Работа 2. Резьбовые соединения (формат А3).

4.2.1. Согласно индивидуальному заданию выполнить изображение следующих деталей:

· болта (виды спереди и слева);

· гайки (половину вида спереди в сочетании с половиной фронтального разреза и вид слева);

· шайбы (фронтальный разрез);

· соединения болтом (упрощённое изображение, фронтальный разрез, виды слева и сверху);

· шпильки (виды спереди);

· сверлёного и резьбового отверстия под шпильку (в разрезе);

· соединения деталей шпилькой (конструктивное в разрезе).

 

Рисунок 10

Таблица 1 – Исходные данные задания

Варианты

Соединение болтом

Болт ГОСТ 7798-70 диаметр резьбы, d

Шаг резьбы

К р у п н ы й

Гайка ГОСТ 5915-70 диаметр резьбы, d

Шайба ГОСТ11371-78 диаметр стержня болта

Толщина соединяемых деталей:

Соединение шпилькой

Шпилька диаметр резьбы, d

Шаг резьбы

1,25

1,5

1,5

Толщина детали, b

Материал детали

Сталь

Бронза

Ковкий чугун

Гайка ГОСТ 5918-73 диаметр резьбы, d

Тип гайки

Прорезная

Корончатая

Шайба ГОСТ 6402-70 диаметр резьбы шпильки

Зацепление зубчатое

Модуль, m

Число зубьев

Диаметр вала

Соединение сваркой

 

Продолжение таблицы 1

Варианты

Соединение болтом

Болт ГОСТ 7798-70 диаметр резьбы, d

Шаг резьбы

1,25

1,5

Гайка ГОСТ 5915-70 диаметр резьбы, d

Шайба ГОСТ11371-78 диаметр стержня болта

Толщина соединяемых деталей:

Соединение шпилькой

Шпилька диаметр резьбы, d

Шаг резьбы

К р у п н ы й

Толщина детали, b

Материал детали

Латунь

Серый чугун

Сплав алюминия

Гайка ГОСТ 5918-73 диаметр резьбы, d

Тип гайки

Прорезная

Корончатая

Шайба ГОСТ 6402-70 диаметр резьбы шпильки

Зацепление зубчатое

Модуль, m

Число зубьев

Диаметр вала

Соединение сваркой

 

4.2.2. Чертёж болта выполняется по размерам ГОСТ 7798-70 ’’Болты с шестигранной головкой (нормальной точности)’’. Для определения длины стержня болта необходимо составить сборочную размерную цепь, выражающую размерные связи между элементами соединения (см. рис. 11).

Рисунок 11

Эта размерная цепь выражается уравнением

 

L=b₁+b₂+S+H+K

 

где b₁, b₂ - толщина соединяемых деталей (см. табл.4);

S - толщина шайбы (см. ГОСТ 11371-78)

H - высота гайки (см. ГОСТ 5915-70

K - выход болта (выступающая часть над гайкой)

K=(от 0,25 до 0.3)d, где d - диаметр болта.

Диаметр болта d и величина шага резьбы указаны в табл. 1.

Полученную расчётную длину необходимо сверить с таблицей ГОСТа 7798-70 и выбрать стандартную длину болта близкую к расчётной. Длину резьбы болта, размеры головки берут из таблицы данного стандарта. Фаска на конце стержня болта равна 0,15d, на чертеже не обозначается.

Таблица 2 – Диаметры и шаги метрической резьбы по

ГОСТ8724-81 (СТ СЭВ 182-75)

 

Наружный диаметр, d			(14)		(18)		(22)		(27)
Внутренний диаметр, dВ	8,16	9,86	11,54	13,54	14,93	16,93	18,93	20,31	23,31	25,70	31,09
Шаг, Р	Крупный	1,5	1.75			2,5	2,5	2,5			3,5
Мелкий	1,25; 1; 0,75; 0,5	1,5; 1,25; 1; 0,75; 0,5	1,5; 1,25; 1; 0,75; 0,5	1,5; 1; 0,75; 0,5	2; 1,5; 1; 0,75; 0,5	2; 1,5; 1; 0,75; 0,5	2; 1,5; 1; 0,75; 0,5	2; 1,5; 1; 0,75	2; 1,5; 1; 0,75	3; 2; 1,5; 1; 0,75	3; 2; 1,5;

 

4.2.3. Наружный диаметр резьбы болта равен диаметру болта, внутренний диаметр резьбы и величина шага определяются по таблицам СТ СЭВ 182-75 и ГОСТа 8724-81 ’’Основные размеры метрической резьбы’’.

4.2.4. На изображениях болта следует проставлять размеры, указанные на чертеже болта в стандарте. Над изображением следует записать обозначение болта.

Рисунок 12

4.2.5. Гайка и шайба для соединения болтом выбираются в зависимости от диаметра болта, и размеры их определяются из таблиц соответствующих стандартов: ГОСТ 5915-70 ’’Гайки шестигранные (нормальной точности)’’, ГОСТ 11371-78 ’’Шайбы’’.

 

Таблица 3 – Болты с шестигранной головкой класса точности В

по ГОСТ7798-70 (СТ СЭВ 4728-84), мм

, с = 0,15 d

Номинальный диаметр резьбы, d	Шаг резьбы	d1	S	h	D не менее
крупный	мелкий
	1,5	1.25			6,7	18,7
	1,75	1,25			7,5	20,9
(14)		1,5			8,8	24,0
		1,5				26,7
(18)	2,5	1,5				29,5
	2,5	1,5			12,5	33,0
(22)	2,5	1,5				35,0
						39,0
(27)						45,2
	3,5				18,7	50,9
					22,5	60,8

Ряд длин болтов: … 25; (28); 30; (32); 35; (38); 40; 45; 50; 55; 60; 65; 70; 75; 80; (85); 90; (95); 100; (105); 110; (115); 120; (125); 130; 140; 150; 160; 170; 180; 190; 200; 220; 240; 260; 280; 300.

 

Над изображением этих деталей следует записать их обозначения и проставить необходимые размеры. Пример условного обозначения гайки с диаметром резьбы d=12мм, класса прочности 5, с крупным шагом резьбы, с полем допуска резьбы 7H, без покрытия:’’Гайка М12.5 ГОСТ 5915-70’’

То же с мелким шагом резьбы:’’Гайка М12 ´;1,25.5 ГОСТ 5915-70’’.

Пример условного обозначения шайбы исполнения I, диаметром 12мм, класса прочности 3,6, без покрытия:’’Шайба 12.36 ГОСТ 11371-78’’.

 

Таблица 4 – Гайки шестигранные класса точности В

по ГОСТ5915 -70 (СТ СЭВ 3683-82), мм

Диаметр резьбы, d	Шаг резьбы	d0	S	H	D
крупный	мелкий
	1,5	1.25				18,7
	1,75	1,25				20,9
(14)		1,5				24,0
		1,5				26,7
(18)	2,5	1,5				29,5
	2,5	1,5				33,0
(22)	2,5	1,5				35,0
						39,0
(27)						45,2
	3,5					50,9
						60,8

 

4.2.6. Чертёж соединения болтом (упрощенный) выполняется в трёх изображениях. Для прохода болта соединяемые детали имеют гладкие отверстия, диаметр которых равен 1,1d, где d - диаметр болта.

4.2.7. Некоторые особенности выполнения чертежа болтового соединения:

1. На чертеже соединения проставляют размеры: диаметр резьбы, длина болта, толщина деталей;

2. Головку болта и гайку на главном виде изображения принято показывать тремя гранями;

3. На чертежах общих видов и сборочных по ГОСТ 2.315-68 рекомендуется давать упрощенное изображение болтового соединения. Упрощенное изображение соединения болтом выполняется в соответствии с указаниями ГОСТа 2.315-68 ’’Изображения упрощенные и условные крепёжных деталей’’.

 

Таблица 5 – Круглые шайбы по ГОСТ11371-78 (СТ СЭВ280-76),

Исполнение 1 (класс точности С)

Диаметр крепежной детали, d	d1	d2	S
	11,0	20,0	2,0
	13,5	24,0	2,5
	15,5	28,0	2,5
	17,5	30,0	3,0
	20,0	34,0	3,0
	22,0	37,0	3,0
	24,0	39,0	3,0
	26,0	44,0	4,0
	30,0	50,0	4,0
	33,0	56,0	4,0
	39,0	66,0	5,0

 

4.2.8. При вычерчивании головки болта и гайки следует обратить внимание на правильное построение линий на их боковых гранях. Эти линии представляют собой гиперболы и получены в результате пересечения конической фаски с гранями призматической головки болта или гайки. При выполнении чертежа кривые линии фасок вычерчиваются дугами окружностей, радиусы которых R₁, R₂ и R₃. Построение и зависимость радиуса от размеров шестигранника показаны на рис.19. Размеры головок болтов и гаек должны соответствовать размерам стандартных ключей - приспособлений для завинчивания резьбовых деталей (рис.20).

4.2.9. Построение проекций головки болта.

Сначала наносятся проекции цилиндра, имеющего диаметр D =

и высоту H (размеры H - высоты головки болта и S - ’’под ключ’’ берутся по таблицам ГОСТа на соответствующие болты). В цилиндр вписывается правильная шестигранная призма. На левом основании призмы изображается окружность основания конической фаски. Её диаметр D₁ берётся равным целому числу миллиметров в пределах (0,9-0,95)S.

Проводятся очерковые образующие конуса фаски, которые наклонены к плоскости основания конуса под углом 30°. При этом полезно отметить проекции вершины конуса.

Затем строятся кривые линии, по которым коническая поверхность фаски пересекается с гранями призмы. Грани параллельны оси конуса, поэтому пересекают коническую поверхность по гиперболам. Вместо гипербол обычно вычерчивают дуги окружностей

(рис. 13).

 

Рисунок 13

 

Каждая дуга определяется тремя точками: двумя на рёбрах призмы и вершиной на средней линии каждой грани. Положение точки 3 может быть определено по горизонтальной проекции, на которой передняя грань призмы изображается прямой линией, а вершина соответствующей гиперболы является точкой пересечения очерковой образующей конуса с этой плоскостью. По точкам находится центр проходящей через них дуги.

Можно рекомендовать вычерчивать дуги радиусами: R₁=1/4 D, R₂=7/8 D, R₃=5/8 D.

Переход опорной плоскости головки болта в цилиндр осуществляется с помощью кольцевой поверхности (’’скругления’’), имеющей радиус образующей r, величина которого задаётся ГОСТ. Этот элемент повышает прочность болта.

Проекции шестигранной гайки строятся аналогично.

4.2.10. Масштаб изображений крепёжных деталей и соединений выбирается в зависимости от размера деталей и компоновки чертежа. Размещая изображение на поле чертежа, следует предусмотреть место для нанесения размеров и записи обозначений. Это указание относится также к выполнению чертежей всех последующих работ задания. Работа 2 выполняется на листе формата А3. Пример выполнения приведён на рис.14

4.2.11. На рис.13 и рис.23, даны обозначения соответствующих длин и диаметров шпильки. Резьба ввинчиваемого резьбового конца шпильки предназначена для посадки шпильки в резьбовое отверстие одной из соединяемых деталей. Размер l₁ определяется (табл.6) в зависимости от материала детали, в которую ввинчивается шпилька. Резьба другого (гаечного) конца предназначена для гайки.

 

Таблица 6 – Область применения шпилек

 

Длина ввинчиваемого резьбового конца, l1	ГОСТ	Область применения
шпильки нормальной точности
l1=d	22032-76	для резьбовых отверстий в стальных, бронзовых, латунных деталей и из титановых сплавов;
l1=1,25∙d	22034-76	для резьбовых отверстий в деталях из ковкого и серого чугуна;
l1=2∙d	22038-76	для резьбовых отверстий в деталях из легких сплавов.

 

Под длиной шпильки L понимается длина стержня без длины l₁ ввинчиваемого резьбового конца. По диаметру шпильки и толщине соединяемой детали требуется рассчитать длину шпильки по формуле:

L = b + S + H + K

где b - толщина детали;

S - толщина пружинной шайбы (см. ГОСТ 6402-70);

H - высота гайки корончатой или прорезной (см. ГОСТ 5918-73);

K - выход шпильки из гайки.

K=(от 0,25 до 0,3)d, где d - диаметр резьбы шпильки(см. рис14).

Рисунок 14

Расчётную длину шпильки сопоставляют с рядом длин в таблице соответствующего стандарта на шпильку (ГОСТ 22032-76, ГОСТ 22034-76, ГОСТ 22038-76) и принимают ближайшее стандартное значение длины (см. табл.7).

Номер стандарта выбирается из таблицы в зависимости от материала детали, в которую ввинчивается шпилька (материал указан в табл.1). Остальные размеры шпильки определяются из таблиц одного из указанных стандартов в соответствии с заданием.

На изображениях шпильки следует проставить размеры, указанные в стандарте, а над изображением написать наименование и обозначение шпильки. Пример условного обозначения шпильки с диаметром резьбы d = 16мм, с полем допуска резьбы 8_q, длиной шпильки L = 120мм, ввинченной в стальную деталь (а) и в алюминиевую (b).

a) крупный шаг резьбы, длина ввинчиваемого конца

l₁ = d = 16мм, класс прочности 5,8 без покрытия - ’’Шпилька М16 ´; 120.58 ГОСТ 22032-76’’.

b) мелкий шаг 1,5мм, длина ввинчиваемого конца

l₁ = 2d = 32мм - ’’Шпилька М16 ´; 1,5 ´; 120.58 ГОСТ22038-76’’.

 

4.2.12. Допускается изготовление шпилек с диаметром стержня приблизительно равным среднему диаметру резьбы (шпилька с проточкой). Внутренний диаметр резьбы определяется из стандарта, на чертеже не проставляется (условно d₃ = 0,85d).

4.2.13. Гайка, шайба, шплинт для соединения деталей шпилькой выбираются в зависимости от диаметра резьбы и размеры их определяются из таблиц соответствующих стандартов. Наименование деталей и их обозначение записываются над изображениями этих деталей.

Таблица 7 – Основные размеры шпилек по ГОСТ22032-76 – ГОСТ22041-76

 

 

L₀=2∙d+6; C ≤ 2∙P

 

d	Шаг, Р	d1	Длина ввинчиваемого конца, l1
крупный	мелкий	l1=d	l1=1,25∙d	l1=1,6∙d	l1=2∙d
	1,5	1.25
	1,75	1,25
(14)		1,5
		1,5
(18)	2,5	1,5
	2,5	1,5
(22)	2,5	1,5
(27)
	3,5

 

Ряд длин шпилек: …10; 12; 14; 16; (18); 20; 22; (25); (28); 30; (32);35; (38); 40; (48); 50; 55; 60; 65; 70; 75; 80; 85; 90; (95); 100; (105); 110; (115); 120; 130; 140; 150; 160; 170; 180; 190; 200; 220; 240; 260; 280; 300.

 

Примеры условных обозначений: Гайка 2М16.5 ГОСТ 5918-73 (исполнения 2, класс прочности 5, без покрытия). Шайба 16.65Г ГОСТ 6402-70 (из стали марки 65Г, без покрытия). Шплинт 3,5 ´; 28 ГОСТ 397-79 (из углеродистой стали без покрытия).

 

Таблица 8 – Гайки шестигранные прорезные и корончатые класса

точности В по ГОСТ5918-73 (ст СЭВ 2664-80), мм

 

 

 

 

Диаметр резьбы, d	Шаг резьбы	S	D не менее	D2	H	h	Число прорезей	b	Шплинт по ГОСТ397-70 Исполне- ние 1
крупный	мелкий
	1,5	1.25		18,7	-				2,8	2,5х25
	1,75	1,25		20,9				3,6	3,2х32
(14)		1,5		24,3				3,5
		1,5		26,5				4,5	4х36
(18)		1,5		29,9				4х40
	2,5	1,5		33,3
(22)	2,5	1,5		35,0				5,5	5х45
				39,6
(27)				45,2				5х50
	3,5			50,9					6,3х63
				60,8				6,3х71

 

Таблица 9 – Пружинные шайбы по ГОСТ6402-70 (СТ СЭВ 2665-80), мм

 

m ≤ 0,75∙S, H = 2∙S + 15%

 

Диаметр резьбы крепежной детали, мм	d	b =S
	10,2	2,5
	12,2	3,0
	14,2	3,2
	16,3	3,5
	18,3	4,0
	20,5	4,5
	22,5	5,0
	24,5	5,5
	27,5	6,0
	30,5	6,5
	36,5	8,0

 

 

Таблица 10 – Размеры шплинтов по ГОСТ397-70 (СТ СЭВ 220-75), мм

 

Условный диаметр шплинта	1,6	2,0	2,5	3,2	4,0	5,0	6,3
d	наибольший	1,4	1,8	2,3	2,9	3,7	4,9	5,5
наименьший	1,3	1,7	2,1	2,7	3,3	4,4	5,4
D	наибольший	2,8	3,5	4,6	6,8	7,4	9,2	11,9
наименьший	2,4	3,2	4,0	5,1	6,5	8,0	10,3
	Ряд длин: …18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; …
11≈	3,2	4,0	5,0	6,4	8,0	10,0	12,6
12	наибольший	2,5	2,5	2,5	3,2	4,0	4,0	4,0
наименьший	1,3	1,3	1,3	1,6	2,0	2,0	2,0

Примечание: Условный диаметр шплинта равен диаметру отверстия под шплинт.

 

Рисунок 15

 

4.2.14. Для определения глубины отверстия под шпильку следует исходить из следующих условностей. Если длина ввинчиваемого конца шпильки l₁, то глубина сверления l_c=l₁+0,5d. Высота фаски в отверстии равна шагу резьбы. Угол конуса глухого резьбового отверстия 120^°, на чертеже этот размер не приводится. Диаметр сверлёного отверстия равен внутреннему диаметру резьбы d₃ (СТ СЭВ 181-75).

4.2.15. Чертёж соединения шпилькой выполняется конструктивным и способом. Некоторые особенности выполнения чертежа шпилечного соединения:

1. Линия раздела скрепляемых деталей должна совпадать с линией конца резьбы ввинчиваемого резьбового конца шпильки.

2. Гнездо под шпильку оканчивается конусом с углом 120°. Этот конус носит технологический характер и, получается от сверла.

3. На чертеже шпилечного соединения указывают размеры: диаметр резьбы, длина шпильки, диаметр отверстия в скреплённой детали, толщина детали.

4. Штриховку в разрезе доводят до сплошной линии резьбы на шпильке и в гнезде.

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

Работа №2 выполняется на листе формата А3. Пример выполнения работы приведён на рис.16.

Рисунок 16