Порядок выполнения.

Расчетно-графическая работа № 3

Тема 7. Крепежные детали и соединения

Цель работы:

Изучение способов изображения крепежных соединений и изделий — болтов, гаек, шайб и шпилек — по действительным и условным размерам.

Содержание. Вычертить: а) болт, гайку, шайбу по действительным размерам; б) упрощенное изображение болтового соединения на сборочных чертежах; в) гнездо под шпильку и шпильку по действительным размерам; г) изображение соединения шпилькой по действительным размерам.

Индивидуальные задания даны в табл. 7.1.

Оформление. Работу выполнить в графическом пакете «Компас», на бумаге формата А3. Пример выполнения представлен на рисунке 7.1.

Порядок выполнения.

1. Изучить методические указания, ГОСТ 2.311—68 «Изображение и обозначение резьбы» и рекомендуемую литературу.

2. Ознакомиться со стандартами на крепежные изделия: болты, гайки, шпильки, вин­ты, шайбы.

3. Выписать свое индивидуальное задание из таблицы 7.1. Для всех вариантов выбрать шайбу по ГОСТ 1371—70.

Таблица 7.1.

4. Распределить по полю чертежа весь подлежащий выполнению материал задания.

5. Вычертить болт, гайку и шайбу по действительным размерам, взятым из таблиц ГОСТов. Эти изделия должны быть снабжены всеми размерами, необходимыми для их изготовления.

Обратить внимание на правильность надписей условных обозначений, принятых по ГОСТам.

6. Вычертить упрощенное изображение болтового соединения на сборочных чертежах, пользуясь таблицей, данной на рис. 7.29, приняв за основу длину и диаметр болта, взятого для выполнения по действительным размерам.

7. Вычертить сверленое и нарезанное гнездо под шпильку. Вычертить шпильку по действительным размерам, взятым из таблицы ГОСТ 11765—66.

8. Вычертить сборочный чертеж соединения шпилькой по действительным размерам. На чертеже проставить лишь размеры диаметра резьбы и длины шпильки.

Литература. Сборники ГОСТов на крепежные изделия.

ГОСТ 2.311—68 «Изображение и обозначение резьбы».

Методические указания

1. Каждая машина состоит из ряда деталей, соединенных между собой тем или иным способом. Все соединения делятся на две группы: неразъемные и разъемные. К числу первых относятся сварные, заклепочные и др. К разъемным — резьбовые, клиновые, шпоночные и т.д.

Наиболее распространенным видом соединения деталей в технике являются резьбовые соединения, поэтому изучению изображения резьбовых соединений и изделий, как весьма часто встречающихся в машиностроительных чертежах, необходимо уделить особое внимание.

2. Резьба треугольного профиля обычно применяется на изделиях, предназначенных для скрепления, и называется крепежной. Резьбы трапецеидального, прямоугольного и других профилей предназначаются для подвижных соединений (домкраты, ходовые винты металлорежущих станков и др.) и называются ходовыми резьбами.

Рисунок 7.1

Резьба треугольного профиля с углом при вершине 60° называется метрической резьбой (рисунок 7.2).

Рисунок 7.2

Размеры метрической резьбы определены стандартами ГОСТ 8724—58, 9150—59,9000— 59. Стандарты ГОСТ 8724—58 и 9150—59 устанавливают резьбы с крупными шагами для диаметров от 1 до 68 мм и с мелкими шагами для диаметров от 1 до 600 мм. Профиль и размеры метрической резьбы для диаметров от 0,25 до 0,9 мм даны в ГОСТ 9000—59. Диаметры и шаги метрических резьб даны в табл. 7.2.

При изготовлении запасных частей к старым машинам встречается дюймовая крепежная резьба, имеющая профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55° (НКТП 1260).

Для труб и изделий трубных соединений (муфты, отводы, тройники и т.д.) применяется трубная дюймовая резьба с профилем — равнобедренным треугольником с углом при вершине 55° (ГОСТ 6357—52), т. е. резьба трубная цилиндрическая. В отличие от дюймовой резьбы она меет более мелкий шаг: для диаметров от 1/2" до 1/8"—14 ниток (витков) на дюйм. Для труб также применяется резьба трубная коническая (ГОСТ 6211—52).

Для ходовых соединений применяются трапецеидальные резьбы (ГОСТ 9484—60), упорные (ГОСТ 10177—62). Резьба прямоугольного профиля не стандартизована.

Принятые обозначения резьб на чертежах приведены в таблице 7.3.

Следует обратить внимание на условность обозначения трубной резьбы. Если для мет­рической и дюймовой резьбы обозначение со­ответствует наружному диаметру, то в труб­ной резьбе ее обозначение, например Труб 1", соответствует трубе, имеющей условный про­ход 25,4 мм, т.е. \". Наружный же диаметр трубной резьбы \" будет равен 33,25 мм, т.е. больше на две толщины стенки трубы.

3. Ниже приводятся основные положения ГОСТ 2.311—68 по изображению и обозначению резьб на чертежах.

Резьбу изображают:

1. на стержне — сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями — по внутреннему диаметру.

На изображениях, полученных проециро­ванием на плоскость, параллельную оси стержня, сплошную тонкую линию по внутреннему диаметру резьбы проводят на всю длину резьбы без сбега, а на видах полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу, приблизительно равную 3/4 окружности, разомкнутую в любом месте (рисунок 7.3, 7.4);

Рисунок 7.3

Рисунок 7.4

2. в отверстии — сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями — по наружному диаметру.

На разрезах, параллельных оси отверстия, сплошную тонкую линию по наружному диаметру резьбы проводят на всю длину резьбы без сбега, а на изображениях полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси отверстия, по наружному диаметру резьбы проводят дугу, приблизительно равную 3/4 окружности, разомкнутую в любом месте (рисунок 7.5, 7.6).

Рисунок 7.5

Рисунок 7.6

Сплошную тонкую линию при изображении резьбы наносят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы.

Резьбу, показываемую как невидимую, изображают штриховыми линиями одной толщины по наружному и по внутреннему диаметрам (рис. 7.7).

Таблица 7.2

Примечание: резьбы отмеченные звездочками, по возможности не применять. При выборе диаметров следует предпочитать первый ряд второму, а второй – третьему.

Таблица 7.3

Линию, определяющую границу резьбы, наносят на стержне и в отверстии с резьбой в конце полного профиля резьбы (до начала сбега). Границу резьбы проводят до линии наружного диаметра резьбы и изображают сплошной основной или штриховой линией, если резьба изображена как невидимая (рис. 7.8, 7.9, 7.10).

Рисунок 7.8

Рисунок 7.9

Рисунок 7.10

Штриховку в разрезах и сечениях проводят до линии наружного диаметра резьбы на стержне и до линии внутреннего диаметра в отверстии, т.е. в обоих случаях до сплошной основной линии (см. рис. 7.5—7.10).

Размер длины резьбы на стержне и в отверстии указывают, как правило, без сбега (рис. 7.11, а; 7.12, а).

При необходимости указания длины резьбы со сбегом размеры наносят, как показано на рисунке 7.11,б, 7.12,б. При необходимости указания величины сбега на стержне размеры наносят, как показано на рисунке 7.11,в.

Рисунок 7.11

Сбег резьбы изображают сплошной тонкой прямой линией.

Недорез резьбы, выполненной до упора, изображают, как показано на рисунке 7.13, а, в.

Допускается изображать недорез резьбы, как показано на рисунке 7.13,б, г.

На чертежах, по которым резьбу не выполняют, конец глухого резьбового отверстия допускается изображать, как показано на рис. 7.14, 7.15, даже при наличии разности между глубиной отверстия под резьбу и длиной резьбы.

Рисунок 7.12

Рисунок 7.13

Рисунок 7.14

Рисунок 7.15

Фаски на стержне с резьбой и в отверстии с резьбой, не имеющие специального конструктивного назначения, в проекции на плоскость, перпендикулярную к оси стержня или отверстия, не изображают (рис. 7.16, 7.17). Сплошная тонкая линий изображения резьбы на стержне должна пересекать линию границы фаски (рис. 7.16).

Рисунок 7.16

Резьбу с нестандартным профилем показывают одним из способов, изображенных на рис. 7.18, со всеми необходимыми размерами и предельными отклонениями. Кроме размеров и предельных отклонений резьбы на чертеже указывают дополнительные данные о числе заходов, о левом направлении резьбы и т. п. с добавлением слова «Резьба».

Рисунок 7.17

Рисунок 7.18

На разрезах резьбового соединения в изображении на плоскости, параллельной его оси, в отверстии показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резьбой стержня (рис. 115, 116).

Рисунок 7.19

Рисунок 7.20

Обозначения резьб указывают по соответствующим стандартам на размеры и предельные отклонения резьб и относят их для всех резьб, кроме конических и трубной цилиндрической, к наружному диаметру, как показано на рис. 117, 118.

Рисунок 7.21

Рисунок 7.22

Обозначения конических резьб и трубной цилиндрической резьбы наносят, как показа­но на рис. 119.

Примечание. Знаком «*» отмечены места нанесения обозначения резьбы.

Рисунок 7.23

Специальную резьбу со стандартным профилем обозначают сокращенно Сп. и условным обозначением профиля (М — для метрических резьб, Трап— для трапецеидальных, Уп — для упорных).

Например, Сп М62´2 или СП Трап 50´5.

4. Болт представляет собой цилиндрический стержень, на одном конце которого имеется головка, а на другом конце — резьба (см. рис. 7.1, пример 1). По характеру обработки болты бывают с повышенной точностью, обработанные кругом, и с нормальной точностью, у которых обработаны лишь опорная часть головки и конец болта.

Наиболее широкое применение имеют болты с шестигранной головкой. По конструкции они делятся на болты:

· без шплинтового отверстия в стержне — исполнение I;

· со шплинтовым отверстием в стержне— исполнение II;

· с двумя сквозными отверстиями в головке — исполнение III.

Рисунок 7.24

Все необходимые размеры для вычерчивания болта повышенной точности (рис. 7.24) при заданной длине и диаметре (по таблице 7.1) даны в табл. 7.4, составленной по ГОСТ 7805—70. Резьба метрическая. Длину резьбы l₀ принять равной (l,5¸2,0) d.

Рисунок 7.25

Таблица 7.4

Условные обозначения: Болт M20´80 ГОСТ 7805—70, т. е. болт повышенной точности с шестигранной головкой и крупной метрической резьбой диаметром 20 мм, длиной 80 мм, исполнение I; или; Болт IIМ12´1, 25´80 ГОСТ 7805—70, т. е. болт с шестигранной головкой и мелкой метрической резьбой диаметром 12 мм, длиной 80 мм, исполнение II.

Все необходимые размеры для вычерчивания болта нормальной точности (рис. 7.25) с шестигранной головкой при заданной длине и диаметре даны в табл. 7.5, составленной по ГОСТ 7795—70.

Таблица 7.5

Условные обозначения: Болт М12´80 ГОСТ 7795—70, т.е. болт нормальной точности с шестигранной уменьшенной головкой и метрической крупной резьбой диаметром 12 мм, длиной 80 мм, исполнение I.

Способ построения кривых линий на головке болта, являющихся гиперболами и получаемых от сечения конуса плоскостями, подробно изложен в теме 6. Практически вместо гипербол через найденные точки проводят дуги окружностей.

5. Стандартные гайки по форме изготовляют шестигранные, квадратные, прорезные, корончатые, круглые и гайки-барашки. По обработке гайки делятся на нормальные и повышенной точности. Шестигранные гайки по высоте разделяют на нормальные, низкие, высокие и особо высокие. По конструкции шестигранные гайки делят: на двухфасочные — исполнение I, однофасочные — исполнение II.

В таблице 7.6 даны размеры шестигранных гаек нормальной точности (рис. 7.26) по ГОСТ 5915—70.

Таблица 7.6

Рисунок 7.26

Условное обозначение гайки включает только обозначение резьбы и номер ГОСТа, например: Гайка IIM16 ГОСТ 5915—70, т. е. гайка с крупной метрической резьбой диаметром 16 мм с одной фаской (исполнение II).

В табл. 7.7 даны размеры гаек повышенной точности (рис. 7.27) по ГОСТ 5927—70.

Таблица 7.7

Рисунок 7.27

Условное обозначение, например: Гайка М12 ГОСТ 5927—70, т.е. гайка с метрической крупной резьбой диаметром 12 мм, исполнение I. Способ вычерчивания гайки одинаков с построением головки болта.

6. В табл. 7.8 даны размеры шайб (рис.7.28) по ГОСТ 11371—68.

Таблица 7.8

Рисунок 7.28

Примеры условных обозначений: Шайба 18 ГОСТ 11371—68, т. е. шайба для болта диаметром 18 мм. Шайба 20 ГОСТ 11371—68, т. е. шайба для болта диаметром 20 мм.

7. На сборочных чертежах допускается упрощенное изображение болтового соединения. В этом случае все размеры принимают зависимости от диаметра резьбы (рис. 7.29). При этом на чертеже проставляют только два размера: диаметр резьбы и длину болта (см. рисунок 7.1 пример 4).

Рисунок 7.29

8. Шпилька представляет собой стержень с резьбой на обоих концах.

Шпильки изготовляют двух видов: без проточки типа А (рис. 7.30) и с.проточкой типа Б (рис. 7.31). В зависимости от глубины завинчивания в тело детали их делят на шпильки с глубиной завинчивания » 1,25 d (для чугуна), на шпильки с глубиной завинчивания » 1,0 d (для стали или бронзы) и шпильки (для алюминия и других легких сплавов) с глубиной завинчивания » 2,0 d.

Рисунок 7.30

Рисунок 7.31

Все эти данные входят в условное обозначение шпильки.

Размеры для вычерчивания фасок шпилек (см. рис. 7.30) содержатся в таблице 7.9.

Таблица 7.9

Примеры условных обозначений: Шпилька AM 16´80 ( ) ГОСТ11765—66, т. е. шпилька с метрической крупной резьбой диаметром 16 мм, длиной 80 мм, типа А, с глубиной завинчивания 1,25 d и длиной резьбы под гайку l₀=38 мм.

Шпилька БМ 12´60 ( ) ГОСТ 11765—66, т. е. шпилька с метрической крупной резьбой диаметром 12 мм, длиной 60 мм, с проточкой, с глубиной завинчивания, равной 1,0 d, и дли­ной резьбы под гайку Z_o=30 мм.

Гнездо под шпильку высверливается диаметром, равным внутреннему диаметру резьбы (»0,85 d), и затем нарезается резьба.

Глубина сверления Н примерно равна длине l₁+0,5d, где l₁ — длина нарезанной части шпильки, ввернутой в тело детали (см. рис. 7.30 и 7.31). Запас резьбы в гнезде длиной 0,5d необходим, так как последние витки при нарезании метчиком имеют неполноценный профиль резьбы.

Гайку вычерчивают по действительным размерам.

9. В отдельных случаях, чтобы избежать неполноценных по глубине последних витков нарезки, изготовление резьбы начинают с вытачивания кольцевой канавки (рис. 7.32), предназначенной для выхода резца в конце нарезаемого участка. Такую канавку называют проточкой.

Рисунок 7.32

10. Для предохранения крайних наружных витков резьбы от повреждений и для лучшего направления гайки при ее завинчивании на концах болтов и шпилек обычно делают фаску. В ГОСТ 10549—63 предусмотрены две формы концов крепежных деталей, имеющих резьбу: плоский (рис. 7.33,а) и в виде усеченного конуса (рис. 7.33,б).

Рисунок 7.33

Для удобства выколачивания чистых болтов, плотно сидящих в гнезде, применяется цилиндрический конец.

В таблице 7.10 даны размеры концов болтов, винтов и шпилек по ГОСТ 10549—63 для наиболее часто встречающихся размеров.

Таблица 7.10

Вопросы для самопроверки

1. Как обозначают на чертежах метрические и дюймовые резьбы?

2. Как обозначают специальные резьбы на чертежах, трапецеидальные резьбы, многоходовые?

3. Как изображают и обозначают резьбы нестандартных профилей?

4. Что такое трубные резьбы? Условность обозначения трубной резьбы.

5. Обозначьте по ГОСТу болт М20, длиной 80 мм, с шестигранной головкой (нормальной точности).

6. Обозначьте по ГОСТу болт М18, длиной 120 мм, с шестигранной уменьшенной головкой (повышенной точности).