Файл: Разработка документации сборочного узла и его деталировка кф огу 13. 03. 02. 3 1 20. 059 Пз руководитель работы канд пед наук Т. А. Посягина 2020 г.docx

2.1 Основные параметры метрической резьбы

Поверхность резьбы образует плоский контур при его винтовом движении по цилиндрической или конической поверхности.Основные параметры резьбы:профиль резьбы – профиль выступа и канавки в плоскости осевого сечения резьбы; номинальный диаметр(d) – диаметр, условно характеризующий размер резьбы и используемый при ее обозначении. Для большинства резьб в качестве номинального диаметра принимается номинальный наружный диаметр наружной резьбы; шаг (Р) – расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между средними точками ближайших одноименных боковых сторон профиля резьбы. Ход резьбы Р_h= n×Р, где n – число заходов; направление – правое (в обозначение резьбы не указывается) и левое (LH).




а

а – наружная б - внутренняя
Рисунок 2 – Изображение резьбы на чертеже
Изображение резьбы (ГОСТ 2.311 – 68). На чертежах резьбу изображают условно, независимо от профиля резьбы. Наружная резьба изображается сплошными толстыми основными линиями по наружному диаметру d и сплошными тонкими линиями по внутреннему диаметру D₁. На плоскости, параллельной оси резьбы, сплошную тонкую линию проводят на всю длину ее полного профиля, включая фаску (рисунок 2, а).

Внутреннюю резьбу в разрезах показывают сплошными толстыми основными линиями по внутреннему диаметру D₁ и сплошными тонкими линиями по наружному диаметру d. На плоскости, перпендикулярной к оси резьбы, сплошную тонкую линию проводят в виде дуги, равной ¾ окружности. Причем начало и конец дуги не должны совпадать с осевыми линиями (рисунок 2, б).штриховку в разрезах и сечениях резьбовых изделий наносят до сплошной основной линии, т.е. до линии наружного диаметра резьбы на стержне и линии внутреннего диаметра резьбы в отверстии.

В резьбовых соединениях резьба условно вычерчивается на стержне, а в отверстии показывается только та ее часть, которая не закрыта резьбой стержня (рисунок 3).



Рисунок 3 – Нанесение штриховки резьбовых соединений
В условное обозначение (рисунок 4) метрической резьбы

---

входят: буква М (символ метрической резьбы), номинальный (наружный диаметр резьбы (мм), через знак умножения (×) размер шага (если мелкий) и направления (если она левая – LH). Примеры: М 12; М 12×1,5; М 12 LH; М 12×1,5 LH.

Рисунок 4 – Обозначение метрической резьбы

2.2 Резьбовые соединения

Под резьбовым соединением понимают разъемное соединение, выполняемое с помощью резьбовых крепежных деталей – винтов, болтов, шпилек, гаек или резьбы, нанесенной непосредственно на соединяемые детали. Различают неподвижные и подвижные резьбовые соединения. В неподвижных резьбовых соединениях, выполняемых с помощью крепежных резьб, соединяемые детали в процессе работы остаются неподвижными друг относительно друга. К ним относятся болтовое, шпилечное и винтовое соединения.

2.2.1 Болтовое соединение

Болтовое соединение, состоящее из болта, гайки, шайбы и соединяемых деталей, выполняется следующим образом. В соединяемых деталях 1 и 2 (рисунок 5, а) сверлят сквозные отверстия диаметром d₀=(1,05...1,10)d, где d – диаметр резьбы болта, равного 20 мм, значит d₀=1,1*20= 22 мм В эти отверстия вставляют болт М20 ГОСТ 7798 – 70 (позиция 3, рисунок 5, б), надевают на него шайбу диаметром 21ГОСТ 11371–78 (Позиция 4 рисунок 5, в) и навинчивают гайку М20ГОСТ 5915 – 70 (Позиция 5, рисунок 5, г).


а б в г

Рисунок 5–Последовательность выполнения болтового соединения
Чертеж болтового соединения разрабатывают исходя из заданного диаметра резьбы и толщины Н₁ и Н₂ соединяемых деталей.

Дано: d = 20 мм; Н₁= 24 мм; Н₂= 24 мм.

Решение:

1. 
   ИзГОСТ 7798 – 70 (рисунок 6) выписываем основные размеры болта с шестигранной головкой с номинальным диаметром резьбы М20: Шаг резьбы: крупный – 2,5 мм; Размер под ключ S = 30 мм; Высота головки H = 12.5 мм; Диаметр описанной окружности D = 33 мм
   

---

Рисунок 6 –Болт М20×75.58 ГОСТ 7798 – 70;

2. 
   ИзГОСТ 11371 – 78(рисунок 7) выписываем основные размеры шайбы, диаметр стержня болта 20 мм, исполнение 1: d₁ = 21 мм: d₂ = 37 мм S = 4 мм
   

Рисунок 7 – Шайба 20ГОСТ 11371 – 78

3. 
   ИзГОСТ 5915 – 70(рисунок 8) выписываем основные размеры гайки нормальной точности М12: Шаг резьбы 2,5 мм: S = 30 мм; H = 16 мм; D = 33 мм.
   

Рисунок 8 – Гайка М20 ГОСТ 5915 – 70;

4. 
   Длина болта по формуле (1)
   

l = Н₁+ Н₂ + S_ш+ Н + К, (1)

где S_ш – толщина шайбы; Н– высота гайки; К = 0,35 d - длина выступающего стержня болта.

l = 24 + 24+ 4+ 16 +0,35·20 = 75 мм
Расчетную длину болта округляют до ближайшего стандартного значения 75 мм, длина нарезанной части резьбы 46 мм.

При изображении болтового соединения в разрезе стандартные детали (болт, гайку, шайбу) показывают неразрезанными. Головку болта и гайки на главном виде принято изображать тремя гранями. На чертеже(Позиция 5, рисунок 5, г).указывают три размера: диаметр резьбы, длину болта и диаметр отверстия под болт в соединяемых деталях.

2.2.2 Шпилечное соединение

 Шпилька – это металлический пруток с резьбой по всей длине или его части. Конструкция позволяет скреплять модули, и не имеет оголовка на конце, то есть ее можно вкручивать в имеющуюся на детали резьбу, или пропускать сквозь конструкцию, производя стяжку, накручивая гайку с одной или двух сторон шпильки. Применяются крепежи во всех сферах строительства и машиностроения, чем и обусловлено широкое разнообразие такого, казалось бы, простого элемента.Шпилька – это обобщенное название крепежа, имеющего характерные особенности, такие как отсутствие оголовка на конце, а также обязательное наличие резьбы. Сама резьбы при этом может быть нанесена как на всю поверхность модуля, так и на его отдельную часть. Кроме того, отличается размер конструкции и диаметр резьбы. Исходя из этого, несложно понять, что разнообразие шпилек очень большое, и не существует единого норматива, по которому необходимо изготавливать шпильки. Для каждой модели есть свой стандарт, строго прописывающий особенности конструкции.Монтаж трубопроводов можно отнести к работам с очень высокой степенью ответственности, требующей повышенной концентрации внимания и точности. Стыки отрезков труб в трубопроводах по сути самые уязвимые, слабые места всей конструкции. Необходимы  фланцевые соединения. А погрешности в них гарантированно выведут весь трубопровод из строя. Надёжные 

---

шпильки для фланцевых соединений в этом случае выполняют очень важную роль.

Шпилечное соединение состоит из шпильки (ГОСТ 22035 -76), гайки(ГОСТ 5915 – 70), шайбы(ГОСТ 6958 – 78)и соединяемых деталей. Применяется оно, когда одна из соединяемых деталей имеет значительную толщину,т.е. когда нецелесообразно сверлить сквозное отверстие для болта большой длины.

Выполняется шпилечное соединение следующим образом. В детали 1 (рисунок 9, а) сверлят гнездо диаметром D₁ и нарезают резьбу (рисунок 9, б). Размеры резьбового отверстия D зависят от диаметра, шага и длины резьбы ввинчиваемого конца шпильки и выбираются с учетом запаса резьбы h и ее недорезаа. Запас резьбы с гарантией обеспечивает ввинчивание шпильки 2 в гнездо на всю длину ее резьбового конца l₁ (рисунок 9, в). В детали 3 (рисунок 9, г) сверлят отверстие диаметром (1,05...1,10)d, т.е. 33 мм и надевают ее на шпильку. Затем на шпильку надевают шайбу 4 и навинчивают гайку 5 (рисунок 9, д). Длина резьбового конца l₁шпильки зависит от материала детали, в которую она ввинчивается.

а б в г д

Рисунок 9 Последовательность выполнения шпилечного соединения

Чертеж шпилечного соединения разрабатывают исходя из заданного диаметра резьбы шпильки и толщины Н₁ соединяемой детали.

Дано: d = 30 мм; Н₁= 50 мм; l₁=38мм;тип шпильки - А.

Решение:

1. 
   Глубина отверстия под шпильку l₁ + 6Р, где Р– шаг резьбы М30 крупный, равный 3 мм, глубина отверстия под шпильку 38 + 6·3,5= 59 мм; диаметр сверла D₁ для выполнения этого отверстия равен 26,5 мм. ( позиция а, рисунок 9).
   
2. 
   Глубину нарезанной части отверстия под шпильку l₁ + 2Р, численное значение: 38 + 2·3,5 = 45 мм; недорез резьбы составляет 4Р или 14 мм; ( позиция б, рисунок 9).
   
3. 
   ИзГОСТ 6958 – 78(рисунок 10) выписываем основные размеры шайбы, диаметр стержня болта 30 мм, исполнение 1: d₁ = 31 мм: d₂ = 56 мм; S = 6 мм
   

Рисунок 10–Шайба 30 ГОСТ 6958 – 78

---

4. 
   ИзГОСТ 5915 – 70 (рисунок 11) выписываем основные размеры гайки нормальной точности М30: Шаг резьбы 3,5 мм: S = 46 мм; H = 24 мм; D = 50,9 мм.
   

Рисунок 11 – Гайка М30 ГОСТ 5915 – 70;

5. 
   Пользуясь ГОСТ 22035 -76, определяем l – длину шпильки М30 (Рисунок 12), l₀ – длину резьбы под гайку, l₁ – длину ввинчиваемого конца, зависящую от материала детали, в которой выполняется резьбовое отверстие (гнездо). Для деталей, изготовленных из стали, бронзы и других материалов с достаточной пластичностью, l₁ = d= 38 мм. Рабочая длина шпильки определяется по формуле (2),аналогично формулы (1)
   

l = Н₁+ S_ш+ Н + К,(2)
где S_ш – толщина шайбы; Н– высота гайки; К = 0,35 d - длина выступающего стержня болта.

l = 50 + 6+ 24+0,35 ·30 = 90,5 мм
Расчетную длину болта округляют до ближайшего стандартного значения 90,5 мм, длина нарезанной части резьбы 66 мм.

Рисунок 12 – Шпилька AM30*90 38/66 ГОСТ 22035 -76;

Длина и толщина шпильки для каждого объекта рассчитывается в зависимости от нагрузки, которая впоследствии будет оказана на неё. Нужно учитывать также агрессивность окружающей среды и при её высокой степени нужно применять только шпильки с защитным слоем. От коррозии на шпильку как и на другие виды метизов посредством электролиза наносится защита, самым применяемым  гальваническим покрытием является цинк.

2.2.3 Винтовое соединение

Предназначены для крепления обшивки, небольших узлов и агрегатов, мелких деталей. Крепление деталей винтами можно производить как ввинчиванием их в корпус детали, так и с помощью гаек. Соединения винтами, особенно когда их количество большое, достаточно трудоёмкий процесс и требует обеспечения соосности отверстий в соединяемых деталях, особенно при применении винтов с потайной головкой. При использовании винтов с потайной головкой появляется дополнительная операция, зенкерование. Если толщина детали меньше высоты потайной головки, в случае крепления тонколистовых обшивок, производят в обшивке выдавку под головку. Не допускается выступание головок винтов за обшивку, а утопание допускается в пределах 0,1-0,2 мм.К недостаткам винтовых соединений относится: повышенная трудоёмкость сборки; совместное сверление отверстий в соединяемых деталях; трудности с автоматизацией и механизацией процесса.

---