Соединение деталей шпилькой

Состоит из шпильки, гайки, шайбы и скрепляемых деталей.

Шпилька это крепёжная деталь, представляющая собой цилиндрический стержень, оба конца которого имеют резьбу.

Пример условного обозначения шпильки:

Шпилька 2М20х1,5-6 g х150.109.40Х.029 ГОСТ 22032-76,

где:

Шпилька - наименование детали;

2 – исполнение шпильки (исполнение 1 не обозначается);

20 – номинальный диаметр резьбы, мм;

1,5 – шаг резьбы (только для резьбы с мелким шагом), мм;

6 g – поле допуска резьбы (точность изготовления);

150 – рабочая длина шпильки, мм;

109 – класс прочности (обозначается двумя числами, разделяющая точка не указывается. Произведение чисел, умноженное на 10, определяет предел текучести материала в Н/мм²);

40Х – марка стали или сплава, если класс прочности выше 8.8;

02 – вид покрытия (кадмиевое);

9 – толщина покрытия, мкм;

ГОСТ 22032-76 – номер стандарта на шпильку.

Данные для вычерчивания шпильки приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 – Параметры для вычерчивания шпильки

Изображения	Параметры
	d – из таблицы 4, [6]; b, l – из стандарта на шпильку (таблица 3); b1 – из таблицы 2; Z – размер фаски, из ГОСТ 10549-80 (таблица 10); l – рабочая длина шпильки.

Таблица 2 – Параметры длины ввинчиваемого конца шпильки

ГОСТ на шпильки	Длина ввинчиваемого резьбового конца шпильки	Область применения шпилек
Класс точности А	Класс точности В
22032-76	22033-76	b 1 = d	Для резьбовых отверстий в стальных, бронзовых, латунных деталях и деталях из титановых сплавов
22034-76	22035-76	b 1 = 1,25 d	Для резьбовых отверстий в деталях из ковкого и серого чугуна
22036-76	22037-76	b 1= 1,6 d
22038-76	22039-76	b 1= 2 d	Для резьбовых отверстий в деталях из легких сплавов
22040-76	22041-76	b 1= 2,5 d

Основные размеры шпилек для выполнения задания приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Основные размеры шпилек, мм

Диаметр резьбы, d
Шаг, р	Крупный		2,5	2,5	2,5
Мелкий	1,5	1,5	1,5	1,5
Длина шпильки, l	35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80

x* – резьба по всей длине шпильки.

Гайка – это резьбовое изделие, имеющее отверстие с резьбой для навинчивания на шпильку или болт. Наибольшее распространение получили шестигранные гайки.

Данные для вычерчивания полного изображения гайки приведены в таблице 4.

В таблице 4 кривые (гиперболы), получающиеся от снятия конических фасок (под углом 30⁰) у шестигранника, заменены дугами окружностей.

Таблица 4 – Параметры для вычерчивания гайки

Изображения	Параметры
	d – из таблицы 4, [6]; H, dw, S, е - из стандарта на гайку (таблица 5); R = 1,5d; R1 - по построению (ясно из изображения)

Пример условного обозначения гайки:

Гайка 2М12х1,5.6Н.12.40Х.016 ГОСТ 5915-70,

где:

Гайка – наименование детали;

2 – исполнение;

12 – номинальный диаметр резьбы, мм;

1,25 – мелкий шаг резьбы, мм

6Н – поле допуска резьбы (точность изготовления);

12 – класс прочности;

40Х – материал гайки;

01 – вид покрытия (цинковое);

6 – толщина покрытия, мкм.

Перечень стандартов и основные размеры гаек приведены в таблицах 5 и 6 соответственно.

 

Таблица 5 – Перечень стандартов на гайки шестигранные

№ ГОСТ’а	Наименование	Класс точности	Исполнение	Диаметр резьбы, мм
15526-70	Гайки шестигранные	С	1-3	5…48
5915-70	В	1-3	1,6…48
5927-70	А		1…48
5916-70	Гайки шестигранные низкие	В	1;2	1…48
5929-70	А		1…48
15523-70	Гайки шестигранные высокие	В	1;3	3…48
15524-70	А	1;3	3…48
15525-70	Гайки шестигранные особо высокие	В	1;2	8…48
5931-70	А		8…48
15521-70	Гайки шестигранные с уменьшенным размером «под ключ»	В		8…48
2524-70	А		8…48
15522-70	Гайки шестигранные низкие с уменьшенным размером «под ключ»	В		8…48
2526-70	А		8…48

 

Шайба – это деталь резьбового соединения в виде тонкого плоского или фасонного диска (пластины) с отверстием круглой формы.

Шайбу устанавливают под гайку или головку болта для предохранения материала детали от задиров и смятия при затяжке гайки, а так же, чтобы исключить возможность самопроизвольного отвинчивания крепежной детали.

 

Таблица 6 – Основные размеры гаек шестигранных, мм

Исполнение 1 Исполнение 2 Исполнение 3
Диаметр резьбы, d
Шаг, р	Крупный		2,5	2,5	2,5
Мелкий	1,5	1,5	1,5	1,5
S	Нормальный
Уменьшенный
m	Кл. точн. А, В	Нормальный	14,8	16,4	18,0	19,8	21,5
Высокий
Особо выс.
Низкий
Кл. точности С	15,9	17,3	18,7	20,5	22,3
e	Кл. В, С	Нормальн.	26,2	29,6	33,0	37,3	39,6
Уменьшен.	22,8	26,2	29,6	33,0	37,3
Кл. А	Нормальн.	26,8	30,1	33,5	37,7	40,0
Уменьшен.	23,4	26,8	30,1	33,5	37,7
dw		Нормальн.	22,0	24,8	27,7	31,4	33,2
	Уменьшен.	19,2	22,0	24,8	27,7	31,4
	Нормальн.	22,5	25,3	28,2	31,7	33,6
	Уменьшен.	19,6	22,5	25,3	28,2	31,7
hw	Не более	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
Не менее	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20

Пример условного обозначения пружинной шайбы:

Шайба 10Т.3Х13.019 ГОСТ 6402-70,

где:

Шайба – наименование детали;

10 – номинальный диаметр резьбы, мм;

Т – тип шайбы; Л – легкие; Н – нормальные (не указывается); Т – тяжелые; ОТ – особо тяжелые;

3Х13 – материал шайбы;

01 – вид покрытия (цинковое);

9 – толщина покрытия, мкм;

ГОСТ 6402-70 – номер стандарта на шайбу.

Данные для вычерчивания шайбы приведены в таблице 7.

 

 

Таблица 7 – Параметры для вычерчивания шайбы

Изображения	Параметры
	d1, b, S, – из стандарта на шайбу (таблица 8)

 

Таблица 8 – Основные размеры пружинных шайб, мм

Диаметр резьбы, d	d 1	Легкие Л	Норм. Н	Тяж. Т.	Ос. тяж. ОТ
S	b	S=b	S=b	S=b
	16,3	3,2	4,5	3,5	4,5	5,0
	18,3	3,5	5,0	4,0	5,0	5,5
	20,5	4,0	5,5	4,5	5,5	6,0
	22,5	4,5	6,0	5,0	6,0	7,0
	24,5	4,8	6,5	5,5	7,0	8,0

 

Данные для вычерчивания полного изображения гнезда под шпильку (или винт) и сквозного отверстия в присоединяемой детали приведены в таблицах 9 и 10. В таблице 9 слева показано отверстие, просверленное под резьбу.

 

 

Таблица 9 – Параметры для вычерчивания гнезда под шпильку

Изображения	Соотношения
	d – из таблицы 4, [6]; d1, – из таблицы 12; z, a – из таблицы 11; l2=b1+2p+a; l3=b1+2p; b1 – из таблицы 2; p – шаг резьбы из таблицы 4, [6].

 

Таблица 10 – Параметры для вычерчивания сквозного отверстия в присоединяемой детали,

t1 – из таблицы 4, [6]; dn – из таблицы 13;

 

Таблица 11 – Основные размеры, сбегов, недорезов, фасок, мм

Шаг, р	Сбег, Х не более	Недорез, а не более	Фаска Z
1,5	4,0	6,0	1,6
2,0	5,5	8,0	2,0
2,5	5,7	9,0	2,5
3,0	7,0	10,0	2,5

 

Таблица 12 – Диаметры сверл для отверстий под нарезание метрической резьбы, мм

Диаметр резьбы, d	Диаметр d1 сверла при шаге
Крупный	1,5
	14,0	14,5	-
	15,5	16,5	16,0
	17,5	18,5	18,0
	19,5	20,5	20,0
	21,0	22,5	22,0

 

Таблица 13 – Диаметр сквозных отверстий под крепежные детали, мм

Диаметр стержней	Диаметр dn сквозных отверстий
Ряд 1	Ряд 2	Ряд 3
	17,0	18,0	19,0
	19.0	20,0	21,0
	21,0	22,0	24,0
	23,0	24,0	26,0
	25,0	26,0	28,0

 

При выборе d_n третий ряд предпочтительней второму, а второй – первому и зависит от точности исполнения.

Различают конструктивное, упрощенное и условное изображение крепежных деталей (шпилек, болтов, винтов, гаек, шайб). При конструктивном изображении размеры деталей и их элементов выбирают и вычерчивают по соответствующим стандартам. При упрощенном изображении используют коэффициенты, устанавливающие зависимость размеров элементов крепежных деталей от диаметра резьбы. Условное изображение используют в том случае, когда диаметр стержня крепежной детали на чертеже равен или менее 2 мм.

Данные для вычерчивания конструктивного (полного) изображения соединения шпилькой приведены в таблице 14.

 

Таблица 14 – Параметры для вычерчивания соединения шпилькой

Изображения	Параметры
	Рабочая длина шпильки: l=t+Sш+m+kс округлением до ближайшего значения по ГОСТ 10549-80 (таблица 3). Параметры деталей выбираются: шпильки – из таблиц 1, 2, 3 и таблицы 4, [6]; шайбы – из таблиц 7, 8 и таблицы 4, [6]; гайки – из таблиц 4, 6 и таблицы 4, [6]; гнезда под шпильку – из таблиц 9,11 и 12; сквозного отверстия в присоединяемой детали – из таблицы 13; k = 0,3d; d и t из таблицы 4, [6];

 

На сборочных чертежах и чертежах общих видов упрощенные и условные изображения крепежных деталей должны соответствовать ГОСТ 2.315-68.

Некоторые особенности выполнения соединения шпилькой:

– шестигранную гайку на главном виде показывают тремя гранями;

– линия раздела скрепляемых деталей должна совпадать со сбегом резьбы ввинчиваемого резьбового конца шпильки;

– гнездо под шпильку оканчивается конусом с углом 120⁰;

– штриховку в разрезе доводят до сплошной основной линии резьбы на шпильке и в гнезде;

– на чертеже соединения шпилькой указывают три размера: диаметр резьбы, длину шпильки и диаметр отверстия в присоединяемой детали.

В таблице 15 приведены соотношения для вычерчивания упрощенного изображения соединения шпилькой.

На сборочных чертежах рекомендуется упрощенное изображение шпилечного соединения по ГОСТ 2.315-68.

Упрощенное изображение соединения шпилькой отличается от конструктивного следующим:

– резьбу показывают по всей длине стержня шпильки;

– не изображают фаски на концах стрежня шпильки и гайки;

– не изображают зазор между стрежнем шпильки и отверстием в прикрепляемой детали;

– границу резьбы изображают только на ввинчиваемом конце шпильки;

– не показывают запас резьбы и недорез в гнезде.

 

Таблица 15 – Параметры для вычерчивания упрощенного соединения шпилькой

Изображения	Параметры
	Рабочая длина шпильки: l=t+Sш+H+kс округлением до ближайшего значения по ГОСТ 10549-80 (таблица 3); d, t – из таблицы 4, [6]; b1 – из таблицы 2; Sш = 0,15d; H = 0,8d; k = 0,25d; D = 2d; Dш = 2,2d; S = 1,7d;

 

Правила изображения и нанесения обозначений резьбы на чертежах устанавливает ГОСТ 2.311-68.

Резьбу изображают:

– на стержне – сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями - по внутреннему диаметру;

– в отверстии – сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями – по наружному диаметру.

На изображениях, полученных проецированием на плоскость, параллельную оси стержня, сплошную тонкую линию по внутреннему диаметру резьбы проводят на всю длину резьбы без сбега.

На видах и разрезах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси стрежня, по внутреннему диаметру резьбы про-

 

водят дугу, приблизительно равную ¾ окружности, разомкнутую в любом месте.

Сплошную тонкую линию при изображении резьбы наносят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы.

 

 

Линию (сплошную основную или штриховую, если линия невидимая), определяющую границу резьбы, наносят на стержне и в отверстии с резьбой в конце полного профиля (до начала сбега).

Штриховку в разрезах и сечениях проводят до линии наружного диаметра резьбы на стержнях и до линии внутреннего диаметра в отверстии.

Размер длины резьбы на стержне и в отверстии указывают без сбега (как правило).

Фаски на стрежне с резьбой и в отверстии с резьбой в проекции на плоскость, перпендикулярную к оси стержня или отверстия, не изображают.

Сплошная тонкая линия изображения резьбы на стрежне должна пересекать линию границы фаски.

Пример условного обозначения метрической резьбы:

М20х1,5 – 6g LH,

где:

М – буквенное обозначение, определяющее тип резьбы;

20 – номинальный диаметр резьбы, мм;

1,5 – шаг резьбы (для резьбы с мелким шагом), мм;

6g – условное обозначение поля допуска (класса точности);

LH – условное обозначение левой резьбы (правая не обозначается).

К технологическим элементам резьбы относятся: сбег, недорез, проточка и фаска.