Файл: Еский университет кафедра технология машиностроения и прикладная механика резьбовые соединения Методические указания к лабораторной работе по дисциплине Инженерная графика Волгоград 2021 1.pdf

Конструкции болтов весьма разнообразны в зависимости от назначения болтового соединения. Болты изготовляют из углеродистой, низколегированной или специальной стали, латуни и др. Рисунок 23 – Болт Винт (рисунок 24) - изделие цилиндрической или конической формы с резьбовой поверхностью. Различают винты, с потайной, полупотайной, полукруглой, шестигранной, цилиндрической и гладкой головками. Рисунок 24 – Винт Гайка (рисунок 25) - деталь резьбового соединения или винтовой передачи, имеющая отверстие с резьбой.
Крепёжная гайка в резьбовом соединении навинчивается наконец болта или шпильки или жена резьбовой участок вала, оси для закрепления от осевого перемещения сидящих на них деталей - подшипников качения, шкивов и т. п. Рисунок 25 - Гайки Шпилька, крепёжная деталь, представляющая собой металлический стержень с резьбой на обоих концах (рисунок 26). Конец шпильки ввинчивается в одну из соединяемых деталей, а другая деталь прижимается к первой при навинчивании гайки на другой конец шпильки.
17

Рисунок 26 – Шпилька Шайба рисунок 27), деталь, подкладываемая под гайку или головку болта для предупреждения смятия поверхностей соединяемых деталей, предохранения их от царапин при завинчивании гаек, винтов и для перекрытия зазора между стержнем болта и отверстием в деталях. Шайбы общего назначения применяют для увеличения площади опоры, если опорная поверхность из мягкого материала или неровная, а также если отверстие под винт продолговатое или увеличенного диаметра. Пружинная шайба (рисунок 27, д) уменьшает опасность самоотвинчивания винтов или гаек благодаря силам упругости сжатой шайбы. Быстросъёмную шайбу (рисунок
27, г) применяют в приспособлениях для экономии времени на снятие обработанной детали и установку новой. Косую (рисунок
27, б) и сферические (рисунок 27, в) шайбы используют для устранения перекоса гайки или головки винта при затяжке. Рисунок 27 - Шайбы
18

Стопорная (запирающая) шайба путём отгибания её частей устраняет возможность поворота гайки или винта относительно опорной детали или вала (рисунок 28). При сборке изделия внутренняя отогнутая лапка стопорной шайбы устанавливается в продольный паз резьбового участка вала, а одна из шести наружных лапок отгибается в шлиц круглой шлицевой гайки. Рисунок 28 - Стопорная шайба Шплинт - проволочный стержень полукруглого сечения, согнутый почти пополам (рисунок 29). Используется в качестве фиксирующего элемента слабо нагруженных сопряжённых деталей и для предотвращения самоотвинчивания гаек. Вставляется в сквозное отверстие, выступающие концы разводятся (для удобства разведения одна половинка шплинта делается длиннее другой. Изготовляется из углеродистой стали. Рисунок 29 – Шплинт Штифт, стальные круглые цилиндрические, конические или фасонные стержни, которые забивают отверстия соединяемых деталей для их неподвижного соединения, часто в строго определённом положении, а также для передачи относительно
19

небольших нагрузок (рисунок 30). По конструкции те и другие делают гладкими, с насечкой или выдавленными канавками, цилиндрические пружинные, вальцованные из ленты. Для постановки штифта детали соединяются и закрепляются. Затем в них просверливается и развёртывается отверстие, куда и вставляется штифт. Конический штифт, в отличие от цилиндрического, может использоваться многократно без уменьшения точности расположения деталей. Рисунок 30 – Штифты Болтами, гайками и шайбами осуществляют болтовые соединения рисунок 31), при которых не требуется нарезания резьбы в соединяемых деталях, однако должно быть предусмотрено место для размещения головки болта.
20

Рисунок 31 - Болтовое соединение Стопорные шайбы и шплинты предотвращают самоотвинчивание болтов и гаек при вибрациях и ударах. Если размещение болтов затруднено или нежелательно делать сквозное отверстие в деталях, используют винты и шпильки. Упрощенные изображения крепежных деталей ГОСТ 2.315-79 устанавливает упрощенные и условные изображения крепежных деталей на сборочных чертежах и чертежах общего вида. Форму изображения выбирают в зависимости от назначения и масштаба чертежа. Крепёжные детали, у которых на чертеже диаметры стержней равны 2 мм и менее, изображают условно. Размер изображения должен давать полное представление о характере соединения. В таблице 9 представлены упрощенные изображения некоторых стандартных крепежных изделий. Упрощенное изображение соединения деталей с применением болта, шайбы и гайки представлено на рисунке 32.
21

а б в где ж Рисунок 32 - Упрощенное изображение а) болтового соединения б) соединения деталей с применением шпильки, корончатой гайки и шплинта в) винтового соединения с применением винта с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ г) соединения штифтом д) соединения деталей с применением откидного болта с круглой головкой, шайбы и гайки-барашки; е) соединения деталей винтом с цилиндрической головкой ж) соединения деталей винтом с потайной головкой
22

Разработка чертежа болтового соединения Чертеж болтового соединения (рисунок 33) обычно разрабатывают исходя из заданного диаметра резьбы и толщины В
1
и В
2
соединяемых деталей. При этом длину l болта рассчитывают по формуле l = B
2
+ B
1
+ шили+ ш + (2 ... 2,5)S где В
2
и B
1
— толщина деталей ш — толщина шайбы высота гайки а — запас резьбы, принимаемый (1 ... 1,5)S; с — высота фаски, обычно равная s, или по ориентировочной формуле l
≅ B
1
+ В + 1,3 d. Устанавливают в соответствии со стандартом длину l болта по таблицами длину нарезанной части, мм l
0
≥ l - (В+ В) - 5. Диаметр отверстия под болт обычно принимают на 1 мм больше, чем диаметр стержня болта. Рисунок 33. Болтовое соединение

Пример Задано d = 36 мм B
1
+ В = 50 + 60 мм. Для резьбы диаметром мм находим по таблицам шаг р = 4 мм, высоту гайки Н = 29 мм, толщину шайбы ш = 6 мм. Длина болта l, мм l
≥ 50 + 60 + 6 + 29 + (2 ... 2,5) х 4 = 153 ... 155 или l
≥ 50 + 60+ 1,3 х 36 - 157. По ГОСТ 7798—70 принимаем l = 160 мм. Длина нарезанной части l
0
, мм l
0
≥ 160 - (50 + 60) - 5 = 45. По ГОСТ 7798—70 принимаем l
0
= 78 мм. На чертеже болтового соединения (см. рис. 33) наносят диаметр резьбы болта, длину болта и длину нарезанной части, диаметр окружности, описанной вокруг шестигранника гайки, размер под ключ. В некоторых случаях на учебных чертежах изображение болтового соединения строят по относительным размерам, являющимся функциями диаметра резьбы (рисунок 33, аи округляемым при расчетах до целых чисел. Эти относительные размеры используют только для построения изображения, и на чертежах их не указывают. На рисунок 34, б дано упрощенное изображение болтового соединения. На нем не даны фаски, зазоры между болтом и отверстием, резьба показана на всей длине болтана виде сверху не показан внутренний диаметр резьбы, корончатая гайка изображена, как и прорезная. На рисунке 34, б дана формула для определения длины болта по заданной толщине A скрепляемых деталей. Разработка винтового соединения и отображение на чертеже Винтовое соединение (рисунок 35) разрабатывают исходя из заданного диаметра резьбы, толщины В привинчиваемой детали, марки материала детали с резьбовым гнездом и принимаемого типа головки и ее расположения относительно привинчиваемой детали (рисунок 35).
24

Рисунок 35. Соединение деталей винтом Выписывают из соответствующих стандартов шаг р резьбы, размеры диаметра D и высоты Н головки, радиус r под головкой, ширину b и глубину h шлица, радиус головки (для полукруглой, наносят эти размеры на эскизе. Определяют (рисунок 36): Рисунок 36. Пример выполнения винтового соединения.
25

• глубину L завинчивания винта в зависимости от материала детали с резьбовым гнездом — для стали и бронзы L = d, для чугуна, для алюминия L = 2d;
• глубину резьбы с полным профилем (рисунок 36
), мм l
1
= L + 2p;
• глубину г сверления гнезда под резьбу (рисунок 36
), мм l
1
= L + 6p = l
1
+ 4p;
• длину l винта, мм l = Вшили+ ш номинальный диаметр отверстия под нарезание резьбы, мм d
1
= d – р для р = 0,5...2 мм d
1
= d - р - 0,1 для р = 2,5...4,5 мм d
1
= d - p - 0,2 для р = 5...6 мм диаметр сквозного отверстия в привинчиваемой детали, обычно для винтов d
0
≈ d + 0,5 мм. Оформляют чертеж, например, по типу, приведенному на рисунке в при этом зазор между винтом и стенкой сквозного отверстия чертят увеличенным. Пример Задание разработать винтовое соединение по типу, приведенному на рис. 8.29, б, для винта с резьбой М B = 40 мм, D = 25 мм, h
1
= 12 мм, материал детали с резьбовым гнездом — сталь. Выписываем из таблиц для винта с резьбой M16: шаг p = 2 мм, диаметр головки D = 24 мм, ширина b = 4 мм и глубина h = 4 мм шлица, высота головки H = 9 мм, радиус r = 1,6 мм для шайбы пружинной диаметр d = 16,3, толщина ш = b = 4 мм. Определяем
• глубину L завинчивания в стальное гнездо L = d = 16 мм
• глубину l, сверления гнезда гр х 2 = 28 мм
• длину l винта l = (B - h
1
) + L + ш = (40 - 12) + 16 + 4 = 48 мм
• устанавливаем по таблицам стандартную длину l = 50 мм
• уточняем глубину сверления гнезда l г = 30 мм
26

• длину нарезанной части l
0
> L = 16, l
0
= 38 мм
• номинальный диаметр отверстия под нарезание резьбы для р = 2 мм d
1
= d - р = 16 - 2= 14 мм
• диаметр сквозного отверстия d
0
≈ d + 0,5 = 16 + 0,5 = 16,5 мм
• диаметр фаски 1,05d = 1,05 х 16 = 16,8 мм. Выбранный винт М х 50 ГОСТ Шпилечное соединение Если водной из соединяемых деталей невозможно выполнить сквозное отверстие, применяют шпилечное соединение (рисунок
37
). В детали, в которую потом ввинчивают шпильку, сверлят отверстие длиной L:
L = l
1
+ 2p + a, где l
1
+ 2p — длина резьбы полного профиля, равная сумме длин ввинчиваемого конца шпильки и запаса резьбы в отверстии, равного двум шагам р резьбы шпильки а — размер недореза, включающий длину сбега резьбы хи длину гладкого цилиндрического отверстия (по ГОСТ 10549—80). В шпилечном соединении шпилька ввинчивается в детальна всю длину резьбового конца, включая и сбег резьбы. Длину l шпильки (без ввинчиваемого конца) определяют по формуле l
≥ H + S + m + a, где Н — толщина скрепляемой детали, мм.
27

Рисунок 37. Пример выполнения шпилечного соединения.
28

29

По табл. 1 принимаются значения для болтов, гаек и шайб, по табл. 2 принимаются значения для шпилек. Таблица 1
№ варианта резьба длина болта исполнение ГОСТ болта гайки шайбы болта гайки шайбы
1 ММ ММ ММ ММ ММ ММ ММ ММ ММ ММ ММ ММ Примечания 1. При наличии у болта отверстия под шплинт размеры шплинта подбираются по ГОСТ 397-79 (СТ СЭВ 220-75), причем шплинт в этом случае подлежит вычерчиванию наряду с болтом, гайкой и шайбой.
2. Если в графе Исполнение сделан прочерк, это означает, что изделие изготавливается в единственном исполнении. Таблица 2 30

№ варианта Резьба
Толщина пластины, мм исполнение ГОСТ шпильки гайки шайбы шпильки гайки шайбы
1,13 ММ ММ ММ ММ ММ ММ Примечания 1. Если в шпилечном соединении применяется прорезная или корончатая гайка, то она должна навинчиваться на шпильку так, чтобы конец последней выступил из гайки не более чем на 3–5 мм, при этом шплинт диаметр и длина) подбирается по ГОСТ 397-79 (СТ СЭВ
220-75.
2
. Если в графе Исполнение сделан прочерк, это означает, что изделие изготавливается в единственном исполнении.
31