Соединение болтовое применяется для скрепления двух и более деталей. В соединяемых деталях диаметр отверстия для стержня болта выполняется сквозным без резьбы и большего диаметра, чем диаметр болта. После установки болта на резьбовой конец его надевается шайба и навинчивается гайка.
Рис. 94 Соотношения элементов крепежных деталей
Длина болта определяется следующим образом: к суммарной толщине соединяемых деталей (S 1 +S 2) прибавляется высота гайкиm , толщина шайбы s и длина выступающей над гайкой части стержня болта 3Р (где Р – шаг резьбы болта): l Б = S 1 + S 2 + s + m + 3P,
Полученная общая длина стержня болта сравнивается с данными соответствующего стандарта и принимается ближайшая большая стандартная длина. В той же таблице находят длину нарезанной части стержня болта l 0 .
Соединение шпилечное применяют для скрепления двух и более деталей, когда по конструктивным соображениям применение болтового соединения невозможно или нецелесообразно, например, в связи с недоступностью монтажа болтового соединения, невозможностью сквозного сверления всех скрепляемых деталей и т.д.
Шпилечное соединение осуществляется следующим образом: в одной из соединяемых деталей выполняется глухое отверстие с резьбой, а в другой – отверстие без резьбы диаметром»1,1d , где d — диаметр шпильки. Шпилька завинчивается одним концом с резьбойl 1 на всю длину в резьбовое отверстие и свободно проходит через второе. Линию границы резьбы посадочного конца шпильки условно совмещают с линией разъёма соединяемых деталей. Вторая скрепляемая деталь, имеющая сквозное отверстие без резьбы, надевается на свободный конец шпильки, затем на шпильку надевается шайба и навинчивается гайка.
Глухое резьбовое отверстие под шпильку выполняется следующим образом: сверлят отверстие в детали на глубину, превышающую длину ввинчиваемого (посадочного) конца шпильки l 1 на величину, равную шести шагам резьбы (6Р). Диаметр просверленного отверстия равен внутреннему диаметру резьбы d 1 . Затем в отверстии нарезается резьба метчиком.
Соединение винтовое применяется для скрепления двух и более деталей. Винт свободно проходит через сквозное отверстие без резьбы одной или нескольких деталей и ввинчивается в базовую деталь. Резьбовое отверстие, в которое ввинчивается винт, может быть сквозным или глухим.
Глубина гнезда под винт зависит от материала детали и определяется по тем же соотношениям, что глухое резьбовое отверстие под шпильку. Размер винтов, диаметры их резьб, а также формы головок выбирают из соответствующих стандартов в зависимости от характера соединяемых деталей. Для создания усилия затяжки винтового соединения винт ввинчивают в резьбовое отверстие не на полную длину резьбы. Линия конца резьбы на винте должна быть выше линии разъёма деталей на два, три шага.
Практическое задание № 7. а) Выполнить чертеж соединения крепежными деталями (болтовое, винтовое, шпилечное соединения). Формат А4. б) Заполнить спецификацию к данному сборочному чертежу.
Рис. 95 Образец выполнения задания № 7 а
Рис. 96 Образец выполнения задания № 7 б
Соединение шпилькой
Задание 3 . На листе формата А3 вычертить шпильку и гайку по дей — ствительным размерам и их соединение – по относительным. Вычертить резьбовое отверстие под шпильку. Шпилька нормального класса точности, исполнения 1. Гайка по ГОСТ 5915-70. Под гайку поставить шайбу пружинную ГОСТ 6402-70. Исходные данные взять из таблицы 3.1.
Пример выполнения чертежа шпилечного соединения представлен на рис. 3.3.
Таблица 3.1
Исходные данные для построения соединения шпилькой
| Вариант | d , мм диаметр | Р , резьбы | m , толщина привинчиваемой детали | Материал | Масштаб |
| алюминий | |||||
| 0 1 | 2 ,0 | алюминий | 1 : 1 | ||
| 0 2 | чугун | ||||
| 0 3 | чугун | ||||
| 0 4 | 1 , 5 | бронза | |||
| 0 5 | 3 ,0 | чугун | |||
| сталь | |||||
| 0 7 | 2 ,0 | сталь | |||
| 0 8 | 1, 2 5 | бронэа | |||
| 0 9 | 3 ,0 | сталь | |||
| 3 0 | сталь | ||||
| 2 ,0 | латунь | ||||
| сталь | |||||
| сталь | |||||
| алюминий | |||||
| чугун | |||||
| чугун | |||||
| сталь | |||||
| чугун | |||||
| чугун | |||||
| сталь | |||||
| 3 ,0 | чугун | ||||
| 1 6 | 2 ,0 | сталь | |||
| бронза | |||||
| 3 ,0 | латунь | ||||
| сталь | |||||
| сталь | |||||
| латунь |
3.1. Изображение шпилечного соединения
На листе чертежной бумаги формата А3 намечают места для изображения шпильки, гайки, отверстия под шпильку и соединения. Намечают расположение видов соединения (главный, вид сверху и слева) осевыми линиями. На главном виде намечают контуры деталей m и n . Согласно задания, определяют длину ввинчиваемого конца шпильки l 1 . В детали n вычерчивают резьбовое отверстие по представленным на рис. 3.1 относительным размерам (l 2 и l 3). В этом отверстии изображают резьбовой конец шпильки. Шпилька вкручивается на всю длину резьбы l 1 .
На главном виде чертежа отмечают толщину шайбы s = 0,1sd ; высоту гайки: Н = 0,8d ; и выход резьбы за гайку: k = (0,25…0,5)d или (0,2…0,4)P . определяют длину шпильки l = m + s + H + k и длину ее резьбы: l 0 = 2d + 2p .
На виде сверху проводят окружности:
d – наружного диаметра резьбы;
d 1 = 0,85d – условное изображение резьбы на торце шпильки (внутренний диаметр резьбы);
D = 2d – диаметр окружности для построения шестигранника гайки;
D ш = диаметр шайбы.
С вида сверху на главный вид и вид слева проекционно переносят размеры граней гайки, диаметр шайбы d ш, условное изображение резьбы d 1 .
Определяют размер фаски с = 0,15d и на конце шпильки диаметр отверстия d 0 = 1,1d в детали m , и наносят их на чертеже.
Последовательность вычерчивания фасок шестигранной гайки изложена в п.3.2.
Штрихуют элементы деталей, показанные на чертеже в разрезе.
Наносят размеры. На данном сборочном чертеже необходимо проставить размеры:
d — диаметр резьбы шпильки;
l – длину шпильки;
l 0 – длину гаечного конца шпильки;
l 1 – длину ввинчиваемого в деталь конца шпильки;
S – размер «под ключ».
Размеры l 1 , l 0 и S согласуется с ГОСТом.
Затем на чертеже убирают лишние линии и обводят его.
* Размеры необходимо согласовывать с ГОСТом
Рис. 3.1. Построение соединения шпилькой по условным соотношениям
3.2. Чертеж шпильки . Её выполняют в соответствии со стандартами в следующей последовательности: (рис. 3.2). Исходя из данных задания, по таблице 3.1 определяем ГОСТ на шпильку. Размеры шпильки: d , p , l , l 1 , l 0 известны из задания и выполнения п.3.1. Величину фаски с определяем по таблице 01.
Шпилька вычерчивается в одной проекции, причем ее ось должна быть параллельна основной надписи чертежа. На чертеже записывают ее обозначение.
Рис. 3.2. Шпилька
3.3. Чертеж гайки. Его выполняют в соответствии с ГОСТ 5915-70 в следующей последовательности (рис. 3.3)
Рис. 3.3. Гайка
На рабочих чертежах гайки вычерчиваются с изображением линии пересечения конической поверхности (фаски) с плоскими гранями.
1.3.1. Гайки изображаются по действительным размерам, для чего из соответствующих ГОСТов выписывают:
d — диаметр резьбы;
D — диаметр описанной вокруг шестигранника окружности (вспомогательная окружность для построения правильного шестиугольника);
S — размер «под ключ»;
Н — высоту гайки.
1.3.2. На местах изображений наносят осевые и центровые линии.
1.3.3. На месте вида сверху строят правильный шестиугольник делением окружности D и вписывают в него окружность диаметром D 1 ≈ (0,9…0,95)S .
1.3.4. На месте главного вида и вида слева отмечают высоту гайки Н , проецируют шестигранник (с вида сверху) и диаметр фаски D 1 (точки 1″ и 3″»). От диаметра фаски D 1 (точки 1″ и 3″») проводят прямые линии под углом 30° к горизонтали до пересечения с ребрами шестигранника (точка 2″) На главном виде и гранью на виде слева (4″»).
1.3.5. Проекция точки 2″ будет низшей точкой линии пересечения (гиперболы) конической поверхности с плоскостью, а проекция точки 3″ — высшей.
1 3.6. Полученные высшие и низшие точки гиперболы соединяют плавной кривой от руки, а затем обводят их по лекалу. Обычно линию пересечения (гиперболу) заменяют дугой окружности. Радиус дуги окружности R принимают равным R = 1,5d и проводят дугу через низшие точки линии пересечения (точки 5″ и 6″). Центр большой дуги окружности будет находиться на осевой линии и на расстоянии R от низшей точки (точки 5″ и 6″). Центр малой дуги R 2 окружности находится графически как показано на рис.1.3. Радиус кривизны R 1 на виде слева применяют равным R 1 = d и также проводят его через низшие точки (2″» и 5″»).
1.3.7. На виде сверху наружный диаметр резьбы изображают дугой 3/4 ок-ружности.
Таблица 3.2
Размеры шпилек (выдержки из ГОСТ)
| d = d 1 | класса точности | |||||||||
| В — нормальной | ||||||||||
| А — повышенной | ||||||||||
| Длина ввинчиваемого резьбового концаl 1 | d | В ГОСТ 22032-76 А ГОСТ 22033-76 | ||||||||
| 1,25d | В ГОСТ 22034-76 А ГОСТ 22035-76 | |||||||||
| 1,6d | В ГОСТ 22036-76 А ГОСТ 22037-76 | |||||||||
| 2d | В ГОСТ 22038-76 А ГОСТ 22039-76 | |||||||||
| 2,5d | В ГОСТ 22040-76 А ГОСТ 22041-76 | |||||||||
| гаечного конца шпилекl 0 при l | 2. Размеры, заключенные в скобки, при-менять не ре-комендуется. 3. Знаком × отмечены шпильки с длиной гае — чного конца l 0 = l – 0,5 d | |||||||||
Примечания: 1. Стандартный ряд длин шпилек l :10, 12, 14, 16, 16, (18), 20, (22), 25) (28), 30, (32), 35, (38), 40, (42), 45, (48), 50, 55, 60, 65 , 70, 75, 80, 90, (95), 100, (105), 110, (115), 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 220, 240, 260, 280, 300.
Таблица 3.3
Гайки шестигранные нормальной точности (ГОСТ 5915-70)
| D 1 = (0,9…0,95) S Исполнение 1 Исполнение 2 | |||||
| Номиналь — ный диаметр резьбы d | Шаг резьбы | Размер «под ключ» S | Диаметр описанной окружности D ,не менее | Высота | |
| крупный | мелкий | ||||
Примечания: 1. Исполнение 1 применяет для d = 18 мм и более, а исполнение 2 , для d <16 мм.
2. Пример условного обозначения гайки с диаметром резьбы 12 мм и размерами по ГОСТу 5915-70 исполнения 1, с крупным шагом резьбы:
Гайка М12 ГОСТ 5915-70.
То же, исполнения 2, с мелким шагом резьбы 1,25 мм:
Гайка 2М12 х 1,25 ГОСТ5915-70.
Рис. 3.4. Пример выполнения шпилечного соединения
Соединение болтом
Задание 1. На листе формата А3 вычертить болт по действительным размерам, соединение – по условным размерам. Болт принять по ГОСТ 7798-70. Под гайку поставить шайбу по ГОСТ 11371-68. Исходные данные взять из таблицы 1.1. Пример выполнения задания 1 показан на рис. 1.3.
Таблица 1.1
Исходные данные для построения соединения болтом
| Вариант | d , мм диаметр болта | p , мм шаг резьбы | Толщина скрепляемых деталей | Масштаб | |
| m | n | ||||
1.1. Изображение болтового соединения (рис. 1.1)
На листе чертежной бумаги формата А3 намечают места для изображения болта, гайки и соединения.
На месте изображения соединения определяют места нахождения проекций, проводят осевые линии и обозначают диаметр болта тонкими линиями.
На главном виде изображения намечают основание головки болта. От него откладывают размеры скрепляемых деталей m и n , толщину шайбы S = 0,15d , высоту гайки Н = 0,8d и выход резьбы за гайку k = (0,25…0,5)d или (2…4)р . Затем проводят линию, определяющую высоту головки гайки.
На виде сверху проводят окружности:
d – наружный диаметр резьбы (диаметр болта);
d 1 – 0,85d – условное обозначение резьбы на торце болта;
D = 2d – диаметр окружности для построения шестигранника гайки и головки болта;
D ш = 2,2d – диаметр шайбы.
С вида сверху на главный вид и вид слева проекционно переносят размеры граней гайки и головки болта, диаметр шайбы D ш, и условное обозначение резьбы d 1 .
Затем определяют длину нарезанной части болта: l 0 = 2d + 2p . Полученное значение согласовывают с ГОСТом и отмечают на чертеже. Определяют размер фаски C = 0,15d и наносят его на изображениях конца болта.
Определяют диаметр отверстия d 0 = 1,1d в деталях m и n и наносят его на чертеже. Последовательность вычерчивания фасок на шестигранной головке болта изложена в п.п. 1.2, а гайки в п. 3.3.
Детали m и n изображают в разрезе. На чертеже определяют контуры этих деталей, и то, что попало в разрез заштриховывают (крепежные детали на сборочных чертежах показывают без разреза).
Наносят размеры. На данном сборочном чертеже необходимо проставить следующие размеры:
d – диаметр резьбы болта;
l – длину болта;
l 0 – длину резьбы болта;
S – размер «под ключ».
Размеры l , l 0 , и S согласуется с ГОСТом.
Затем на чертеже убирают лишние линии и обводят его.
Рис. 1.1. Построение соединения болтом по условным соотношениям
1.2. Чертеж болта
Его выполняют в соответствии с ГОСТом 7798-70 в следующей последовательности (рис. 1.2).
1.2.1. По заданным значениям наружного диаметра резьбы d и вычисленной длине болта l из таблиц ГОСТ 7798-70 (табл. 1.2) определяют остальные размеры болта (высоту головки Н , диаметр описанной окружности D , радиус подголовкой R , длину резьбовой части стержня l 0).
1.2.2. Вычерчивают контуры изображений болта: главного вида, вида сверху и вида слева. NB !: вычерчивание вида необходимо начинать с осевых линий.
1.2.3. На виде слева проводят окружность диаметром D 1 = 0,9s (где S — размер под ключ). Эта окружность является линией пересечения торца головки болта с фаской.
1.2.4. Отмечают точки В»»» 1 , В»»» 2 , В»»» 3 , В»»» 4 , расположенные на окружности D 1 , и определяют их положения на главном виде (В»» 1 и В»» 3 ) и виде сверху (В » 2 и В » 4).
1.2.5. Из точек В «» 1 В » 3 и В » 2 В » 4 проводят прямые под углом 30° к торцу головки болта, которые в пересечении с соответствующими ребрами головки болта определяют точки А «» 1 , А «» 4 и С 2 ,» С » 5 .
С помощью прямой, проходящей через точки А «» 1 , А «» 4 , находят точки А «» 2 и А «» 3 .
1.2.6. Через точки А «» 2 , С «» 2 , А «» 3 проводят дугу окружности.
1.2.7. Дуга окружности А «» 2 С «» 2 А «» 3 позволяет определить точки М 0 и N 0 прямой, на которой находятся центры К 0 дуг окружностей, проходящих через точки А «» 1 , А «» 2 и А «» 3 , А «» 4 .
На виде сверху проводят горизонтальные проекции этих кривых в виде дуг окружностей, проходящих через точки А » 1 , С » 1 , А » 2 и А » 1 С » 6 А » 6 . После этого указывают резьбовую часть стержня болта, проводят фаски (с × 45°), вычерчивают галтель r (плавный переход от стержня болта к его головке).
На заключительной стадии оформления чертежа болта наносят его размеры (по ГОСТ 7798-70).
Рис. 1.2. Последовательность выполнения чертежа стандартного болта исполнения 1
Таблица 1.2
Болты с шестигранной головкой нормальной точности (ГОСТ 7798-70)
| d | S | Н | D , не менее | R | l | l o | |
| 0,25…0,6 | |||||||
| 0,40… 1 ,1 | 28…100 | ||||||
| 0,6…1,6 | 32…200 | ||||||
| 0,6…1,6 | 35…260 | ||||||
| 0,6…1,6 | 45…300 | ||||||
| 3 3, 3 | 0,8…2,2 | 55…300 | |||||
| 0,8…2,2 | 65…300 | ||||||
| 1,0 … 2,7 | 75…300 | ||||||
| 1,0…3,2 | 90…300 | ||||||
| 1,2. . .3,3 | 105…300 | ||||||
| 1,6…4,3 | 1 15…3 0 0 | ||||||
Примечания: 1. Длину 1 выбирают в указанных пределах из ряда: 8, 10, 12, 14, 16, (18), 20, (22), 25, (28), 30, (32), 35, (38), 40, 45, 50, 55, 60, 65 , 70, 75, 80, (85), 90, (95), 100, (105), 110, (115), 120, (125), 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 220, 240, 260, 280, 300.
2. Пример условного обозначения болта с шестигранной головкой, диаметром резьбы 12 мм, длиной 60 мм в исполнении 1, с крупным шагом резьбы и размерами по ГОСТу 7798-70: Болт М12х 60 ГОСТ 7798-70. То же, с мелким шагом резьбы 1,25 мм: Болт М12 х 1,25 х 60 ГОСТ 7798-70.
Рис. 1.3. Пример выполнения задания 1