Методические указания / тема “Нарізні з'єднання”)

де:10 – номінальний діаметр d; 1,25 - крок; 6g – поле допуску; 40 – довжина l шпильки; 109 – клас міцності 10.9; 40Х – марка сталі, з якої виготовлена шпилька; 01 – вид покриття (цинкове, хромоване); 5 – товщина покриття, мкм; ГОСТ 22034-76. ГОСТ на шпильку, вибір якого пов’язаний з параметром b1 (в даному випадку

b1 = 1,25d).

Довжину кінця шпильки, що вгвинчується b1, підбирають наступним чином:

b1 = 1d для загвинчування в нарізні отвори деталей із сталі, високоміцних чавунів та титанових сплавів;

b1 = 1,25d та 1,6d – для деталей із ковкого та сірого

чавунів;

b1 = 2d та 2,5d для деталей із легких сплавів.

При виконанні навчальних креслеників допускаються ті ж самі припущення, як і в позначенні болтів, тобто, можна обмежитись таким умовним позначенням

Шпилька М10#40.58 ГОСТ 22034-76.

Гайки виготовляються наступних типів: шестигранні, квадратні, прорізні, корончаті, круглі тощо ([4, с. 685], [5, с. 288]; додаток 4, табл. 4.3).

Звичайні шестигранні гайки є найбільш поширеними у машинобудуванні. Їх використовують для з’єднання деталей та механізмів, які не зазнають вібрації та струсів. В автобудуванні, де з’єднання зазнають змінне навантаження або вібрацію, використовують корончаті гайки зі шплінтами, які запобігають їх самовідкручуванню.

Шестигранні гайки за висотою розділяють на нормальні, низькі, високі, особливо високі; з двома (виконання 1) або однією (виконання 2) фасками. Гайки виготовляються нормальної точності та підвищеної. Нарис. 12 наведеногайкушестиграннунормальноїточності.

Приклади позначення:

а) Гайка 2М12#1,25–6Н.12.40Х.014 ГОСТ 5915-70,

де 2 – виконання; 12 – номінальний діаметр d; 1,25 – крок; 6Н – поле допуску; 12 – клас міцності; 40Х – марка сталі, з якої виготов-

21

лено гайку; 01 – вид покриття (цинкове, хромоване); 4 – товщина покриття, мкм.

б) Гайка М12–6H.5 ГОСТ 5915-70,

де гайка має виконання 1, крупний крок, клас міцності 5 без покриття.

Рисунок 12 – Гайка

Зазначимо, що гіперболи, які утворюються перетином конічних фасок з гранями болта або гайки, замінюють при їх кресленні дугами кіл, радіуси яких наведено на рис. 13.

Рисунок 13 – Побудова гайки на кресленику

Шайби широко застосовують у нарізних з’єднаннях (рис. 14). Вони призначені: для запобігання пошкодження поверхні деталей при з’єднанні деталей кріпильною парою (болт – гайка, шпилька –

22

гайка) або гвинтом; для рівномірної передачі зусилля на деталі, що з’єднуються; для запобігання самовикручування гайок.

Розрізняють шайби (рис. 14):

1) круглі двох виконань згідно ГОСТ 11371-78 ([4, с. 708], [5, с. 302]; додаток 4, табл. 4.4).

Приклад позначення:

Шайба 2.10.01.08кп.016 ГОСТ 11371-78,

де 2 – виконання;10 – діаметр d кріпильної деталі (болта, шпильки); 01 - група матеріалу; 08кп – марка сталі, з якої виготовлено шайбу; 01 – видпокриття (цинкове, хромоване); 6 – товщинапокриття, мкм.

Рисунок 14 – Шайби

2) пружинні – виготовляють згідно ГОСТ 6402-70 ([4, с. 617], [5, с. 304]; додаток 4, табл. 4.4) чотирьох типів: нормальні (Н); важкі (Т); особливо важкі (ОТ); легкі (Л).

Приклад позначення:

Шайба 16Т. 65Г ГОСТ 6402-70,

де 16 – діаметр d кріпильної деталі (болта, шпильки); Т – тип шайби (Н – не позначається); 65Г – марка сталі, з якої виготовлено шайбу.

Слід відзначити, що діаметр d1 отвору шайб в дійсності більший від діаметра d нарізі кріпильної деталі на 0,5…2,0 мм.

Гвинти кріпильні виконують ту ж роль, що і болти та шпильки. Гвинти складаються з циліндричного стрижня з нарізною частиною та головки зі шліцом під викрутку ([4, с. 663], [5, с. 272]; додаток 4, табл. 4.5). Залежно від призначення гвинти мають

23

напівкруглу, циліндричну (рис. 15), напівпотайну та потайну головки. Крім того, є гвинти з головкою під гайковий ключ.

Приклад позначення:

Гвинт А.М8#1–6g#30.109.40Х.019 ГОСТ 1491-80,

де А – клас точності; 8 – номінальний діаметр d нарізі гвинта; 1 - крок; 6g – поле допуску; 30 – довжина l гвинта; 109 – клас міцності; 40Х – марка сталі, 01 – покриття; 9 – товщина покриття, мкм.

Рисунок 15 – Гвинт

При виконанні навчальних креслеників допускається вважати, що гвинт має клас точності B, зроблений із матеріалу класу міцності 5.8, без покриття, тому можна обмежитись таким умовним позначенням

Гвинт М8#30.58 ГОСТ 1491-80.

З’єднання деталей болтами, шпильками та гвинтами

Болтове з'єднання (рис. 16) виконують за допомогою болта, гайки та шайби. У деталях, що з’єднуються (в завданні це корпус та накривка), свердлять отвір для болта (рис. 16, а). Діаметр отвору приймаємо 1,1 d. В цей отвір вставляють болт, на нього надівають шайбу і нагвинчують гайку (рис. 16, б). Довжину болта розраховують за такою формулою

24

де: а, c – товщини деталей що з’єднуються (додаток 1, табл. 1.2 або 1.3 відповідно спеціальності);

S – товщина шайби за стандартом (визначається згідно заданого у варіанті ГОСТа);

m – висота гайки за стандартом; k – довжина вільного кінця болта

k = z + 0,15 d,

де: d – номінальний діаметр нарізі; z – висота фаски.

Отриману довжину l болта округляють до ближчого більшого за відповідним стандартом [4, с. 648], [5, с. 246] або в додатку 4, табл. 4.1. Як вже зазначалось вище (див. рис. 9), на кресленику головки болта та гайки зображують спрощено, дуги гіпербол замінюють дугами кіл. Болт, гайку та шайбу на кресленику зображують нерозрізаними.

Рисунок 16 – Болтове з'єднання

Приклад. Задано: товщини деталей, що з’єднуються: а = 13 мм, c = 15 мм; болт діаметром d = 10 мм ГОСТ 7798-70; гайка ГОСТ 591570, 2-е виконання; шайбаГОСТ6402-70.

Необхідно визначити довжину болта l.

Виписуємо з відповідних ГОСТів величини, які відповідають основному параметру – діаметру нарізі d:

S = 3,0 мм – товщина шайби ([4, с. 617], [5, с. 304] або в додатку 4, табл.4. 4);

m = 8 мм – висота гайки ([4, с. 685, 686], [5, с. 288] або в додатку 4, табл. 4.3);

25

z – величина фаски, яка залежить від кроку нарізі. В таблиці [4, с. 585], [5, с. 219] для діаметра 10 мм знаходимо, що крупний крок дорівнює 1,5 мм. Отже, з таблиці [4, с. 498], [5, с. 113, 114] або в додатку 3 беремо z = 1,6 мм.

Підставляємо величини у формулу:

l = 13 + 15 + 3 + 8 + 3,1 = 42,1 мм.

Величину, що отримано, зрівнюємо з таблицею ГОСТ 7798-70. ([4, с. 648], [4, с. 247, примітка] або в додатку 4, табл. 4.1).

Знаходимо два найближчі розміри – 40 та 45 мм. Обираємо l = 45 мм тавтійже таблиці визначаємо довжинунарізі болтаb = 26 мм.

Рекомендовано на складальних креслениках, креслениках загальних видів кріпильні деталі зображувати спрощено (рис.16, в). На таких зображеннях не показують фаски, зазори між стрижнем болта та отвором, нарізь показують по всій довжині стрижня. На вигляді зверху не зображують внутрішній діаметр нарізі.

Рисунок 17 – Розрахунки довжин в з'єднанні: а – болта; б – шпильки

Варіанти до виконання болтового з'єднання надано в додатку 1, табл. 1.2.

З'єднання деталей шпилькою показано на рис. 18. Деталь,

що приєднується (умовно, накривка), має наскрізний гладкий отвір, розмір якого дорівнює приблизно 1,1 d шпильки. (рис. 18, а). Друга

26

деталь, в яку загвинчується шпилька (умовно, корпус), має глухий отвір з наріззю (гніздо). В цю нарізь загвинчують посадочний кінець шпильки. Потім на шпильку встановлюють приєднувальну деталь, зверху надівають шайбу і нагвинчують гайку (рис. 18, б).

При кресленні шпилькового з'єднання керуються правилами, що були викладені вище: нарізь в гнізді зображується лише там, де вона не закрита шпилькою (див. пояснення до рис. 4, б). Глибина нарізі в гнізді l1 = b1 + 2P, де b1 – довжина посадочного кінця шпильки, P – крок нарізі. Щоб отримати глибину свердління l2 треба до довжини нарізі додати недоріз (див. рис. 2 та пояснення до рис. 7, б), або прийняти приблизно, як це робиться на практиці, l2 = l1 + 0,5d.

Позначення у цій формулі співпадають з позначеннями формули (1).

Отриманий результат зрівнюється з даними таблиці ГОСТ ([4, с. 682], [4, с. 262]) або в додатку 4, табл. 4.2) та приймається найближча за значенням величина l.

На зображенні з’єднання шпилькою застосовують такі самі спрощення, як і при виконанні зображень болтового з’єднання. Спрощене зображення з’єднання за ГОСТ 2.315-68 показано на рис. 18, в.

На рис. 19 показано наочні зображення болтового (а) та шпилькового (б) з'єднань.

Варіанти до виконання з'єднання шпилькою надано в додатку 1, табл.1.2 або табл. 1.5 відповідно до спеціальності. Зразки виконань – у додатку 2 на рис. 2.3 та 2.6.

27

а б Рисунок 19 – наочні зображення болтового та шпилькового з'єднань

Гвинтове з’єднання показано на рис. 20, 21. Деталь, що приєднується (умовно, накривка), має ступінчастий гладкий отвір, розміри якого D1 та t2 залежать від розміру нарізі гвинта за ГОСТ

12876-67 ([4, с. 540], [4, с. 102]) (рис. 20, б; 21, а). Друга деталь, в

яку вгвинчується гвинт (умовно, корпус), має глухий отвір з наріззю (гніздо). При кресленні гвинтового з'єднання керуються правилами, що були викладені вище: нарізь в гнізді зображується лише там, де вона не закрита гвинтом (див. пояснення до рис. 4, б). Глибина нарізі в гнізді

l1 = l3 + 2P, або приблизно l1 = l3 + 0,25d

де l3 – довжина частини гвинта, яка укручується у корпус (залежить від матеріалу корпуса);

P – крок нарізі.

Щоб отримати глибину свердління l2 треба до довжини нарізі додати недоріз ([4, с. 497, 498], [5, с. 113, 114], або додаток 3) (див.

пояснення до рис. 7, б), або прийняти приблизно, як це робиться на практиці, l2 = l1 + 0,5d.

Довжина гвинта l (рис. 20, б) обчислюється за формулою

l = l3 + (a – t2), (3)

Фаска на кінці гвинта z = 0,1d.

Слід відзначити, що шліц під викрутку на площині, що є перпендикулярною до осі гвинта, зображується на кресленику лініями під кутом 45°.

28

Варіанти до завдання наведено у додатку 1, таблицях 1.3 та 1.4 відповідно до спеціальностей.

а б Рисунок 20 – Гвинтове з'єднання. (а). Розрахунок параметрів (б)

На складальних креслениках та креслениках загальних видів рекомендується показувати з’єднання гвинтом спрощено або умовно згідно ГОСТ 2.315-68. Спрощене зображення гвинтового з’єднання показано на рис. 21, б, умовне – на рис. 21, в.

29

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Інженерна та комп’ютерна графіка: Підручник /В.Є. Михайленко, В.М. Найдиш та ін. – К.: Вища шк., 2000. – 342с.

2.Чекмарев А.А., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному черчению. – 2-е изд., перераб. – М.: Высш.

шк., 2001. – 493 с.

3.Левицкий В.С. Машиностроительное черчение и автоматизация выполнения чертежей. – М.: Высш. шк., 2002. – 429 с.: ил.

4.Анурьев В.И. Справочник конструктора-машинострои- теля: В 3т. Т.1 – 8-е изд., перераб. и доп. //Под ред. И.Н. Жестковой

–М.: Машиностроение, 2001. – 912 с.

5.Самохвалов Я.А., Левицкий М.Я., Григораш В.Д. Справочник техника-конструктора. – К.: Техника.

6.Стандарти ЕСКД, розділи 2.301 – 68…2.307 – 68; 2.311 – 68, 2.315 – 68.

ДОДАТОК 1

Рисунок 1.1 – Кресленик валу до завдання “Види нарізей”

30