Метод. указания Соединения резьбовые
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
СОЕДИНЕНИЯ РЕЗЬБОВЫЕ
Методические указания к самостоятельной работе для студентов технических специальностей
всех форм обучения
Красноярск 2013
УДК 621. 882
Рецензент кандидат технических наук, доцент
Д. В. СОРОКИН
(Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева)
Печатается по решению методической комиссии ИКТ
Соединения резьбовые : метод. указания к самостоятельной работе для студентов техн. спец. всех форм обучения / сост. О. В. Бразговка, С. И. Нюкалова, Н. В. Муренкова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. – Красноярск, 2013. – 37 с.
© Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, 2013
2
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.......................................................................................... |
4 |
1. РЕЗЬБА............................................................................................................. |
5 |
1.1. Виды резьбы............................................................................................... |
5 |
1.2. Основные параметры резьбы ................................................................... |
7 |
1.3. Технологические элементы резьбы......................................................... |
8 |
1.4. Типы и обозначения резьбы................................................................... |
10 |
1.5. Условное изображение резьбы на чертежах......................................... |
13 |
2. КРЕПЕЖНЫЕ ИЗДЕЛИЯ ............................................................................ |
17 |
2.1. Болт........................................................................................................... |
17 |
2.2. Шпилька ................................................................................................... |
19 |
2.3. Гайка ......................................................................................................... |
21 |
2.4. Шайба ....................................................................................................... |
22 |
3. СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ КРЕПЕЖНЫМИ ИЗДЕЛИЯМИ.................. |
24 |
3.1. Соединение болтом................................................................................. |
24 |
3.2. Соединение шпилькой............................................................................ |
26 |
4. УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЧЕРТЕЖА |
|
«СОЕДИНЕНИЯ РЕЗЬБОВЫЕ»...................................................................... |
29 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ............................................................. |
33 |
ПРИЛОЖЕНИЕ................................................................................................. |
34 |
3
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Вмашиностроении, приборостроении и других отраслях производства большое распространение получили разъемные соединения деталей машин: резьбовые, шлицевые, шпоночные и др. Среди них широко применяются резьбовые соединения.
Резьбовое соединение — это тип разъемного соединения деталей, на одной из которых нарезана внутренняя резьба, а на другой (которая завинчивается в первую деталь) – наружная резьба.
Врезьбовых соединениях используются различные типы резьб, в зависимости от требований, предъявляемых к соединению и выполняемых технических задач.
К достоинствам резьбовых соединений можно отнести взаимозаменяемость деталей, высокую технологичность изготовления, высокую надежность, широкое распространение.
Основные виды резьбового соединения – это болтовое соединение, шпилечное и винтовое соединения.
Расчетно-графическое задание «Соединения резьбовые» входит в раздел «Соединения разъемные» курса инженерной графики. Его целью является формирование теоретических знаний об образовании резьбы, ее типах, технологических элементах, умение графически изобразить и обозначить резьбу, а также рассчитать и оформить сборочный чертеж с изображением соединений деталей крепежными изделиями.
Впредставленных методических указаниях описаны:
−в первой главе – образование резьбы, основные параметры резьбы, ее технологические элементы, типы резьбы, условное изображение на чертежах;
−во второй главе – типы крепежных резьбовых деталей, расчет резьбовых соединений и их графическое изображение;
−в третьей главе даны методические рекомендации по выполнению
чертежа «Соединения резьбовые».
В приложении представлены варианты заданий для выполнения самостоятельной работы и образец работы.
Методические указания предназначены для студентов технических специальностей всех форм обучения.
4
1. РЕЗЬБА
Одним из распространенных элементов деталей является резьба, которая служит для их разъемного неподвижного или подвижного соединения.
1.1. Виды резьбы
Чтобы понять смысл образования резьбы, необходимо хорошо представлять винтовые линии и поверхности, которые рассматриваются в курсе начертательной геометрии.
Цилиндрическая винтовая линия, или гелисса (рис. 1.1) представляет собой траекторию точки, совершающей равномернопоступательное движение по образующей цилиндра, которая также равномерно вращается вокруг оси.
Если вдоль винтовой линии перемещать плоскую фигуру (треугольник, трапецию и др.) так, чтобы плоскость фигуры проходила через ее ось, то будет образована резьба, представляющая собой одинаковые по размеру и форме чередующиеся винтовые выступы и канавки.
Резьбу изготавливают режущим инструментом с удалением слоя материала, накаткой, литьем, прессованием, штамповкой в зависимости от материала и других условий.
Классификация резьбы по различным признакам приведена на рис. 1.2.
В зависимости от формы поверхности резьбы подразделяются на цилиндрические и конические.
В зависимости от расположения резьбы на поверхности, она мо-
жет быть наружной (нарезанная на стержне) или внутренней (нарезанная в отверстии) (рис. 1.5).
5
Форма профиля резьбы может быть различна – треугольник (метрическая, трубная, дюймовая), трапеция (трапецеидальная, упорная), пря-
моугольник, круг.
Рис. 1.2
По эксплуатационному назначению резьбы делятся на крепежные
(метрические, дюймовые, трубные) – для неподвижного и герметичного соединения деталей и ходовые (трапецеидальные, упорные, прямоугольные) – для преобразования вращательного движения в поступательное. Специальными называют резьбы, имеющие стандартный профиль, но отличающиеся размерами диаметров, шагов, а также числом заходов от принятых по стандарту, или имеющие специальный профиль, например круглый.
По числу заходов резьбы делятся на однозаходные (рис. 1.3, а) и
многозаходные (рис. 1.3, б).
ÎДНОЗАХОДНАÿ |
ÒРЕХЗАХОÄÍÀÿ |
|
а |
6 |
б |
|
||
|
Рис. 1.3 |
|
По направлению винтовой линии различают резьбу правую – нит-
ка резьбы нарезается по часовой стрелке (рис. 1.4, а) и левую – нитка резьбы нарезается против часовой стрелки (рис. 1.4, б). Обычно на изделии нарезается правая резьба, поэтому в обозначении она не оговаривается. В обозначении левой резьбы добавляется надпись LH.
а |
б |
Рис. 1.4
1.2. Основные параметры резьбы
ГОСТ 11708-82 устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий в области цилиндрической и конической резьб.
Основными параметрами резьбы являются:
∙наружный диаметр резьбы D(d) – диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, описанного вокруг вершин наружной (рис. 1.5, а) или впадин внутренней цилиндрической резьбы (рис. 1.5, б). Этот диаметр для большинства резьб принимают за номинальный диаметр, который характеризует размер резьбы и используется в ее обозначении;
а |
б |
Рис. 1.5
7
∙внутренний диаметр резьбы D1(d1) – диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, вписанного во впадины наружной (рис. 1.5, а) или вершины внутренней цилиндрической резьбы (рис. 1.5, б);
∙профиль резьбы – контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ось изделия;
∙шаг резьбы P – расстояние по линии, параллельной оси резьбы между средними точками ближайших одноименных боковых сторон профиля резьбы, лежащими в одной осевой плоскости по одну сторону оси резьбы (рис. 1.3);
∙ход резьбы Ph – расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между любой исходной средней точкой на боковой стороне резьбы и средней точкой, полученной при перемещении исходной средней точки по винтовой линии на угол 360° (рис. 1.3). Ход резьбы – величина относительного осевого перемещения винта (гайки) за один оборот. В однозаходной резьбе ход равен шагу, в многозаходной резьбе существует
следующая зависимость между ее ходом Ph, шагом P и числом заходов n: Ph = P×n .
1.3.Технологические элементы резьбы
Резьбы имеют элементы, связанные с технологическими особенностями нарезания резьбы, к которым относятся: фаска, сбег, недорез, недовод, проточка (рис. 1.6). Форму и размеры на конструктивные элементы резьбы устанавливает ГОСТ 10549-80.
Рис. 1.6
8
Для упрощения нарезания резьбы и удобства соединения между собой резьбовых деталей, на конце стержня и в начале отверстия выполняют фаски конической формы (образующая составляет с осью резьбы 45°). Встречаются фаски сферической формы. Фаску выполняют до нарезания резьбы.
В силу устройства резьбонарезающего инструмента, при переходе от участка с резьбой полного профиля (участки l) к гладкой поверхности, образуется участок с постепенно уменьшающимся по высоте профилем (участки l1). Этот участок с неполным профилем называется сбегом резьбы
(рис. 1.6).
Если резьбу выполняют до некоторой поверхности, не позволяющей доводить инструмент до упора к ней, то образуется недовод резьбы. Участок, включающий в себя сбег и недовод называют недорезом резьбы
(рис. 1.7).
При необходимости изготовления резьбы полного профиля без сбега, для вывода инструмента выполняют наружные (рис. 1.7, а) и внутренние (рис. 1.7, б) проточки. Все размеры проточек обычно проставляют на выносных элементах.
а |
б |
Рис. 1.7
9
1.4. Типы и обозначения резьбы
Крепежные резьбы предназначены, как правило, для неподвижного разъемного соединения составных частей изделия.
|
Резьба метрическая. |
Метрическую |
||
|
резьбу наиболее широко используют в техни- |
|||
|
ке. Эта резьба применяется на болтах, шпиль- |
|||
|
ках, винтах, гайках и т.д. Имеет теоретиче- |
|||
|
ский профиль в виде равностороннего тре- |
|||
|
угольника с углом при вершине 60° ( рис. 1.8). |
|||
|
Вершины выступов и впадин профиля среза- |
|||
|
ны по прямой или дуге окружности, что об- |
|||
|
легчает изготовление резьбы, уменьшает кон- |
|||
|
центрацию напряжений и предохраняет резь- |
|||
|
бу от повреждений при эксплуатации. На мет- |
|||
|
рическую резьбу |
установлены следующие |
||
Рис. 1.8 |
стандарты: ГОСТ |
9150-2002 – |
на |
профиль, |
ГОСТ 24705-2004 |
– на основные |
размеры, |
||
|
ГОСТ 8724-2002 – |
на диаметры и шаги. |
||
Резьба имеет для каждого номинального диаметра один крупный и несколько мелких шагов. Например, при диаметре резьбы D=20 мм метрическая резьба имеет один крупный шаг, равный 2,5 мм, и пять мелких ша-
гов: 2; 1,5; 1; 0,75; 0,5.
По условиям прочности в основном применяют метрическую резьбу с крупным шагом. Метрические резьбы с мелким шагом более стойки против самоотвинчивания при вибрациях, а также обладают большей герметичностью. Резьба с мелким шагом нарезается преимущественно на тонкостенных деталях.
Крупный шаг в обозначении резьбы не указывают, а мелкий указывают обязательно. Преимущественно применяют правые резьбы. К обозначению левых резьб добавляют LH.
Примеры условного обозначения метрической резьбы:
Ì20 - резьба метрическая диаметром 20 мм, шаг крупный 2,5 мм, правая;
Ì20Õ2 - резьба метрическая диаметром 20 мм, шаг мелкий 2 мм, правая;
Ì20Õ2LH - резьба метрическая диаметром 20 мм, шаг мелкий 2 мм, левая;
ÌÊ16Õ1,5 - резьба метрическая коническая диаметром 16 мм, шаг мелкий 1,5 мм, правая.
10