Метод. указания Соединения резьбовые

2.3. Гайка

Гайка – деталь с резьбовым отверстием, используемая для навинчивания на стержень болта или шпильки при осуществлении разъемного резьбового соединения.

Форма гаек разнообразна: квадратные (рис. 2.6, а), прорезные (рис. 2.6, б), прорезные и корончатые (рис. 2.6, в), гайки-барашки (рис. 2.6 г), круглые (рис. 2.6, д), колпачковые (рис. 2.6, е) и др.

Рис. 2.6

Широкое распространение получили шестигранные гайки классов точности А (ГОСТ 5927-70) и В (ГОСТ 5915-70), выпускаемые в трех исполнениях:

исполнение 1 – с двумя фасками (рис. 2.7, а); исполнение 2 – с одной фаской (рис. 2.7, б); исполнение 3 – с фаской и буртиком (рис. 2.7, в).

Рис. 2.7

21

На рис. 2.8 показано изображение гайки и приведены формулы для расчета относительных размеров.

Рис. 2.8

Примеры условных обозначений гаек:

Гайка М12 ГОСТ 5915-70 – гайка шестигранная, класса точности В, диаметром резьбы d = 12 мм, исполнения 1, крупным шагом резьбы

1,75 мм;

Гайка 2 М16х1,5 ГОСТ 5915-70 – гайка шестигранная, класса точности В, диаметром резьбы d = 16 мм, исполнения 2, мелким шагом резьбы

1,5 мм.

2.4. Шайба

Шайба – изделие, закладываемое под гайку или головку болта, не имеющая резьбы, с отверстием, несколько большим диаметра стержня, сравнительно малой толщины (рис. 2.9). Назначение шайб различно: пружинные шайбы предупреждают самоотвинчивание гаек при ударах и вибрациях (рис. 2.9, а), стопорные многолапчатые шайбы предназначены для стопорения круглых шлицевых гаек (рис. 2.9, б), упорные быстросъемные шайбы – для крепления деталей на валу (рис. 2.10, в), косые шайбы для

22

подкладывания под гайки с целью выравнивания уклонов полок швеллеров и двутавровых балок (рис. 2.9, г) и др.

Рис. 2.9

Круглые шайбы (ГОСТ 11371-78) применяются для предохранения деталей от задиров и повреждений. Изготавливаются в двух исполнениях

(рис. 2.10):

исполнение 1 – без наружных фасок (рис. 2.10, а); исполнение 2 – с одной наружной фаской (рис. 2.10, б).

Рис. 2.10

На рис. 2.11 показано изображение шайбы на чертеже и приведены формулы для расчета относительных размеров.

Рис. 2.11

Примеры условного обозначения шайб:

Шайба 12 ГОСТ 11371-78 – шайба круглая исполнения 1, диаметром d = 12 мм;

Шайба 2.20 ГОСТ 11371-78 – шайба круглая исполнения 2, диаметром d = 20 мм.

23

3. СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ КРЕПЕЖНЫМИ ИЗДЕЛИЯМИ

Резьбовые соединения широко используются в различных отраслях машиностроения. С помощью болтов, винтов, шпилек и гаек получают разъемные соединения, которые при необходимости можно неоднократно разбирать и собирать.

3.1.Соединение болтом

Всоединение болтом входят болт, гайка, шайба (рис. 3.1).

Рис. 3.1

На сборочных чертежах изображение болтового соединения обычно строят по относительным размерам, определяемым в зависимости от диаметра резьбы и толщин соединяемых деталей. На рис. 3.2 показано такое соединение и даны формулы для расчета относительных размеров. Длина болта l рассчитывается по формуле:

l = m + n + Sш + H + K,

где: m, n – толщины соединяемых деталей, Sш – толщина шайбы,

H – высота гайки,

К – длина выступающего над гайкой стержня болта. Рассчитав длину болта, подбирают ближайшее значение l из ряда длин

по ГОСТ 7798-70.

Ряд длин l болтов: 8; 10; 12; 14; 16; (18); 20; (22); 25; (28); 30; 32; 35;

(38); 40; 45; 50; 60; 65; 70; 75; 80; (85); 90; (95); 100; (105); 110; (115); 120; (125) мм. В скобках указаны длины, не рекомендованные к применению.

24

Рис. 3.2

Пример расчета длины болта М12 при толщине соединяемых деталей m = 10 мм, n = 23 мм:

l = 10 + 23 + (0,15 × 12) + (0,8 × 12 ) + (0,3 × 12) = 48 мм

Из ряда длин берем ближайшее значение l = 50 мм.

Для данного соединения болтом крепежные детали имеют следующие обозначения:

Болт М12х50 ГОСТ 7798-70

Гайка М12 ГОСТ 5915-70

Шайба 12 ГОСТ 11371-78

25

3.2.Соединение шпилькой

Всоединение шпилькой входят шпилька, гайка, шайба (рис. 3.3).

Рис. 3.3

Глухое отверстие получают сверлением на заданную глубину с последующей нарезкой резьбы метчиком. Дно гнезда имеет коническую форму с углом 120°. На рис. 3.5 показано соединение шпилькой и даны формулы для расчета относительных размеров.

При выполнении соединения деталей с помощью шпилек посадочный конец шпильки ввинчивается в глухое отверстие детали; на гаечный конец надевают присоединяемую деталь, затем шайбу и навинчивают гайку, которая прижимает детали одну к другой (рис. 3.4).

Рис. 3.4

26

Рис. 3.5

Длина шпильки l рассчитывается по формуле:

l = а + Sш + H + K,

где: а – толщина присоединяемой детали, Sш – толщина шайбы,

H – высота гайки,

К – длина выступающего над гайкой стержня шпильки.

27

Рассчитав длину шпильки, подбирают ближайшее значение l из ряда длин.

Ряд длин l шпилек: 10; 12; 14; 16; (18); 20; (22); 25; (28); 30; (32); 35;

(38); 40; (42); 45; (48); 50; 55; 60; 65; 70; 75; 80; 85; 90; (95); 100; (105); 110; (115); 120; 130 мм. В скобках указаны длины, не рекомендованные к применению.

Пример расчета длины шпильки М12 × 1,25 при толщине присоединяемой детали а = 42 мм и размеров гнезда в детали из чугуна:

l = 42 + (0,15 × 12) + (0,8 × 12 ) + (0,3 × 12) = 57 мм

Из ряда длин берем ближайшее значение l = 60 мм. d1 = 0,85 × 12 = 10,2 мм

l1 = 1,25 × 12 = 15 мм

l2 = 15 + 6 × 1,25 = 22,5 мм l3 = 15 + 2 × 1,25 = 17,5 мм

Для данного соединения шпилькой крепежные детали имеют следующие обозначения:

Шпилька М12× 1,25× 60 ГОСТ 22034-76

Гайка М12 ГОСТ 5915-70

Шайба 12 ГОСТ 11371-78

28

4. УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЧЕРТЕЖА «СОЕДИНЕНИЯ РЕЗЬБОВЫЕ»

Самостоятельная работа «Соединения резьбовые» состоит из расчета резьбовых соединений и двух конструкторских документов: спецификации и сборочного чертежа.

Расчеты выполнить в рабочей тетради, сборочный чертеж – на листе чертежной бумаги формата А3 (ориентация вертикально) в карандаше, спецификацию – на листе формата А4.

Работу рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

−по заданным размерам своего варианта (табл. 1 – 3) рассчитать диаметры отверстий для соединения деталей между собой, относительные размеры крепежных изделий;

−заполнить спецификацию в соответствии с ГОСТ 2.108-68;

−вычертить заданные детали, соединенные болтом и шпилькой в двух изображениях: фронтальный разрез и вид;

−проставить размеры и номера позиций;

−заполнить основную надпись (ГОСТ 2.104-2006).

При выполнении графической работы необходимо знать:

−при продольном разрезе болты, шпильки и т. п. показывают нерассеченными. Как правило, показывают нерассеченными на сборочных чертежах гайки и шайбы (ГОСТ 2.305–2008, п. 9.6);

−на сборочном чертеже указывают габаритные размеры (определяющие предельные внешние или внутренние очертания изделия), установочные и присоединительные размеры (определяющие величины элементов, по которым данное изделие устанавливают на месте монтажа или присоединяют к другому изделию);

−не допускается повторять размеры одного и того же элемента на разных изображениях, в технических требованиях, основной надписи и спецификации (ГОСТ 2.307–2011, п. 4.6). В учебных целях для удобства проверки работы проставить размеры диаметров и длин болта и шпильки, толщины соединяемых деталей и размеры гнезда под шпильку;

−размерные числа не допускается разделять или пересекать какими бы-то ни было линиями изображения. В месте нанесения размерного числа

осевые, центровые линии и линии штриховки прерывают

(ГОСТ 2.307–2011, п. 5.31);

− размер шрифта номеров позиций должен быть на один-два номера больше, чем размер шрифта, принятого для размерных чисел на том же чертеже (ГОСТ 2.109-73, п. 3.2.5).

Образец расчета соединений болтом и шпилькой показан на рис. 4.1, спецификации – рис. 4.2 и сборочного чертежа – рис. 4.3.

29

Рис. 4.1

30