетная длина винта округляется до стандартного значения длины.
Изображение винтового соединения на чертеже выполняется подобно болтовому соединению по относительным размерам. Относительные размеры головок винта указаны на рис. 121. На винтовом соединении граница резьбы на стержне винта должна находиться внутри гладкого отверстия, запас резьбы, не использованный при ввинчивании, равен примерно трем шагам резьбы (ЗР). Если диаметр головки винта меньше 12 мм, то шлиц рекомендуется изображать одной утолщенной линией. На виде сверху шлиц в головке показывается повернутым на 45°. На чертеже соединения наносят три размера: диаметр резьбы, длину винта, диаметр отверстия для прохода винта.
Рис.121 Относительные размеры головок винта
Различают конструктивное, упрощенное и условное изображения крепежных деталей и их соединений. При конструктивном изображении размеры деталей и их элементов точно соответствуют стандартам (рис. 118, 119, 120).
При упрощенном изображении размеры крепежных деталей определяют по условным соотношениям в зависимости от диаметра резьбы и упрощенно вычерчивают фаски, шлицы, резьбу в глухих отверстиях и т.д.
Условные обозначения используются при диаметрах стержней крепежных деталей 2 мм и менее. Изображения упрощенные и условные крепежных деталей установлены ГОСТ 2.315—79 (см. таблицу 11).
Таблица 11. Примеры упрощенных и условных изображений крепежных деталей в соединениях
| Изображение | ||
| Характеристика | Упрощенное | Условное |
| Соединение деталей с применением болта, шайбы и гайки. |  |  |
| Соединение деталей с применением винта с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ. |  |  |
| Соединение деталей винтом с цилиндрической головкой |  |  |
| Соединение деталей винтом с потайной головкой. |  |  |
8.2 Графическая работа №7 «Резьбовые соединения»
Цель работы: изучить типы резьб и резьбовых деталей, их назначение и особенности; изучить типы резьбовых соединений, их состав, способы расчета, изображения и обозначения.
Задание: