Стандартные резьбовые крепежные детали и резьбовые соединения

Подробности

Категория: Инженерная графика

Автор видеоурока: к.пед.н., доцент кафедры ИГиСАПР Кайгородцева Н.В.

СТАНДАРТНЫЕ РЕЗЬБОВЫЕ КРЕПЕЖНЫЕ ДЕТАЛИ И ИХ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Для соединения деталей применяются стандартные крепежные резьбовые детали: болты, винты, шпильки, гайки.

Все крепежные резьбовые изделия выполняются с метрической резьбой и изготовляются по соответствующим стандартам, устанавливающим требования к материалу, покрытию и прочим условиям изготовления этих деталей. Резьбовые крепежные детали, как правило, имеют метрическую резьбу с крупным шагом, реже с мелким.

Каждая крепежная деталь имеет условное обозначение, в котором отражаются: форма, основные размеры, материал и покрытие.

В зависимости от необходимых механических свойств материала, из которого изготовлена крепежная деталь, она характеризуется определенным классом прочности или относится к определенной группе, которые устанавливает ГОСТ 1759—70 (СТ СЭВ 607— 77, СТ СЭВ 1018—78, СТ СЭВ 4203—83).

Каждый класс прочности и каждая группа определяют требования к механической прочности резьбовой детали и предусматривают марки материалов, из которых могут изготовливаться эти детали.

Класс прочности болтов, винтов и шпилек обозначается двумя числами, каждое из которых отражает различные параметры, характеризующие прочность материала детали.

Класс прочности гаек обозначается одним числом, которое отражает состояние материала детали при воздействии на нее испытательной нагрузки.

Для предохранения крепежных деталей от коррозии применяются соответствующие защитные покрытия. ГОСТ 1759—70 (СТ СЭВ 607—77, СТ СЭВ 1018—78, СТ СЭВ 4203—83) устанавливает следующие условные обозначения покрытий: цинковое с хроматировани-ем — 01; кадмиевое с хроматированием — 02; многослойное (медь — никель) — 03; многослойное (медь — никель — хром) — 04; окисное — 05; фосфатное с про-масливанием — 06; оловянное — 07; медное — 08; цинковое — 09; окисное анодизационное с хромированием — 10; пассивное — 11; серебряное — 12.

Детали, выполняемые без покрытия, характеризуются индексом 00.

Условное обозначение любой стандартной крепежной детали должно отражать:

1)    форму и основные размеры детали и ее элементов, определяемые соответствующим размерным стандартом;

2)    класс прочности или группу детали, характеризующие механические свойства материала детали;

3)    условное обозначение покрытия, предохраняющего деталь от коррозии.

БОЛТЫ

Болт состоит из двух частей: головки и стержня с резьбой (рис. 310, а).

В большинстве конструкций болтов на его головке имеется фаска, сглаживающая острые края головки и облегчающая наложение гаечного ключа при свинчивании.

Болты с шестигранной головкой выпускаются в трех исполнениях (рис. 310, в):

исполнение 1 — без отверстий в головке и стержне;

исполнение 2 — с отверстием для шплинта на нарезанной части стержня болта;

исполнение 3 — с двумя отверстиями в головке болта (в них заводится проволока для соединения группы нескольких однородных болтов).

Болты исполнения 2 и 3 употребляются для соединения деталей машин, испытывающих вибрации, толчки и удары, ведущие к самоотвинчиванию гаек и болтов. Шплинт или проволока будут этому препятствовать.

Основные размеры наиболее распространенных в машиностроении болтов с шестигранной головкой (нормальной точности, рис. 310, б) приведены в табл.19

Каждому диаметру резьбы болта d соответствуют определенные размеры его головки. При одном и том же диаметре резьбы d болт может изготавливаться различной длины l, которая стандартизована. Длина резьбы болта l₀ также стандартизирована и устанавливается в зависимости от его диаметра d и длины l [ГОСТ 7798—70 (СТ СЭВ 4728—84)].

Формы и размеры концов болтов с метрической резьбой должны соответствовать ГОСТ 12414—66 (СТ СЭВ 215—82).

На практике иногда возникает необходимость выполнения чертежей стандартных резьбовых деталей (см. рис. 310, б).

Рабочий чертеж болта выполняется по размерам, взятым из соответствующего стандарта.

Обычно резьбовые крепежные детали изображаются на чертеже так, чтобы ось их резьбы располагалась параллельно основной надписи чертежа.

Условное обозначение болта:

Болт 2 М16х1,5. 2аX75.68.09 ГОСТ 7798—70.

Расшифровывается следующим образом:

Болт — название детали; 2 — исполнение 2; М16 — тип и размер резьбы; 7,5 — величина мелкого шага резьбы; 2а — класс (степень) точности резьбы; 75 — длина болта; 68 — условная запись класса прочности 68, указывающего, что болт выполнен из стали с определенными механическими свойствами; 09 — цинковое покрытие; ГОСТ 7798—70 — размерный стандарт, указывающий, что болт имеет шестигранную головку и выполнен с нормальной точностью.

На учебных чертежах условное обозначение болта можно упростить: Болт 2M16X1,5X 75 ГОСТ 7798—70.

ГАЙКИ

Гайки навинчиваются на резьбовой конец болта, при этом соединяемые детали зажимаются между гайкой и головкой болта.

По форме гайки могут быть шестигранными, квадратными, круглыми.

Наиболее распространенные шестигранные гайки нормальной точности (рис. 311, а) по ГОСТ 5915—70 (СТ СЭВ 3683—82) в двух исполнениях: с двумя и одной наружными фасками (рис. 311,б)

Чертеж гайки выполняется по размерам, взятым из соответствующего стандарта, имеются низкие гайки [ГОСТ 5916—70 (СТ СЭВ 3685—82) и ГОСТ 15522— 70], высокие [ГОСТ 15523—70 (СТ СЭВ 5636—86)] и особо высокие (ГОСТ 15525—70).

Для завертывания гаек без ключа применяются гайки-барашки с ушками (рис. 312), которые выбираются по ГОСТ 3032-76.

Шестигранная гайка нормальной точности в исполнении 1 по ГОСТ 5915—70 (см. рис. 311, б) на учебных чертежах обозначается:

Гайка М24.4 ГОСТ 5915—70

Гайка-барашек, изготовленная по ГОСТ 3032—76, на учебных чертежах обозначается:

Гайка М24.4 ГОСТ 3032—76.

ВИНТЫ

Винтом называется резьбовой стержень, на одном конце которого имеется головка.

Винты изготавливаются с головками разных форм (рис. 313, а): цилиндрическими ГОСТ 1491—80 (СТ СЭВ 2653—80), с полукруглой головкой ГОСТ 17473—80, с потайной головкой ГОСТ 17475—80 (СТ СЭВ 2652—80) и др.

Винты бывают двух видов: крепежные и установочные. Некоторые типы установочных винтов не имеют головок (рис. 313, б). Установочные винты применяются для регулировки зазоров и фиксации деталей при сборке.

В условное обозначение винта входят все элементы обозначения крепежной детали (рассмотренные выше); на учебных чертежах можно обозначать так: Винт М24x80.36ГОСТ 1491—80

ШУРУПЫ

Шурупы ввертываются в дерево и в некоторые полимерные материалы (пластмассы).

На рис. 314, а изображены шурупы с потайной головкой по ГОСТ 1145—80 (СТ СЭВ 2327—80), на рис. 314, б с полукруглой головкой по ГОСТ 1144—80 (СТ СЭВ 2329—80).

Винты и шурупы с потайной головкой имеют головку конической формы, которая располагается («утапливается») в специальном углублении (зенковке), выполняемом в закрепляемой детали, благодаря чему головка не выступает над поверхностью этой детали.

Следует иметь в виду, что под длиной большинства винтов и шурупов понимается длина их стержня (без головки), а под длиной винтов и шурупов с потайной головкой понимается общая длина, включая головку.

ШПИЛЬКИ

Шпилька применяется в тех случаях, когда у деталей нет места для размещения головки болта, или если одна из деталей имеет значительно большую толщину, тогда применять слишком длинный болт неэкономично.

Шпилька представляет собой цилиндрический стержень, имеющий с обоих концов резьбу (рис. 315, а). Одним нарезанным концом шпилька ввинчивается в резьбовое отверстие, выполненное в одной из деталей. На второй конец с резьбой навинчивается гайка, соединяя детали. Размеры шпильки стандартизованы. Длина l₁ ввинчиваемого резьбового конца определяется мате-может выполняться разной величины: l₁=d   — для стальных, бронзовых и латунных деталей; l₁=1,25d   — для чугунных деталей; l₁= 1,6d и 2d  — для деталей из легких сплавов; l₁=2,5d — для деталей из полимерных материалов ( d — наружный диаметр резьбы). Резьбовой конец шпильки l предназначен для навинчивания на него гайки при соединении скрепляемых деталей. Под длиной шпильки l понимается длина стержня без ввинчиваемого резьбового конца. Длина резьбового (гаечного) конца l₀ может иметь различные значения, определяемые диаметром резьбы d и длиной шпильки l. Шпильки изготавливаются на концах с одинаковыми диаметрами резьбы и гладкой части стержня посередине (рис. 315, б) нормальной и повышенной точности. Некоторые размеры шпилек приведены в табл. 20.

Условное обозначение шпильки:

Шпилька М24— 6gX80.36ГОСТ 22032—76

означает: М24 — номинальный диаметр метрической резьбы с крупным шагом; 6 — поле допуска; — длина шпильки; 36 — класс прочности, без покрытия.

На учебных чертежах можно упростить — Шпилька Формы и размеры концов болтов, винтов и шпилек

могут быть различны (рис. 316), их устанавливает ГОСТ 12414—66 (СТ СЭВ 215—82).

ШАЙБЫ

Шайбы применяются в следующих условиях:

а)    если отверстия под болты или шпильки некруглые (овальные, прямоугольные), когда мала опорная поверхность гаек;

б)    если необходимо предохранить опорную поверхность детали от задиров при затяжке гайки ключом;

в) если детали изготовлены из мягкого материала (алюминия, латуни, бронзы, дерева и др.); в этом случае нужна большая опорная поверхность под гайкой для предупреждения смятия детали.

Размеры шайб для болтов и гаек берут по ГОСТ 11371—78 (СТ СЭВ 280—76, СТ СЭВ 281—76).

Наиболее часто применяемые шайбы имеют два исполнения (рис. 317): исполнение 1 — без фаски; исполнение 2 — с фасками.

Условное обозначение шайбы:

Шайба 12.01.019ГОСТ 11371—78 В целях предупреждения самоотвинчивания болтов, винтов и гаек от вибрации и толчков применяют пружинные шайбы (рис. 318, а), которые представляют собой как бы виток пружины квадратного профиля с левым направлением навивки. Пружинная шайба разрезана поперек, под углом 70—85° к плоскости опоры. Острые края ее при сжатии гайкой стремятся внедриться в торец гайки (рис. 318, и опорную поверхность детали, тем самым задерживая обратное вращение гайки или болта. Кроме того, пружинная шайба обеспечивает постоянное натяжение между витками резьбы болта и гайки и этим самым способствует задержке обратного поворота гайки.

Шайба пружинная, выполненная по ГОСТ 6402—70 диаметром 12 мм из стали марки 65Г с кадмиевым покрытием толщиной 9 мкм, хроматированным, обозначается:
Шайба    12.65 Г.029 ГОСТ 6402—70

ШПЛИНТЫ

Самоотвинчивание гайки можно предотвратить и при помощи шплинта (рис. 319). Шплинты изготавливаются из проволоки мягкой стали специального (полукруглого) сечения. Шплинт имеет кольцевую петлю и два конца (большей частью разной длины). На одном из торцов гайки выполнены прорези определенной глубины и ширины (рис. 319, б). При скреплении деталей гайки располагаются так, чтобы одна из них совпадала с отверстием, выполненным в стержне болта. В этом случае в отверстие болта может быть вставлен шплинт, который разместится в прорези гайки. Длина шплинта выбирается так, чтобы его концы можно было развести (отогнуть в разные стороны) для фиксации его в прорези гайки. Шплинт предотвращает возможность поворота гайки относительно стержня болта.

Размеры, параметры и обозначения шплинтов определяет ГОСТ 397—79 (СТ СЭВ 220—75). Под диаметром шплинта понимается его условный диаметр d, который равен диаметру отверстия в стержне болта, предназначенного для данного шплинта. Действительный размер диаметра шплинта несколько меньше его условного диаметра d. Под длиной шплинта понимается величина  l (см. рис. 319, а).

В условном обозначении шплинта указывают: наименование детали, условный диаметр шплинта d, длину шплитна l, обозначение марки материала, обозначение вида покрытия, толщину покрытия и ГОСТ, например:

Шплинт 5x28.2.019 ГОСТ397—79.

 ШТИФТЫ

ШТИФТЫ (РИС. 320, а, 6применяются для установки деталей (установочные штифты), а также в качестве соединительных и предохранительных деталей.

При соединении деталей штифтами (рис. 320, в) отверстие под штифт сверлится после запрессовки втулки в отверстие крышки. При вычерчивании такого соединения ось отверстия для штифта должна совпадать с линией контакта соединяемых деталей.

Цилиндрические штифты (рис. 320, а) выполняются по ГОСТ 3128—70 (СТ СЭВ 238—75, СТ СЭВ 239—75), конические штифты (рис. 320, б) по ГОСТ 3129—70 (СТ СЭВ 238—75, СТ СЭВ 240—75).

Пример условного обозначения цилиндрического штифта:

Штифт 12h 8x60 ГОСТ3128—70.