Кonakova_Belousova_Istomina_Jigalova
.pdfружностью, соответствующей наружному диаметру резьбы, шайба не показывается.
Пример расчета болтового соединения
Для соединения двух деталей (фланцев) толщиной 22 и 26 мм (Ф1 и Ф2) с помощью болта (ГОСТ 7798-70), гайки (ГОСТ 5915-70) и шайбы (ГОСТ 11371-78) необходимо рассчитать длину болта и подобрать болт по ГОСТ 7798-70 (табл. 3). Задан параметр резъбы болта и гайки М16.
В соответствии с известным номинальным диаметром болта, гайки (16 мм) высота гайки, взятая из таблицы 4, составляет 13 мм, толщина гайки
– 3 мм (табл. 5).
Подсчет длины болта по формуле (1) приведен ниже:
L = 22 + 26 +13 + 3 + 0,3х16 = 68,8 мм.
Для рассчитанной длины болта (68,8 мм) из табл. 3 в первой колонке выбирается длина ближайшая к расчетной. В данном примере длина болта в соответствии с ГОСТ 7798-70 составляет 70 мм.
Болтовое соединение можно записать следующим образом:
Болт М16х70.58 ГОСТ 7798-70 Гайка М16.5 ГОСТ 5915-70 Шайба 16.01 ГОСТ 11371-7 8
11
Таблица 2
Болты с шестигранной головкой (нормальной точности) по ГОСТ 7798-70 (исполнение 1)
|
|
|
|
|
|
D1=(0.9….0.95)S |
|
|
|
|
|
|
|
C=0,1d |
|
|
|
Основные размеры болтов, мм |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
Шаг резьбы Р |
S |
H |
|
D |
R |
|
Крупный |
Мелкий |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
6 |
1 |
- |
10 |
4 |
|
10,9 |
0,25….0,6 |
8 |
1,25 |
1 |
13 |
5,3 |
|
14,2 |
0,4….1,1 |
10 |
1,5 |
1,25 |
17 |
6,7 |
|
18,7 |
0,4….1,1 |
12 |
1,75 |
1,25 |
19 |
7,5 |
|
20,9 |
0,5….1,6 |
14 |
2 |
1,5 |
22 |
8,8 |
|
24,0 |
0,6….1,6 |
16 |
2 |
1,5 |
24 |
10 |
|
26,7 |
0,6….1,6 |
18 |
2,5 |
1,5 |
27 |
12 |
|
29,6 |
0,6….1,6 |
20 |
2,5 |
1,5 |
30 |
12,5 |
|
33,0 |
0,8….2,2 |
22 |
2,5 |
1,5 |
32 |
14 |
|
35,0 |
0,8….2,2 |
24 |
3 |
2 |
36 |
15 |
|
39,6 |
0,8….2,2 |
27 |
3 |
2 |
41 |
17 |
|
45,2 |
1….2,7 |
30 |
3,5 |
2 |
46 |
18,7 |
|
50,9 |
1….2,7 |
Пример условного обозначения болта с резьбой М12, крупным шагом, длиной 60мм:
Болт М12х60.58ГОСТ7798-70.
12
Таблица 3 Длина резьбы Lo при номинальном диаметре резьбы d и длине болта
d |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
27 |
30 |
36 |
|
L |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
14 |
14 |
14 |
14 |
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
16 |
16 |
16 |
16 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
18 |
18 |
18 |
18 |
18 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
18 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
28 |
18 |
22 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
|
|
|
|
|
|
|
30 |
18 |
22 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
|
|
|
|
|
32 |
18 |
22 |
26 |
32 |
32 |
32 |
32 |
32 |
32 |
32 |
|
|
|
|
35 |
18 |
22 |
26 |
30 |
35 |
35 |
35 |
35 |
35 |
35 |
35 |
|
|
|
38 |
18 |
22 |
26 |
30 |
38 |
38 |
38 |
38 |
38 |
38 |
38 |
|
|
|
40 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
|
|
45 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
45 |
45 |
45 |
45 |
45 |
45 |
|
|
50 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
|
55 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
55 |
55 |
55 |
55 |
55 |
|
60 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
60 |
60 |
60 |
60 |
|
65 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
65 |
65 |
65 |
|
70 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
70 |
70 |
|
75 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
66 |
75 |
|
80 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
66 |
80 |
|
85 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
66 |
85 |
|
90 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
66 |
78 |
|
95 |
|
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
66 |
78 |
|
100 |
|
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
66 |
78 |
|
105 |
|
|
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
66 |
78 |
|
110 |
|
|
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
66 |
78 |
|
115 |
|
|
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
66 |
78 |
|
120 |
|
|
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
66 |
78 |
|
130 |
|
|
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
66 |
78 |
|
140 |
|
|
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
66 |
78 |
|
150 |
|
|
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
54 |
60 |
66 |
78 |
13
Таблица 4 Гайки шестигранные (нормальной точности) по ГОСТ 5915-70
Исполнение 1 |
Исполнение 2 |
|
|
|
|
D1= (0,9…0,95)S |
||
|
|
Размеры, мм |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
d |
Шаг резьбы, P |
m |
S |
D |
||
Крупный |
Мелкий |
|||||
|
|
10 |
|
|||
6 |
1 |
|
5 |
10,9 |
||
8 |
1,25 |
1 |
6,5 |
13 |
14,2 |
|
10 |
1,5 |
1,25 |
8 |
17 |
18,7 |
|
12 |
1,75 |
1,25 |
10 |
19 |
20,9 |
|
14 |
2 |
1,5 |
11 |
22 |
23,4 |
|
16 |
2 |
1,5 |
13 |
24 |
26,2 |
|
18 |
2,5 |
1,5 |
15 |
27 |
29,6 |
|
20 |
2,5 |
1,5 |
16 |
30 |
33,0 |
|
22 |
2,5 |
1,5 |
18 |
32 |
35,0 |
|
24 |
3 |
2 |
19 |
36 |
39,6 |
|
27 |
3 |
2 |
22 |
41 |
45,2 |
|
30 |
3,5 |
2 |
24 |
46 |
50,8 |
Пример условного обозначения гайки с резьбой М12, мелким шагом 1,25, исполнения 2, классом прочности 5:
Гайка 2М12×1,25.5 ГОСТ5915-70
14
|
|
Шайбы круглые по ГОСТ 11371 – 78 |
|
Таблица 5 |
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Исполнение 1 |
|
|
Исполнение 2 |
|
|
||||
|
|
|
|
Размеры, мм |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр |
d1 |
|
d2 |
|
S |
C |
|
|
k |
|
резьбы |
|
|
не мeнее |
|
не более |
|||||
болта |
|
|
|
|
|
|
|
|||
6 |
6,4 |
|
12 |
|
1,6 |
0,4 |
|
0,8 |
|
0,8 |
8 |
8,4 |
|
16 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
10 |
10,5 |
|
20 |
|
2,0 |
0,5 |
|
1,0 |
|
1,0 |
12 |
13,0 |
|
24 |
|
2,5 |
0,6 |
|
1,25 |
|
1,25 |
14 |
15,0 |
|
28 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
16 |
17,0 |
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
19,0 |
|
34 |
|
3,0 |
0,75 |
|
1,5 |
|
|
20 |
21,0 |
|
37 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
22 |
23,0 |
|
39 |
|
|
|
|
|
|
1,5 |
24 |
25,0 |
|
44 |
|
4,0 |
1,0 |
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
27 |
28,0 |
|
50 |
|
|
|
|
|||
30 |
31,0 |
|
56 |
|
|
|
|
|
|
|
36 |
37,0 |
|
66 |
|
5,0 |
1,25 |
|
2,5 |
|
|
Пример условного обозначения шайбы исполнения 2, для болта с резьбой М10, из материала группы 01:
Шайба 2.10.01 ГОСТ 11371-78 .
15
Соединение деталей шпилькой
В соединение деталей шпилькой входят: шпилька, гайка, шайба.
Шпилька – стандартное изделие, представляющее собой цилиндрический стержень, имеющий на одном конце (посадочном) резьбу для ввинчивания в одну из соединяемых деталей, а на другом (стяжном) – резьбу для навинчивания гайки.
Форма и размеры шпилек общего применения приведены в ГОСТ 22032-76…ГОСТ 22043-76.
Шпильки выпускают с метрической резьбой номинальной и повышенной точности с различной или одинаковой длиной ввинчиваемых концов.
Длина L1 ввинчиваемого резьбового (посадочного) конца шпильки зависит от ее диаметра и материала детали, в отверстие которой завинчивается шпилька, вторым концом она входит в отверстие другой детали без резьбы.
Данные о размерах глубины ввинчивания шпильки L1 в базовую деталь в зависимости от материала детали приведены в табл. 6. Более мягкий материал базовой детали предполагает выбор шпильки с большим размером ввинчиваемого конца.
|
|
Таблица 6 |
|
Размеры ввинчиваемого конца шпильки в зависимости |
|||
|
от материала детали |
|
|
|
|
|
|
Длина ввинчиваемого |
ГОСТ |
Область применения |
|
конца (L1) |
|||
|
|
||
|
|
|
|
d |
22032–76 |
Сталь, бронза, латунь |
|
|
|
|
|
1,2d |
22034–76 |
Чугун серый |
|
|
|
|
|
1,6d |
22036–76 |
Чугун ковкий |
|
|
|
|
|
2,0d |
22038–76 |
Легкие сплавы |
|
|
|
||
2,5d |
22040–76 |
||
|
|||
|
|
|
Параметры шпилек с ввинчиваемым концом равным диаметру резьбы шпильки (нормальной точности) по ГОСТ 22032-76 приведены в табл. 7. Данные по связи длины шпильки с номинальным диаметром и длиной резьбового конца сведены в табл. 8.
При выполнении соединения деталей с помощью шпилек посадочный конец шпильки ввинчивается в глухое отверстие одной из деталей; на стяжной конец надевается присоединяемая деталь, затем шайба и навинчивается гайка, которая и прижимает детали одну к другой.
16
Конструктивное и упрощенное изображение шпилечного соединения представлено на рис. 6.
Длина шпильки L (без ввинчиваемого конца) рассчитывается по формуле
L = Ф + m + s+ a + c, |
(2) |
где Ф – толщина соединяемой детали; m – высота гайки;
s – толщина шайбы;
а– запас резьбы; c – фаска резьбы;
а+ с = 0,3d.
После определения расчетной длины шпильки подбирается по ГОСТу ближайшее стандартное значение Lст в зависимости от диаметра шпильки d
(табл. 8).
Рис. 6. Действительное (а) и упрощенное (б) изображение соединений деталей шпилькой
Упрощенное изображение соединения деталей шпилькой вычерчивают по относительным размерам с учетом требований ГОСТ 2.315-68. В упро-
17
щенном изображении шпилечного соединения конец глухого отверстия детали не показывают.
Пример расчета шпилечного соединения
Для присоединения детали (фланца) толщиной 20 мм (Ф) к базовой детали с помощью шпильки (ГОСТ 22032-76 – табл. 7), гайки (ГОСТ 5915-70) и шайбы (ГОСТ 11371-78) необходимо рассчитать длину шпильки и подобрать стандартную шпильку по ГОСТ 22032-76 (табл. 8). Задан параметр резъбы шпильки и гайки М14.
В соответствии с известным номинальным диаметром шпильки, гайки (14 мм), высота гайки, взятая из таблицы 4, составляет 10мм, толщина гайки – 2,5 мм (табл. 5).
Подсчет длины шпильки по формуле (2) приведен ниже:
L = 20 + 10 +2,5 + 0,3х12 = 36,1 мм
Для рассчитанной длины шпильки (36,1 мм) из табл. 8 в первой колонке выбирается ее длина ближайшая к расчетной. В данном примере длина шпильки в соответствии с ГОСТ 22032-76 составляет 38 мм.
Шпилечное соединение можно записать следующим образом:
Шпилька М14х38.58 ГОСТ 22032-76 Гайка М14.5 ГОСТ 5915-70 Шайба 14.01 ГОСТ 11371-78
18
|
|
Шпильки с ввинчиваемым концом L1 = 1,0 d |
|
|
Таблица 7 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
(нормальной точности) по ГОСТ 22032-76 |
|
|
|
|
||||||||
|
Стяжной конец |
|
|
|
|
|
|
Посадочный конец |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Длина шпильки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Размеры, мм. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Номинальный |
6 |
8 |
10 |
12 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
30 |
36 |
|
диаметр резьбы |
4 |
6 |
8 |
0 |
2 |
4 |
7 |
|||||||
|
Крупный |
1 |
1,2 |
1, |
1,7 |
|
2 |
|
2,5 |
|
3 |
|
3, |
4 |
Шаг Р |
5 |
5 |
5 |
|
|
|
|
5 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Мелкий |
|
1 |
1,25 |
|
|
1,5 |
|
|
2 |
|
3 |
|
|
Диаметр стержня |
6 |
8 |
10 |
12 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
30 |
36 |
|
|
d1 |
4 |
6 |
8 |
0 |
2 |
4 |
7 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Длина ввинчи- |
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
|
|
ваемого |
6 |
8 |
10 |
12 |
30 |
36 |
||||||||
резьбового конца |
4 |
6 |
8 |
0 |
2 |
4 |
7 |
|||||||
|
L1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Раз- |
крупно- |
1 |
|
1,5 |
|
|
2 |
|
|
2,5 |
|
|
3 |
|
го шага |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
мер |
резьбы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фаски |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«С» не |
для |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2, |
мелкого |
|
1 |
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
2 |
|
||
менее |
шага |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|||
|
резьбы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример условного обозначения шпильки с резьбой М14, |
|
||||||||||||
мелким шагом 1,5мм, длиной 70мм, классом прочности 5.8: |
|
|||||||||||||
|
|
Шпилька М14×1,5×70.58 ГОСТ22032-76. |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8
|
|
|
|
|
Размеры шпилек, мм |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Номинальный диаметр резьбы d |
|
|
|
||||||||
Длина |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
6 |
8 |
10 |
12 |
|
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
|
24 |
27 |
30 |
36 |
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина резьбового конца Lo |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
16 |
x |
x |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
x |
x |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
x |
x |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
18 |
x |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
18 |
x |
x |
x |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28 |
18 |
22 |
x |
x |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
18 |
22 |
x |
x |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32 |
18 |
22 |
x |
x |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
18 |
22 |
26 |
x |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
x |
x |
x |
|
|
|
|
|
|
|
40 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
x |
x |
x |
x |
|
|
|
|
|
|
42 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
x |
x |
x |
|
|
|
|
|
|
45 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
x |
x |
x |
x |
|
X |
|
|
|
48 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
x |
x |
x |
|
X |
|
|
|
50 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
x |
x |
x |
|
X |
|
|
|
55 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
x |
x |
|
X |
x |
|
|
60 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
x |
|
X |
x |
x |
|
65 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
|
Х |
х |
х |
|
70 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
|
54 |
х |
х |
х |
75 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
|
54 |
60 |
х |
х |
80 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
|
54 |
60 |
х |
х |
85 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
|
54 |
60 |
66 |
х |
90 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
|
54 |
60 |
66 |
х |
95 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
|
54 |
60 |
66 |
78 |
100 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
|
54 |
60 |
66 |
78 |
105 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
|
54 |
60 |
66 |
78 |
110 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
|
54 |
60 |
66 |
78 |
115 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
|
54 |
60 |
66 |
78 |
120 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
|
54 |
60 |
66 |
78 |
130 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
34 |
38 |
42 |
46 |
50 |
|
54 |
60 |
66 |
78 |
140 |
24 |
28 |
32 |
36 |
|
40 |
44 |
48 |
52 |
56 |
|
60 |
66 |
72 |
84 |
150 |
24 |
28 |
32 |
36 |
|
40 |
44 |
48 |
52 |
56 |
|
60 |
66 |
72 |
84 |
160 |
24 |
28 |
32 |
36 |
|
40 |
44 |
48 |
52 |
56 |
|
60 |
66 |
72 |
84 |
170 |
24 |
28 |
32 |
36 |
|
40 |
44 |
48 |
52 |
56 |
|
60 |
66 |
72 |
84 |
Знаком «x» отмечены шпильки с Lo=L-0,5d.
20