Вар. 17 Вар. 18

Рис. 5.27 (продовження)

Вар.19 Вар. 20

Вар. 21 Вар. 22

Вар. 23 Вар. 24

Рис. 5.27 (продовження)

Вар. 25 Вар. 26

Вар. 27 Вар. 28

Вар. 29 Вар. 30

Рис. 5.27 (закінчення)

6 З’єднання деталей

6.1 Різьба. Типи різьби

Різьбою називається поверхня, яка утворюється в результаті гвинтового руху площинного контуру за циліндрічною або конічною поверхнею. При цьму утворюється гвинтовий виступ відповідного профілю, який обмежений гвинтовими й циліндрічними або конічними поверхнями.

Циліндр або конус разом з утвореним гвинтовим виступом називається гвинтом.

Різьби класифікуються так:

- за поверхнею, на якій вони нарізані: циліндричні й конічні;

- за розташуванням різьби на поверхні стержня чи отвору: зовнішні й внутрішні;

- за профилем: трикутні, трапецієподібні, прямокутні, круглі тощо.

- за призначенням: кріпильні (метричні, дюймові, трубні й круглі) і для передачі руху (трапецієподібні, упорні, квадратні та прямокутні);

- за напрямком гвинтової поверхні: праві й ліві. (Права різьба утворюється контуром, який обертається за годинниковою стрілкою й переміщується вздовж осі в напрямку від спостерегачів. Ліва різьба утворюється контуром, який обертається проти годинникової стрілки й переміщується вздовж осі в напрямку від спостерегачів.)

- за кількістю заходів: однозаходні й багатозаходні.

Рис. 6.1

 

На рис 6.1 у збільшеному вигляді зображений профіль трикутної різьби в повздовжньому перерізі.

Вершина, западина й бічні поверхні – елементи профілю будь-якої різьби.

Вісь різьби – вісь, відносно якої утворена гвинтова поверхня.

Розглянемо основні параметри профілю різьби (на рис. 7.1 малими латинськими літерами d позначені діаметри зовнішньої різьби, великими D – внутрішньої):

1. Зовнішний діаметр циліндричної різьби d, D – діаметр умовного циліндра, описаного навколо вершин зовнішньої різьби або западин внутрішньої; d, D – номінальний діаметр різьби, розрахункова величина.

2. Внутрішній діаметр циліндричної різьби d₁, D₁ – діаметр уявного циліндра, вписаного в западини зовнішньої різьби або вершини внутрішньої циліндрічної різьби.

3. Середній діаметр різьби d₂, D₂ – діаметр умовного співвісного з різьбою циліндра, кожна твірна якого перетинає профіль різьби так, що її відрізки, які утворилися при пересіченні з канавкою, дорівнюють половині номінального кроку різьби.

4. Крок різьби Р – відстань між сусідніми однойменними бічними сторонами профіля по напрямку, паралельному осі різьби.

5. Хід різьби t – це величина відносного осьового переміщення гвинта або гайки за один повний оберт. В однозаходній різьбі t=P, а в багатозаходній t=Pnде n – кількість заходів.

6. Кут профіля різьби α – кут між бічними сторонами профіля.

7. Висота вихідного (теоретичного) профіля Н – висота гострокутного профіля, який одержано за рахунок продовження бічних сторін до їх перетину.

8. Збіг різьби – це ділянка неповного профілю в зоні переходу від різьби до гладкої поверхні деталі.

До параметрів різьби також належить робоча висота профілю й кут підйому різьби.

 

Типи стандартних різьб.

Усі різьби діляться на дві групи: стандартні й нестандартні.

У стандарних різьбусі параметри визначаються стандартами.

Як зізначалося вище, різьба залежно від профілю може бути віднесена до того чи іншого типу.

Різьба метрична – основна кріпильна різьба. Ця різьба виготовляється переважно правою з великим і малим кроком. Профіль метричної різьби – рівнобічний трикутник (α = 60˚). Вершини й западини різьби притуплені.

Різьба трубна циліндрична – має профіль у вигляді рівнобедреного трикутника з кутом при вершині 55˚.

Різьба трапецієподібна – ходова різьба, яка застосовується головним чином для передавання зворотньо-поступового руху і осьових зусиль. Профіль цієї різьби – рівнобічна трапеція з кутом між боковими сторонами 30˚. Трапецієподібна різьба буває одно- і багатозаходною. Стандарт передбачає три різні кроки.

Різьба упорна– ходова різьба, яка застосовується для передавання руху з великими осьовими навантаженями. Вона має профіль нерівнобічної трапеції з кутами нахилу бокових сторін профілю 30˚ і 3˚.

Різьба кругла– має профіль, який одержують спряженням двох дуг одного радіуса. Її призначення – для цоколів і патронів, для захисного скла і світильників.

Різьба конічна дюймова– має профіль аналогічний метричній різьби. Застосовується для герметичних з¢єднань у трубопроводах машин і верстатів. Конусність цієї різьби 1:16.

Різьба трубна конічна- має профіль аналогічний профілю різьбі трубної циліндричної. Застосовуєтья у вентилях і газових балонах.

Нестандартні різьби – квадратна й прямокутна – виготовляються згідно із індівідуальним кресленням, на якому наведені всі параметри різьби.

Крім того, є спеціальні різьби – це різьби зі стандартним профілем, але відрізняються від стандартних розміром діаметра або кроку різьби.

 

Зображення й позначення різьби на кресленнях

Повне зображення різьби на кресленнях вимагає великих затрат часу й праці, тому стандарт установлює умовне зображення різьби, однакове для всіх типів різьб.

На рис. 6.2а наведено приклад зображення різьби на стержні. По зовнішньому діаметру її зображують суцільними товстими лініями – як на вигляді спереду, так і на вигляді зліва, а по внутрішньому діаметру різьби проводять дугу, яка приблизно дорівнює 3/4 кола. Цю дугу можна розімкнути в будь-якому місті, але не на осьових лініях.

Рис. 6.2

 

Різьбу в отворі в розрізі (рис 6.2б) показують суцільними тонкими лініями по зовнішньому діаметру й суцільними товстими лініями – по внутрішньому. Штриховку різьби в розрізі завжди доводять до суцільної товстої лінії. Тонку лінію при зображенні різьби наносять від основної на віддалі, яка не менша 0,8 мм і не більша кроку різьби.

На рис. 6.3а, б наведено умовне зображення конічної різьби на стержні й в отворі.

Межу різьби проводять до лінії зовнішнього діаметра різьби й зображують суцільною товстою лінією (рис. 6.2а)

Довжину різьби, як правило, показують без збігу (рис. 6.2а). При необхідності показу довжини різьби зі збігом розміри наносять, як показано на рис. 6.4.

Рис. 6.3

 

Фаски на стержні з різьбою, якщо вони не мають спеціального конструкторського призначення, в проекції на площину, яка перпен-дикулярна до осі стержня або отвору, не зображують (рис. 6.2а, б, рис. 6.3).

Рис. 6.4

Суцільна тонка лінія зображення різьби на стержні або в отворі повинна перетинати лінію межі фаски (рис. 6.2а, б).

Для зображення профілю нестандартної різьби застосовують місцевий розріз (рис. 7.5а), або виносний елемент (рис. 6.5б) і показують профіль різьби в розрізі з усіма розмірами й додатковими даними з добавкою слова “різьба” (рис. 6.5а, б).

Рис. 6.5 Рис. 6.6

 

При зображенні різьбового з¢єднання умовно приймають, що різьба стержня закриває різьбу отвору, і в отворі показують тільки ту частину різьби, яка не закрита різьбою стержня (рис. 6.6).

Тип різьби і її основні розміри (діаметр і крок) показують на кресленнях написом. Цей напис називають позначенням різьби.

Тип різьби позначають:

М – метрична різьба;

G – трубна циліндрична різьба;

Tr – трапецієподібна різьба;

S – упорна різьба;

Rd – кругла різьба;

R – трубна конічна зовнішня різьба;

Rc – трубна конічна внутрішня різьба;

Rp – трубна внутрішня циліндрична різьба;

K – конічна дюймова різьба.

Розмір конічної різьби й трубної циліндрічної різьби умовно позначають у дюймах (1¢¢ = 25.4 мм), у решті різьб зовнішній діаметр різьби проставляють у міліметрах.

Крок різьби не вказують для метричної різьби з великим кроком і для дюймових різьб, в інших випадках його вказують. Для багатозаходних різьб у позначення різьби входить хід різьби, а крок проставляють у дужках.

Напрям у різьбі вказують тільки для лівої різьби (LH).

Приклади позначення різьби:

М30 – метрична різьба із зовнішнім діаметром 30 мм, з великим кроком (рис. 7.7а).

М24x1.5 – метрична різьба із зовнішнім діаметром 24 мм, з малим кроком (рис 7.8а).

G3/4 – трубна циліндрична різьба з розміром 3/4¢¢.

Tr20x8(P4) – трапецієподібна різьба, двозаходна із зовнішнім діаметром
20 мм, ходом 8 мм і кроком 4 мм.

S50x8 LH – упорна різьба із зовнішнім діаметром 50 мм, кроком 8 мм, ліва.

Rd16 LH – різьба кругла із зовнішнім діаметром 16 мм, ліва.

R3/4 LH – зовнішня трубна конічна різьба з розмірам 3/4¢¢, ліва (рис. 6.7б).

Рис. 6.7

Виносні лінії при позначенні різьби проводять від зовнішнього, тобто від більшого за розміром діаметра (рис. 6.7а, рис. 6.7а).

Виняток – конічна різьба (рис. 6.7б, рис. 6.8б).

Рис. 6.8

Кріпильні деталі. Умовні позначення

Кріпильні деталі призначені для жорсткого з¢єднання деталей машин, приладів тощо. До них відносять деталі з різьбою (болти, гвинти, гайки та шпильки), і деталі без різьби (шайби, шплинти та штіфти).

Усі кріпильні деталі стандартизовані, а тому вони мають умовні позначення.

Структура умовних позначень кріпильних деталей:

1. – назва вириба (болт, винт тощо);

2. – виконання (виконання 1 не позначають);

3. – позначення різьби метричної і її діаметр;

4. – крок різьби (для малої метричної);

5. – позначення поля допуска різьби;

6. – довжина болта, винта, шпильки в мм;

7. – клас (група) міцності;

8. – марка сталі або сплаву;

9. – цифрове позначення виду покриття;

10. – товщина покриття;

11. – номер стандарта на конструкцію й розміри деталі.

Приклади умовних позначень стандартних різьбових виробів:

Болт 2М16х1,5.6gx100.58 ГОСТ 7805-70 – виконання 2, діаметром різьби 16 мм, малим кроком, довжиною 100 мм, поле допуска 6g, класс міцності 58, без покриття.

Гайка 2М12х1,25.6Н.12.40Х.016 ГОСТ 5915-70 – виконання 2, діаметром різьби 12 мм, малим кроком, поле допуска 6Н, клас міцності 12 зі сталі 40Х, покриття 01, товщина покриття 6 мкм.

Шпилька М16.6g.х120.58 ГОСТ 22032-76 – виконання 1, діаметром різьби 16 мм, великим кроком, довжиною 120 мм, поле допуска 6g, клас міцності58, без покриття.

Шайба 12.01.05 ГОСТ 11371-78 – виконання 1, діаметром 12 мм, матеріал групи 01, покриття 05.

Шплінт 5х28 ГОСТ 397-79 – з умовним діаметром 5 мм, довжиною 28 мм.

Штіфт 10х45 ГОСТ 12850-80 – виконання 1, діаметром 10 мм довжиною 45 мм.

6.2 Рознімні з’єднання деталей

Болтові з’єднання

Рис. 6.9

Болтове з’єднання деталей (рис. 6.9) виконують за допомогою болта, шайби та гайки. У деталях, що скріплюються, свердлять отвір для болта. В одержаний отвір вставляють болт, на нього надівають шайбу і нагвинчують гайку. Довжину болта розраховують за умов достатньої болта розраховують за умов достатньої довжини нарізаної частини для нормального затягування та наявності вільного кінця болта над гайкою К, де:

d – зовнішній діаметр різьби;

d₁=0,85d;

D=2d;

D_ш=2,2d;

H=0,7d;

l₀=(1,5…2,0)d;

S=0,15d;

с=0,15d;

l=b+b₁+b₂+S+H+K.

Розрахункову довжину болта округляють до ближчого більшого за відповідним стандартом або з навчальною метою до ближчого більшого числа, кратного 5 або 10 (при довжині болта понад 120 мм).

З навчальною метою параметри болтового з’єднання розраховують залежно від діаметра болта та товщини деталей за наведеними вище формулами для рис. . На кресленні болтового з’єднання головки болта та гайки зображують спрощено, дуги гіпербол (фасок на їх гранях) умовно замінюють дугами кіл, зазор між цими дугами та торцем, як правило, не показують. Болт, гайку, шайбу зображують нерозсіченими.

На кресленні болтового з’єднання наносять три розміри: діаметр різьби, діаметр отвору, довжину болта.

З’єднання шпилькою

Таке з’єднання (рис. 6.10) виконують за допомогою шпильки, шайби та гайки. В одній з деталей свердлять глухий отвір, у ньому нарізують різьбу, куди загвинчують посадочний кінець шпильки. Потім на шпильку встановлюють приєднувану деталь, в якій заздалегідь просвердлено отвір, діаметр якого вибирають з урахуванням ступеня точності складання. Зверху на шпильку надівають шайбу і нагвинчують гайку, де:

d – діаметр шпильки;

d₁=0,85d;

d₂=(1,05…1,10)d;

l₀=1,5d;

l₁=d або 1,35d;

l₂=l₁+0,5d;

S=0,15d;

H=0,8d;

К=0,25…0,50d;

l=b₁+S+H+K.

Рис. 6.10

На зображенні з’єднання шпилькою застосовують такі самі спрощення, як і при виконанні зображень болтового з’єднання.

З навчальною метою параметри з’єднання та його зображення розраховують за формулами, наведеними на рис. Розрахункову довжину шпильки округляють до ближчого більшого за відповідним стандартом або до числа, кратного 5.

На кресленні з’єднання шпилькою наносять три розміри: діаметр різьби, діаметр отвору в приєднуваній деталі та довжину шпильки.

З’єднання гвинтом

Це з’єднання (рис. 6.11) виконують у такій послідовності. У деталі свердлять отвір (головним чином, глухий), нарізають у ньому різьбу. В приєднуваній деталі свердлять отвір, діаметр якого вибирають залежно від діаметра гвинта та степеня точності складання, і виконують гніздо (зенковку) під головку гвинта (циліндричне – для циліндричної головки і конічне – для конічної головки). В отвір приєднуваної деталі вставляють гвинт і загвинчують в отвір першої деталі доти, доки деталі не з’єднаються.

Виконуючи зображення, можна користуватись умовними співвідношеннями. Початковими при цьому є діаметр гвинта та товщина приєднуваної деталі, де:

d – діаметр різьби;

d₁=0,85d;

d₂=1,1d;

d₃=1,5d;

d₄=1,1d₃;

H=0,6d;

h=0,25d;

К=0,25d;

l₀=(2,0…2,5)d;

S=0,5d;

l=l₀+b₁-H;

b₂=0,5d.

Рис. 6.11

На кресленні гвинтового з’єднання наносять три розміри: діаметр різьби гвинта, діаметр отвору в приєднуваній деталі та довжину гвинта.

На складальних кресленнях та кресленнях загальних видів рекомендується показувати з’єднання гвинтом спрощено. Тут різьбу умовно зображують на всій довжині гвинта, а шліци під викрутку – на площині, перпендикулярній до осі гвинта, однією потовщеною до 2s лінією під кутом 45⁰.

Трубне з’єднання.

Таке з’єднання можна виконувати для труб однакового або різних діаметрів за допомогою муфт, кутників, трійників, хрестовин тощо. На з’єднуваних трубах нарізають трубну різьбу. На одну з труб, де довжина нарізаної частини довша, ніж на другій трубі, нагвинчують контргайку, а потім муфту так, щоб звільнився торець труби. З’єднують торці труб і, частково загвинчуючи муфту з правої труби, загвинчують її на ліву трубу до упору. Із спеціального матеріалу формують прокладку між муфтою і контргайкою, яку затискують контргайкою, щоб запобігти проникненню назовні рідини, газу або пари, що транспортується по трубах. Остаточне зображення трубного з’єднання та переріз А-А показано на рис. 6.12. На з’єднання наносять розмір трубної різьби та ширину муфти.

Звернемо увагу на деякі особливості побудови:

1. Для приєднуваної труби, на яку нагвинчується муфта до упору, за межами муфти зображується тільки збіг різьби тонкими лініями.

2. Довжина різьби на другій трубі має бути на 5…7 мм більшою від сумарного розміру ширини муфти та висоти контргайки.

3. Креслення трубного з’єднання, як правило, виконують з конструктивними подробицями (буртики, фаски, ребра).

Приклади позначення: Труба немірної довжини – Труба 20х2,8 ГОСТ 3262-75, де 20 – умовний прохід; 2,8 – товщина стінки. Така сама труба з циліндричною (Ц) або конічною (К) різьбою: Труба Ц20х2,8 ГОСТ 3262-75; завдовжки 4 м: Труба М – 20х2,8 – 4000 ГОСТ 3262-75.

Рис. 6.12

Шпонкові з’єднання

Елементами шпонкового з’єднання є вал, шпонка, колесо. Шпонка призначена для передачі крутного моменту і осьового зусилля від вала до колеса або навпаки.

Розрізняють призматичні, клинові та сегментні шпонки.

Найбільш широко застосовують призматичні шпонки: нормальної висоти в трьох виконаннях. Розміри перерізу шпонки залежать від діаметра вала, а довжина – від крутного моменту.

Рис. 6.13

Шпонкове з’єднання звичайно зображують у двох проекціях (рис 6.13).

Умовності при зображенні шпонкових з’єднань полягають у тому, що зазор між верхніми неробочими поверхнями дещо збільшують порівняно з дійсними його розмірами.

Таблиця 6.1

Розміри шпонокових з’єднань

6.3 Нерознімні з’єднання деталей

Зварні з’єднання

Зварні з’єднання є найбільш поширеними нерознімними з’єднаннями. Вони утворюються при розплавленні металу в зоні стику і його подальшому затвердінні. Метал, що затвердів після розплавлення, називають зварним швом.

Зварні шви класифікують за такими ознаками:

1) за способом взаємного розміщення зварюваних деталей (рис. 6.14 а…г ) – стикові (С), кутові (У), таврові (Т), внапусток (Н);

2) за формою підготовки кромок – без скосу кромок (рис. 6.15 а ); з відбортуванням (рис. 6.15 б, в); з різноманітними скосами кромок (рис. 6.15 г);

3) за характером виконання – суцільні, переривчасті, точкові, однобічні й двобічні.

Зварні шви на кресленнях зображують умовно за правилами ГОСТ 2.312-72, а саме:

a) незалежно від способу зварювання видимі шви зображують суцільною товстою основною лінією, а невидимі – штриховою (рис. 6.16 а );

b) видиму одиничну зварну точку умовно показують знаком +, виконаним суцільною товстою основною лінією, невидимі одиничні точки не зображують (рис. 6.16 б).

Рис. 6.14

Для позначення типу зварного шва від його зображення проводять лінію-виноску, що починається односторонньою стрілкою. Для видимого шва над поличкою, а для невидимого – під поличкою записують необхідні параметри стандартного зварного шва:

– номер стандарту на тип і конструктивні елементи зварного шва;

– літерно-цифрове позначення шва за цим стандартом (беруть з таблиць);

– спосіб виконання зварювання (можна не зазначати);

– знак і розмір катета шва;

– знак і параметри переривчастих швів.

Означає шов, виконаний по периметру (знак ¡, ще є знак ù - монтажний шов відповідно до ГОСТ 5264-80); Т3 – тавровий двобічний без скосу кромок; Рн3 – спосіб зварювання (можна не позначати); 6 – катет шва, мм; 50Z100 – переривчастий шаховий шов; 50 – відстань між швами; 100 – крок шва; о . – підсилення шва зняти (є ще знак w– напливи та нерівності шва обробити з плавним переходом до основного металу).

Якщо у виробі є кілька однакових зварних швів, то їх позначають одним номером. На одному зі швів наносять повне його позначення, а на решті – присвоєний номер (рис. 6.17).

Рис. 6.17

Заклепкові з’єднання

Нерознімне з’єднання деталей, яке виконують за допомогою заклепки, називають заклепковим (рис.6.18). У скріплюваних деталях свердлять отвір, діаметр якого дорівнює 1,05 діаметра заклепки. В одержаний таким чином отвір вставляють заклепку і виступну її частину розклепують до утворення замикальної головки.

Випускають заклепки з напівкруглою (ГОСТ 10299-80), потайною (ГОСТ 10300-80), напівпотайною (ГОСТ 10301-80) і плоскою головками (ГОСТ 10303-80) класів точності В і С, з покриттям і без нього.

Рис.6.18

Приклад позначення: Заклепка С8х20, 38.М3.136 ГОСТ 10299-80, де С – клас точності (клас В не записують); 8 – діаметр; 20 – довжина; 38 – група матеріалу; М3 – марка матеріалу (мідь); 136 – вид (13) і товщина (6) покриття.

Діаметр d заклепки залежить від товщини d скріплюваних листів і спочатку визначається за формулою d=d+(6…8), мм, а потім уточнюється за таблицями стандарту, що рекомендує такі значення: 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12 і т.д.

Довжину l стрижня заклепки приблизно визначають за формулою l=2δ+1,5d або за таблицями (ГОСТ 14802-85) із такого ряду: 2…20; 22; 24; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 46; 48; 50 і т.д.

У з’єднанні заклепки розміщуються рядами, сукупність яких утворює заклепковий шов. Ці шви можуть бути однорядними, дворядними та багаторядними. Залежно від розміщення заклепок у рядах їх поділяють на паралельні й шахові. За взаємним розміщенням з’єднуваних деталей шви бувають внапусток і стикові.

Заклепковий шов зображують у двох проекціях: головне зображення (простий або ступінчастий розріз) та вигляд зверху.

На складальних кресленнях і кресленнях загальних виглядів заклепкові шви можна показувати умовно. При цьому кожен тип заклепки має свій умовний знак. На вигляді зверху наносять розміри між заклепками та між рядами, а положення заклепок позначають умовними знаками, центровими або осьовими лініями.

З’єднання паянням, склеюванням і зшиванням

Під час паяння деталі з’єднують завдяки розплавленню та охолодженню припою.

Припої бувають: олов’яні (ПО), олов’яно-свинцеві (ПОС), цинкові (ПЦ) та ін. Марку припою записують у технічних вимогах за типом: ПОС 40 ГОСТ 21931-76.

Незалежно від способу паяння шви на виглядах та розрізах зображують згідно з ГОСТ 2.313-82 суцільною лінією завтовшки 2s (рис. 6.19). На лінії-виносці, що починається від шва двосторонньою стрілкою, розміщують умовний знак паяння, схожий на літеру С, який виконують суцільною основною лінією. Шов по замкненій лінії позначають тим самим знаком, що й зварні шви.

Рис. 6.19

Так само зображують клейові з’єднання, проте знак тут схожий на літеру К (рис. 6.20).

Марку клею записують у технічних вимогах: “Клей БФ6 ГОСТ…” або в специфікації в розділі “Матеріали”.

Рис. 6.20

Шви з’єднань, одержаних зшиванням, зображують тонкою суцільною лінією, від якої відводиться лінія-виноска з умовним знаком зшивання, схожим на латинську літеру N. Товщина ліній знака – s (рис. 6.21).

Якщо з’єднання має кілька однакових швів, то зображують тільки один, який розміщується ближче до краю, а кількість швів і відстань між ними показують під поличкою лінії-виноски.

Рис. 6.21