Соединения деталей
.pdfТаблица 2.2 - Болты с шестигранной головкой класса точности Â по ГОСТ 7798-70 (Размеры в миллиметрах)
|
Длина резьбы b и расстояние от опорной поверхности го- |
||||||||||||||
|
ловки до оси отверстия в стержне l1 при номинальном диа- |
||||||||||||||
Длина |
метре резьбы d (знаком х отмечены болты с резьбой на |
||||||||||||||
болта, l |
|
|
|
|
|
всей длине стержня) |
|
|
|
|
|||||
|
|
16 |
(18) |
|
|
20 |
(22) |
24 |
(27) |
||||||
|
l1 |
|
b |
l1 |
b |
|
l1 |
|
b |
l1 |
b |
l1 |
b |
l1 |
b |
45 |
39 |
|
38 |
39 |
х |
|
39 |
|
х |
38 |
х |
38 |
х |
37 |
х |
50 |
44 |
|
38 |
44 |
42 |
|
44 |
|
х |
43 |
х |
43 |
х |
42 |
х |
55 |
49 |
|
38 |
49 |
42 |
|
49 |
|
46 |
48 |
х |
48 |
х |
47 |
х |
60 |
54 |
|
38 |
54 |
42 |
|
54 |
|
46 |
53 |
50 |
53 |
х |
52 |
х |
65 |
59 |
|
38 |
59 |
42 |
|
59 |
|
46 |
58 |
50 |
58 |
54 |
57 |
х |
70 |
64 |
|
38 |
64 |
42 |
|
64 |
|
46 |
63 |
50 |
63 |
54 |
62 |
60 |
75 |
69 |
|
38 |
69 |
42 |
|
69 |
|
46 |
68 |
50 |
68 |
54 |
67 |
60 |
80 |
74 |
|
38 |
74 |
42 |
|
74 |
|
46 |
73 |
50 |
73 |
54 |
72 |
60 |
(85) |
79 |
|
38 |
79 |
42 |
|
79 |
|
46 |
78 |
50 |
78 |
54 |
77 |
60 |
90 |
84 |
|
38 |
84 |
42 |
|
84 |
|
46 |
83 |
50 |
83 |
54 |
82 |
60 |
(95) |
89 |
|
38 |
89 |
42 |
|
89 |
|
46 |
88 |
50 |
88 |
54 |
87 |
60 |
100 |
94 |
|
38 |
94 |
42 |
|
94 |
|
46 |
93 |
50 |
93 |
54 |
92 |
60 |
Примечания.
1.Болты с размерами длин, заключенными в скобки, применять не рекоменду-
ется.
2.Болты, для которых значения b расположены над ломаной линией, допуска-
ется изготавливать с длиной резьбы до головки.
Пример условного обозначения болта с шестигранной головкой нормальной точности с диаметром резьбы d = 20 мм, длиной l = 60 мм, с крупным шагом Ð = 2,5 мм, материала подгруппы 00, без покрытия:
Áîëò Ì20 х 60 ÃÎÑÒ 7798-70.
То же, с мелким шагом Ð = 1,5 мм, полем допуска 6g, длиной l = 60 мм, класса прочности 10.9, из стали марки 40Õ, с покрытием 01 толщиной 9 мкм:
Áîëò Ì20 х 1,5 - 6g х 60. 109. 40Õ. 019 ÃÎÑÒ 7798-70.
31
2.1.2 Гайки
Гайка - деталь с резьбовым отверстием, используемая для навинчивания на стержень болта, винта или шпильки (рисунок 2.4).
В зависимости от назначения и условий работы гайки изготавливают различными по форме поверхности (шестигранные, шестигранные прорезные – гайки «под ключ», круглые, барашковые – для навинчивания вручную и т. д.), по высоте (нормальные, высокие, низкие). Шестигранные гайки изготовляются классов точности Â, À, Ñ (нормальной, повышенной, грубой точности). Класс точности определяет чистоту отдельных поверхностей гайки.
Рисунок 2.4 Гайки изготовляют трех исполнений: исполнение 1 – с двумя наружными коническими фасками, исполнение 2 – с
одной наружной конической фаской. Фаски на шестигранной гайке вычерчивается аналогично головке болта (рисунок 2.3)
Таблица 2.3 – Гайки шестигранные класса точности Â по ГОСТ 5915-70 (Размеры в миллиметрах)
30
î
Исполнение 1 |
Исполнение 2 |
|
|
|
|
|
|
|
W |
d |
|
o |
d |
a |
0 |
|
|
|
d |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
m |
|
e
S |
Номинальный диаметр |
16 |
(18) |
20 |
(22) |
24 |
(27) |
|
резьбы, d |
|
|
|
|
|
|
|
Шаг резь- |
Крупный |
2,0 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
3,0 |
3,0 |
бы, Ð |
Мелкий |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
2,0 |
2,0 |
Размер «под ключ», S |
24,0 |
27,0 |
30,0 |
32,0 |
36,0 |
41,0 |
|
Диаметр описанной ок- |
26,5 |
29,9 |
33,3 |
35,0 |
39,6 |
45,2 |
|
ружности, e, не менее |
|||||||
Высота гайки, m |
13,0 |
15,0 |
16,0 |
18,0 |
19,0 |
22,0 |
|
da |
Не менее |
16,0 |
18,0 |
20,0 |
22,0 |
24,0 |
27,0 |
Не более |
17,3 |
19,4 |
21,6 |
23,8 |
25,9 |
29,2 |
|
dw , не |
менее |
22,0 |
24,8 |
27,7 |
29,5 |
33,2 |
38,0 |
|
|
|
32 |
|
|
|
|
Пример условного обозначения шестигранной гайки исполнения 1 (не указывается), с диаметром резьбы d = 16 мм, с крупным шагом резьбы Ð = 2,0 мм, с полем допуска 6Í, класса прочности 5, без покрытия по ГОСТ 5915-70
Гайка М16х6Н.5 ГОСТ 5915-70.
То же, исполнения 2, мелким шагом Ð = 1,5 мм, с полем допуска 6Í, класса прочности 12, из стали марки 40Õ, с покрытием 01 толщиной 6 мкм:
Гайка 2М16х1,5-6Н.12.40Х.016 ГОСТ 5915-70.
2.1.3 Шпильки
Рисунок 2.6
Рисунок 2.5
Шпилькой называется цилиндрический стержень, имеющий с обоих концов резьбу (рисунок 2.5). Одним нарезанным концом шпилька ввинчивается в резьбовое отверстие, выполненное в одной из деталей.
Длина b1 ввинчиваемого резьбового конца, называемого посадочным, определяется материалом детали, в которую он должен ввинчиваться. Посадочный конец шпильки может выполняться разной величины:
b1 = d - для стальных, бронзовых и латунных деталей; b1 = 1,25d и b1 = 1,6d – для деталей из чугуна;
b1 = 2d и b1 = 2.5d – для деталей из легких сплавов.
Второй резьбовой конец шпильки b называется гаечным (стяжным) и предназначен для навинчивания на него гайки при соединении деталей (рисунок 2.6). Под длиной шпильки l понимается длина стержня до посадочного конца (рисунок 2.5). Посадочный конец включает в себя сбег резьбы.
33
Шпильки выпускают по ГОСТ 22032-76 … ГОСТ 22043-76 классов точности À и Â с диаметрами резьбы от 2…48 мм и длиной от 10…300 мм с крупным и мелкими шагами в двух исполнениях (таблица 2.4)
Таблица 2.4 – Шпильки с ввинчиваемыми резьбовыми концами нормальной точности (Размеры в миллиметрах)
Исполнение 1 |
|
|
|
|
î |
5 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
P |
d |
d |
|
d |
|
|
|
b |
|
b1 |
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номинальный диаметр резьбы, d |
20 |
(22) |
|
|
|
24 |
|
(27) |
||||||||||||
Шаг, |
|
|
Крупный |
2,5 |
2,5 |
|
|
|
3 |
|
|
3 |
||||||||
P |
|
|
Мелкий |
1,5 |
1,5 |
|
|
|
2 |
|
|
2 |
||||||||
Длина |
1d - ГОСТ 22032-76 |
|
20 |
|
22 |
|
|
|
24 |
|
27 |
|||||||||
ввин- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,25d - ГОСТ 22034-76 |
|
25 |
27,5 |
|
|
|
30 |
|
33,75 |
|||||||||||
чивае- |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
мого |
1,6d - ГОСТ 22036-76 |
|
32 |
35,2 |
|
38,4 |
|
43,2 |
||||||||||||
конца, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2d - ГОСТ 22038-76 |
|
40 |
|
44 |
|
|
|
48 |
|
54 |
||||||||||
b1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2,5d - ГОСТ 22040-76 |
|
50 |
|
55 |
|
|
|
60 |
|
67,5 |
||||||||||
Диаметр стержня d1 |
|
20 |
|
22 |
|
|
|
24 |
|
27 |
||||||||||
dp |
( ГОСТ 12414-94) |
|
15 |
|
17 |
|
|
|
18 |
|
21 |
|||||||||
Длина шпильки l |
40..60 |
|
65..120 |
45..60 |
|
65...120 |
45..65 |
|
70...120 |
|
55…70 |
|
75..120 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Длина гаечного конца b |
х |
|
46 |
х |
|
50 |
|
|
х |
|
54 |
|
х |
|
60 |
|||||
Примечания: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1. Размеры, заключенные в скобки, применять не рекомендуется |
|
|
|
2. Знаком «õ» отмечены шпильки с длиной гаечного конца b = l-0.5d-2P
3. Ряд длин шпилек:35;40;45;50;55;60;65;70;75;80;85;… мм
34
Пример условного обозначения шпильки диаметром резьбы d=20 мм, с крупным шагом Ð=2,5 мм, длиной шпильки l = 120 мм, без покры-
тия: Шпилька М20х120 ГОСТ 22032-76.
То же, с мелким шагом Ð=1,5 мм с полем допуска 6g, класса прочности 10.9, из стали марки 40Õ, с покрытием 02 толщиной 6 мкм:
Шпилька М20х1,5-6g х120.109.40Х.026 ГОСТ 22032-76.
2.1.4 Шайбы
Шайба – деталь, закладываемая под гайку или головку болта (винта), не имеющая резьбы, с диаметром отверстия несколько большим диаметра стержня, сравнительно малой толщины.
Шайбы применяют для предохранения материала детали от задиров и смятия при затяжке гайки ключом и для равномерного распределения усилий на соединяемые детали, а также, чтобы исключить возможность самоотвинчивания крепежной детали.
Изготавливают шайбы вырубкой из листового материала или точением из пруткового металла.
Шайбы разделяются на круглые, косые, пружинные, стопорные и
др.
В таблице 2.5 приведены данные на конструкцию и размеры круглых шайб по ГОСТ 11371-78.
Шайбы изготавливают: исполнения 1 (без фаски) – классов точности À и Ñ и исполнения 2 (с фаской на наружной поверхности) – класса точности À.
Таблица 2.5 – Шайбы класса точности À по ГОСТ 11371-78 (Размеры в миллиметрах)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр |
|
|
|
|
Исполнение 1 |
|
резьбы кре- |
d1 |
d2 |
S |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пежной де- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тали, d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
16 |
17 |
30 |
3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
d |
|
|
18 |
19 |
34 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
21 |
37 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
23 |
39 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
25 |
44 |
4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
28 |
50 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
Пример условного обозначения шайбы исполнения 1 класса точности À для крепежной детали с диаметром резьбы d = 16 мм, без покрытия:
Шайба А.16 ГОСТ 11371-78.
Для предупреждения самоотвинчивания болтов, винтов, гаек от толчков и вибрации применяют пружинные шайбы (таблица 2.6), которые представляют собой как бы виток пружины квадратного профиля с левым направлением винтовой линии.
Пружинная шайба разрезана поперек под углом 70-850к плоскости опоры. Острые края ее при сжатии гайкой стремятся внедриться в торец гайки и опорную поверхность детали, тем самым, задерживая обратное вращение гайки или болта.
В таблице 2.6 приведены данные на конструкцию и размеры пружинных шайб по ГОСТ 6402-70. Различают легкие, нормальные, тяжелые и особо тяжелые пружинные шайбы.
Таблица 2.6 – Шайбы пружинные по ГОСТ 6402-70 (нормальные шайбы), размеры в мм
m=0,7S
H = 2S
Исполнение 1
S
7 |
|
|
0 |
|
|
. |
|
|
|
8 |
0 |
|
5 |
b
d1
Номинальный |
|
Нормальные |
диаметр |
d1 |
шайбы |
резьбы бол- |
b = S |
|
та, винта, |
|
|
шпильки |
|
|
16 |
16.3 |
3.5 |
18 |
18.3 |
4.0 |
20 |
20.5 |
4.5 |
22 |
22.5 |
5.0 |
24 |
24.5 |
5.5 |
27 |
27.5 |
6.0 |
|
|
|
Пример условного обозначения пружиной нормальной шайбы H (не указывается), исполнения 1, для крепежной детали с диаметром резьбы
d = 16 мм, из стали марки 65Ã, без покрытия:
Шайба 16.65Г ГОСТ 6402-70.
То же для крепежной детали с диаметром резьбы d = 12 мм, без указания марки стали и покрытия
Шайба 12 ГОСТ 6402-70.
36
2.2 Резьбовые соединения
2.2. 1 Соединение деталей болтом
Болтовое соединение (рисунок 2.7) состоит из скрепляемых деталей, гайки, шайбы, самого болта.
В соединяемых деталях сверлят сквозное отверстие, диаметром (dh ) несколько большим диаметра (d ) стержня болта (рисунок 2.8). Сквозь отверстие пропускают болт и стягивают детали гайкой, навернутой на резьбовой конец стержня болта. Чтобы не повредить соединяемые детали под гайку подкладывают шайбу. Конструкцию соединения показывают в разрезе, при этом секущая плоскость проходит через ось болта.
Рисунок 2.7
По ГОСТ 2.305-2008 болты, винты и шпильки в продольном разрезе изображаются нерассеченными. На сборочных чертежах нерассеченными показывают так же гайки и шайбы.
Наклон штриховки для одной и той же детали должен быть выполнен в одну сторону на всех изображениях с одинаковой частотой (рису-
нок 2.8).
ГОСТ 11284-75 определяет диаметры сквозных отверстий в соединяемых деталях dh (таблица 2.7). Диаметры сквозных отверстий в соединяемых деталях также можно определять из соотношения dh = 1,1 d, где d диаметр стержня болта или шпильки.
37
d
S |
m |
2 |
l |
|
|
H |
|
1 |
dh |
|
|
H |
|
à) |
á) |
Рисунок 2.8
Длину болта l (длину стержня до головки болта) определяют по формуле:
l ≥H1 + H2 + S + m + ∆ |
(2.1) |
где Í1 и Í2 – толщины соединяемых деталей, мм (см. задание) S – толщина шайбы, мм (таблица 2.5)
m – высота гайки, мм (таблица 2.3)
∆ – свободный конец болта, выступающий из гайки, мм. ∆ = (2…3)P, где P – шаг резьбы болта (таблица 2.1)
Полученное число сравнивают с рядом длин болтов (таблица 2.2) и принимают ближайшую большую стандартную длину. Длину резьбы b выбирают также из таблицы 2.2.
38
Различают конструктивное (по размерам соответствующих стандартов), упрощенное и условное изображения крепежных деталей по ГОСТ
2.315-68.
Dø |
D |
d |
a |
H |
l |
ø |
S |
h |
D |
Упрощенное изображение болтово- |
го соединения применяется на сбо- |
рочных чертежах и чертежах общего |
вида и вычерчивается по следующим |
условным соотношениям в зависимо- |
сти от номинального диаметра резь- |
бы болта d (рисунок 2.9): |
d - диаметр стержня болта (основной |
параметр). |
D=2d - диаметр гайки и головки болта. |
H=0,8d - высота гайки. |
Dø =2,2d - наружный диаметр шайбы. |
S=0,15d - высота шайбы. |
h=0,7d - высота головки болта. |
à =(0,25…0,5)d – величина выхода
стержня болта из гайки (рекомендуемое
Рисунок 2.9 значение, 0,3d).
На упрощенном изображении болтового соединения не изображают:
1)фаски на стержне и головке болта, а также на гайке;
2)зазор между стержнем болта и отверстием;
3)резьбу изображают нарезанной на всей длине стержня болта;
4)на виде, перпендикулярном оси стержня болта не изображают внутренний диаметр резьбы болта.
Условное изображение используют в том случае, если диаметр
стержня крепежной детали на чертеже менее или равен 2 мм. На рисун- |
||||||||
ке 2.8á показано условное изображение болтового соединения в разрезе |
||||||||
по ГОСТ 2.315-68. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.7 – Отверстия сквозные под крепежные детали по ГОСТ |
||||||||
11284-75 (Размеры в миллиметрах) |
|
|
||||||
Диаметр стерж- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ня крепежной |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
27 |
dh |
dh |
детали, d |
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
d |
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Диаметр сквоз- |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
30 |
|
|
ного отверстия, |
|
|
||||||
dh |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
39 |
|
|
|
2.2.2 Соединение деталей шпилькой
Шпилечное соединение деталей состоит из шпильки, гайки, шайбы и соединяемых деталей.
Шпильки применяются в том случае, когда у деталей нет места для размещения головки болта и когда у соединяемых деталей большая разница в толщине; если одна из деталей имеет большую толщину, то применять в этом случае слишком длинный болт неэкономично.
Соединение деталей шпилькой осуществляется следующим образом: шпильку посадочным концом ввинчивают в глухое отверстие одной из соединяемых деталей, на выступающий гаечный конец надевают соединяемую с ней деталь, затем шайбу и навинчивают гайку, которая прижимает соединяемые детали одну к другой (рисунок 2.10).
Рисунок 2.10
Глухое отверстие под шпильку получают следующим образом: вначале сверлят отверстие сверлом диаметром d1/ (рисунок 2.11), который выбирают в зависимости от наружного диаметра и шага резьбы посадочного конца шпильки по ГОСТ 19257-73 (см. задание). Глубина сверления L зависит от длины посадочного конца шпильки, и определятся по формуле:
L=b1+2P+a |
(2.2), |
где b1 – длина посадочного конца шпильки, мм (таблица 2.4) P - шаг резьбы, мм (таблица 2.4)
à - размер недореза, включающий сбег резьбы и недовод режущего инструмента, по ГОСТ 10549-80, мм (см. задание).
Гнездо глухого отверстия заканчивается конусом с углом при вершине 120,0 размер конуса на чертеже не указывается; размер глубины отверстия дается до конуса. Затем снимают фаску под углом
40