ЗОБРАЖЕННЯ РІЗЬБИ І РІЗЬБОВИХ З’ЄДНАНЬ

Багато деталей машин і приладів мають різьблення. Поверхня різьблення утворює плоский контур при гвинтовому русі по циліндричної або конічної поверхні. При цьому різні ділянки плоского контуру можуть утворювати різні співвісні гвинтові поверхні – прямі (див. Рис. 8.8, 8.9), косі (див. Рис. 8.10) або іншої форми. Найбільшого поширення набули циліндричні і конічні різьблення, т. Е. Різьби, утворені на циліндричних або конічних поверхнях (деталях).

Різьбове з’єднання – це з’єднання деталей за допомогою різьблення, що забезпечує їх відносну нерухомість або переміщення однієї деталі щодо іншої. У різьбовому з’єднанні одна з деталей має зовнішню різьбу, інша – внутрішню.

Зовнішня різьба – це різьблення, утворена на зовнішній циліндричній або конічній поверхні. У різьбовому з’єднанні зовнішня різьба є охоплюється поверхнею, а має її деталь носить назву “болт” (гвинт і ін.).

Освіта зовнішньої різьби, наприклад, нарізуванням різцем, ілюструє рис. 14.2. Якщо різець, рівномірно переміщається уздовж твірної, поглибити в рівномірно обертається заготовку, то на її поверхні утворюється гвинтова поверхня; вид цієї поверхні залежить від форми різця. Наприклад, на рис. 14.2, а різьблення має трапецеїдальний профіль, а на рис. 14.2, б – трикутний.

На кресленнях деталей зовнішнє різьблення показують умовно: суцільними основними лініями по зовнішньому діаметру різьби та суцільними тонкими лініями по внутрішньому діаметру – по межі западин – рис. 14.2, в с позначеннями, розглянутими нижче. На площині проекцій, перпендикулярній осі різьби, тонку лінію по межі западин роблять розімкнутої в будь-якому місці на ділянці близько ¼ окружності, але не слід починати і закінчувати розрив на центрових лініях.

Крім нарізування різьбовими різцями на токарно-гвинторізних верстатах її можна нарізати плашками (рис. 14.3), накочувати Різьбонакатні роликами або плашками.

Якщо в кінці різьблення різець плавно відводять від деталі, то виходить ділянку неповного профілю в зоні переходу різьби до гладкої частини деталі (рис. 14.4). Така ділянка називають стоком різьблення (на рис. 14.4 сбег різьблення на довжині x). У місцях переходу від нарізного ділянки до торця деталі при нарізці різьблення плашкою також може залишатися ділянку з неповним профілем різьблення (див. Рис. 14.3, зліва від плашки). Ця ділянка називають Недорезов . Його необхідно враховувати при конструюванні з’єднань.

У тих випадках, коли необхідно щільне прилягання торців деталей в різьбовому з’єднанні, на одній з деталей роблять циліндричну проточку (їх форма і розміри розглянуті нижче).

Внутрішня різьба – це різьблення, утворена на внутрішній циліндричній або конічній поверхні. У різьбовому з’єднанні внутрішнє різьблення є охоплює поверхнею і носить назву “гайки” (гніздо і ін.).

Нарізування внутрішньої різьби. Внутрішню різьбу нарізують різцем або за допомогою спеціального резьбонарезного інструменту – мітчика (рис. 14.5, в, г). Нарізування різьблення в наскрізних отворах порівняно просто. Більш важким є нарізування різьблення в глухих некрізних отворах. Таке, отвір з різьбленням називають гніздом .

Послідовність отримання різьблення в гнізді показана на рис. 14.5:

а – свердління отвору (гнізда) і обробка фаски;

б – отвір, готове для нарізування різьблення;

в – нарізування різьби мітчиком;

г – різьбове гніздо (розріз);

∂ – різьбове гніздо (розріз), зображуване на кресленні.

Діаметр d, свердла вибирають за технологічними нормативами в залежності від розміру різьби, приблизно він відповідає внутрішньому діаметру різьби. Довжина / – повна довжина циліндричної частини отвору. Дно гнізда, утворене ріжучої частиною свердла, умовно зображують як конус з кутом при вершині, рівним 120 °. Глибина отвору, який потрібно просвердлити, залежить від довжини різьблення з повним профілем (яку потрібно нарізати) і від величини стоку різьблення. У свою чергу на деталях довжину різьблення з повним профілем вибирають в залежності від матеріалу деталі (сталь, алюміній, бронза і т. Д.).

Гостру кромку на торці отвору обробляють на конус з кутом при вершині 90 “(це конічне поглиблення називають фаскою). Розмір фаски вказано на рис. 14.5, 6. Наявність фаски полегшує врізання мітчика. Для поступового врізання в метал мітчики мають забірну конічну частину, яка при обробці в кінці отвори утворює сбег різьблення – різьблення неповного профілю (див. рис. 14.4, г). На кресленні вказують довжину різьблення з повним профілем l 1 і довжину циліндричного отвору l (рис. 14.5, ∂). Практично величина а повинна бути не менше 0,5 діаметра різьби.

Різьбове гніздо з умовним позначенням різьби суцільними основними лініями по внутрішньому діаметру різьби та суцільними тонкими лініями по зовнішньому діаметру показано на рис. 14.5, ∂. Розміри l 1 довжини різьблення з повним профілем вказують на робочих кресленнях деталей, розмір l довжини циліндричного отвору зазвичай на кресленнях деталей не вказують, але цей розмір і діаметр d , вказують на операційних технологічних ескізах на свердління гнізда (рис. 14.5, б). Розмір а в кресленнях не вказують, а знак діаметра d замінюють стандартним позначенням різьби, що розглядаються нижче.

Різьба може бути як правою , так і лівою . Обертанням за годинниковою стрілкою деталі з правого різьбленням переміщують деталь уздовж осі в напрямку від спостерігача. Для переміщення деталі з лівою різьбою в напрямку від спостерігача деталь обертають проти годинникової стрілки.

Залежно від числа заходів (т. Е. Виступів або канавок) різьблення поділяють на однозахідні і багатозахідні (двухзаходная, трехзаходние і т. Д.). У виробництві виступ різьблення називають також гвинтовий ниткою. Приклад двухзаходной гвинтовий лінії наведено вище (див. Рис. 7.17).

Основні параметри різьби. На рис. 14.6 зображений профіль різьблення (пов’язаних, загвинченому внутрішньої і зовнішньої різьби) і позначені його основні параметри.

Ось різьблення – пряма, щодо якої відбувається гвинтовий рух плоского контуру, що утворює різьбу.

Профіль різьби – контур перерізу різьби в площині, що проходить через її вісь. У промисловості, як правило, застосовують стандартні профілі різьблення, деякі з яких розглянуті нижче. Деталі із зовнішнім різьбленням трапецеидального і трикутного профілю показані вище – див. Рис. 14.2, а, б.

Бічними сторонами профілю називають прямолінійні ділянки профілю, що належать гвинтовим поверхням.

Ділянки профілю, що з’єднують бічні сторони виступів або канавок, називають відповідно вершиною або западиною профілю.

З числа основних кількісних параметрів різьби відзначимо: кут профілю а – кут між бічними сторонами профілю; кути нахилу бічних сторін профілю β, у – кути між бічними сторонами профілю і перпендикуляром до осі різьби; для різьби з симетричним профілем кути нахилу дорівнюють половині кута профілю а / 2 ; робоча висота профілю h – висота зіткнення сторін профілю зовнішньої і внутрішньої різьби в напрямку, перпендикулярному осі різьби; довжина згвинчування – довжина зіткнення гвинтових поверхонь зовнішньої і внутрішньої різьби в осьовому напрямку.

Параметри, що стосуються лише циліндричним різьбленням, такі: висота вихідного профілю H – висота остроугольного профілю, отриманого шляхом продовження бічних сторін профілю до їх перетину (якщо профіль побудований виходячи з трикутника); висота профілю h 1; крок різьблення P – відстань між сусідніми однойменними бічними сторонами профілю в напрямку, паралельному осі різьби; хід різьби P h – відстань між найближчими бічними сторонами профілю, що належать одній і тій же гвинтової поверхні, в напрямку, паралельному осі різьби; хід різьби є величина відносного осьового переміщення гвинта (гайки) за один оборот; в однозахідних різьбах хід дорівнює кроку, в многозаходних – добутку числа заходів п на крок: P h = P • п; кут підйому різьби ψ – кут, утвореної дотичній до гвинтової лінії в точці, що лежить на середньому діаметрі різьблення, і площиною, перпендикулярній осі різьби, кут ψ визначається залежністю

зовнішній діаметр різьби d – діаметр уявного циліндра, описаного навколо вершин зовнішньої різьби або западин внутрішньої різьби; внутрішній діаметр d 1 – діаметр уявного циліндра, вписаного в западини зовнішньої різьби або вершини внутрішньої різьби; середній діаметр різьби d 2 – діаметр уявного співвісного з різьбленням циліндра, де ширина канавки дорівнює половині номінального кроку різьблення.

Конкретні значення таких параметрів, як форма профілю, зовнішній діаметр, крок, напрямок гвинтової поверхні (права чи ліва різьба), число заходів, відображають в умовному буквено-цифровому позначенні різьби. Відповідні приклади розглянуті нижче.

За експлуатаційним призначенням різьблення поділяють на кріпильні (метричні, дюймові), кріпильний-ущільнювальні (трубні, конічні), ходові (трапецеїдальні, наполегливі), спеціальні .

Все різьблення, використовувані на практиці, можна розділити на дві групи:

перша – стандартні (різьби з встановленими стандартами параметрами: профілем, кроком, діаметром і співвідношеннями між ними). Стандартні різьби становлять основну масу застосовуваних резьб;

друга – нестандартні або спеціальні, наприклад прямокутна і квадратна різьблення.

Стандартна метрична різьба. Метрична різьба є основним типом кріпильної різьби трикутного профілю (див. Рис. 14.6) з кутом профілю α = 60 °. Її використовують також в деталях приладів. Розміри елементів метричної різьби ставлять в міліметрах. Для метричної різьби в ГОСТ 8724-2002 встановлені наступні значення кроку, мм: 0,075; 0,08; 0,09; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,225; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,45; 0,5; 0,6; 0,7; 0,75; 0,8; 1,0; 1,25; 1,5; 1,75; 2 і далі до 6 через 0,5 мм. Для метричної різьби загального призначення стандартом встановлені діаметри в діапазоні від 0,25 до 600 мм і кроки в зазначеному вище інтервалі.

За ГОСТ 8724-2002 метрична різьба діаметром від 1 до 600 мм ділиться на два типи: з великим кроком (для діаметрів від 1 до 68 мм) і

з дрібними кроками (для діаметрів від 1 до 600 мм). Кожному діаметру різьби відповідають певні кроки (великий і дрібні).

Всі стандартні діаметри різьби розділені на 1, 2 і 3-й ряди. Кожен з них має різьблення з великим і дрібним кроками. При цьому кожному діаметру різьби відповідає тільки один ряд (діаметри різьби в рядах не повторюються).

Стандарт рекомендує при виборі резьб віддавати перевагу перший ряд – другого, другий – третьому. Так, наприклад, якщо по конструктивних міркувань припустимо використання резьб діаметром 14, 15 або 16 мм, то повинна бути використана різьблення з діаметром 16 мм.

Трубна циліндрична різьба. Цю різьблення використовують для з’єднань в трубопроводах, циліндричних різьбових з’єднаннях. Профіль цього різьблення (рис. 14.7) – трикутник з кутом α = 55 °, вершини і западини профілю закруглені, а в з’єднанні між вершинами і западинами зовнішньої і внутрішньої різьби відсутні зазори. Tрубная різьблення розроблена в дюймової системі (1 дюйм (1 “) = 25,4 мм) і має дрібні кроки. Крок трубного різьблення задають непрямим способом – вказують число ниток різьблення, що укладаються на 1”. Це число ниток стандартизовано в межах від 28 до 11.

Позначення розміру трубного різьблення має особливість, яка полягає в тому, що розмір різьблення задається не зовнішнім діаметром труби, на якому нарізається різьба, а величиною внутрішнього діаметра труби. Він називається діаметром труби “в світлі” і визначається як умовний прохідний розмір труби. Пояснення цієї умовності полягає в тому, що конструктивний розрахунок трубопроводів

ведеться за умовними проходами трубопроводів, арматури і з’єднувальних частин.

Наприклад, трубне різьблення в 1 “нарізається зовні на трубі, яка має внутрішній діаметр, рівний 1” (25,4 мм), розмір же зовнішнього діаметра завжди більше діаметра “в світлі” на дві товщини стінки труби.

Трубна конічна різьблення. У з’єднаннях паливних, масляних, водяних і повітряних трубопроводів машин широко застосовують конічну трубну різьбу, що забезпечує хорошу герметичність з’єднань без застосування спеціальних ущільнень. Трубні конічні різьблення (рис. 14.8) мають два варіанти профілю різьби (при вихідному профілі в формі рівнобедреного трикутника): закруглений профіль з кутом профілю α = 55 ° (розміри цієї трубної конічної різьби стандартизовані ГОСТ 6211-81);

дюймовий з кутом профілю а = 60 ° (розміри цієї конічної дюймової різьби встановлені ГОСТ 6111-52).

Конусность поверхонь, на яких нарізають конічну різьбу, зазвичай дорівнює 1:16 (позначення конусности см. На рис. 14.8, угорі ліворуч). Бісектриса кута профілю перпендикулярна осі різьби.

Діаметральні розміри конічних різьб встановлюють в основний площині, яка перпендикулярна осі і відстоїть від торця деталі із зовнішнім різьбленням на відстані l , регламентованому стандартами на конічні різьблення. В основній площині діаметри різьби рівні номінальних діаметрів трубного циліндричного різьблення.

Різьба трапецеїдальних (ГОСТ 9484-81). Профіль різьби – равнобочная трапеція з кутом профілю 30 ° між бічними сторонами (рис. 14.9, а). Стандартизована для діаметрів від 10 до 640 мм з кроками від 2 до 48 мм. Для кожного діаметра стандарт передбачає три різних кроку.

Різьба завзята (рис. 14.9, б). Стандартизована для діаметрів від 10 до 600 мм з кроками від 2 до 24 мм. Для кожного діаметра різьби передбачені три різних кроку. Має несиметричний профіль і призначена для ходових гвинтів з великою односторонньої навантаженням (лещата, домкрати, преси та ін.).

Зображення різьби. Приклади зображення зовнішньої циліндричної і конічної різьби на всій довжині деталі наведені на рис. 14.10, а, б (див. Також рис. 14.2, в), внутрішньої циліндричної і конічної різьби – на рис. 14.11, а, б (див. Також рис. 14.5, ∂).

Фаску, що не має спеціального конструктивного призначення, в проекції на площину, перпендикулярну осі різьблення, не зображують. Тому на рис. 14.10, а й 14.11, а на вигляді зліва фаска НЕ зображена, а на вигляді справа фаска показана, так як вона має спеціальне конструктивне призначення.

Невидиму різьблення зображують штриховими лініями однакової товщини по зовнішньому і внутрішньому діаметрам.

Лінію, що визначає межу різьби, наносять в кінці повного профілю різьби (до початку сбєга). Кордон різьблення проводять завжди до

лінії зовнішнього діаметра різьби і зображають, коли вона видима, суцільною основною лінією (рис. 14.12).

Штрихування в розрізах і перетинах доводять до суцільної товстої лінії, т. Е. До лінії зовнішнього діаметра зовнішньої різьби (рис. 14.13) і до лінії внутрішнього діаметра внутрішньої різьби (див. Рис. 14.12).

Стік різьблення, якщо необхідно, зображають суцільною тонкою лінією. Приклади зображення сбєга різьблення наведені на рис. 14.14 для зовнішньої ( а) і внутрішньої (б) різьблення. За збігом різьблення при нарізуванні різьблення в упор (рис. 14.14, а) може залишатися ділянку без різьблення, званий недоводом. В результаті збігу різьби і недовода виникає Недорезов різьблення (рис. 14.14, а). Наявність Недорезов різьблення необхідно враховувати при конструюванні різьбових з’єднань,

а довжину повного профілю вказувати в кресленнях деталей з урахуванням стандартної довжини Недорезов.

Якщо глухий отвір з різьбленням виконують в стінці деталі, яка є герметичною або вакуумно-щільною (рис. 14.15), то обов’язково вказують глибину L отвори під різьблення до вершини гнізда поряд з довжиною l різьблення повного профілю.

Коли кінець різьблення в глухому отворі розташований близько до дна отвори, на кресленнях, за якими різьблення не виконується (наприклад, в складальних кресленнях), допускається умовно зображати різьбу до кінця отвори.

Профілі резьб при необхідності (наприклад, з нестандартним профілем) показують на зображенні деталі (рис. 14.16) або як виносний елемент (див. Рис. 14.19, і).

На розрізах нарізного сполучення зображують тільки ту частину внутрішньої різьби, яка не закриті зовнішньої різьбою (рис. 14.17).

Якщо через різьбу проходить отвір або проріз, то її зображують умовно, перериваючи суцільну тонку лінію в місцях розташування отвори або прорізи (рис. 14.18, а). Коли необхідно показати наявність різьблення в зоні цього отвору або прорізи, її зображують повністю (рис. 14.18, б).

Позначення різьби. Приклади позначень різьблення на кресленнях наведені на рис. 14.19. Умовне зображення метричної різьби з великим кроком складається з букв M і номінального діаметра, для різьби з дрібним кроком додається величина кроку.

Наприклад, на рис. 14.19, а показано позначення метричної різьби номінальним діаметром 24 мм з великим кроком 3 мм на стрижні, а на рис. 14.19, б – метричної різьби номінальним діа-

метром 24 мм з дрібним кроком 2 мм в отворі. Для лівої різьби після умовного позначення ставлять LH, наприклад M24 × 2 LH.

Багатозахідні різьблення позначають буквою М, номінальним діаметром, числовим значенням ходу і в дужках буквою P і числовим значенням кроку. Приклади позначень: для трехзаходной різьблення з кроком 1 мм значенням ходу 3 мм

Умовне позначення трубної циліндричної різьби складається з літери G і умовного розміру внутрішнього діаметра труби в дюймах. Приклади позначення наведені на рис. 14.19, в – на трубі, на рис. 14.19, г – в отворі.

Умовне позначення трапецеїдальної різьби складається з букв Tr, зовнішнього діаметра і кроку різьблення, наприклад Tr36 × 6 на рис. 14.19, ∂.

Умовне позначення наполегливої різьблення складається з букв S, зовнішнього діаметра і кроку різьблення, наприклад S 80 × 16 на рис. 14.19, е.

На рис. 14.19, ж, з показані приклади позначення конічної дюймової різьби лівого спрямування (R 3/4 LH) на стрижні і конічної дюймової різьби – правою в отворі (Rс1).

Для позначення параметрів нестандартної різьби показують все її основні розміри. Наприклад, на рис. 14.19, і показана різьблення прямокутного профілю. Рекомендується показувати в масштабі збільшення профіль даної різьби і все її розміри: d – діаметр різьби по виступах; d , – діаметр різьби по западинах, P – крок різьби, а – величина виступу.

Конструктивні та технологічні елементи різьби – проточка, фаски, втечу, недорези. Проточка – кільцевої жолобок на стрижні або в отворі – необхідна для виходу різьбоутворюючі інструменту (рис. 14.20). Розміри проточек стандартизовані ГОСТ 10549-80.

Величину радіусу R заокруглень приймають рівною приблизно половині кроку різьблення.

Для зовнішньої різьби висоту фаски з умовно приймають рівною кроку P різьблення, кут нахилу твірної фаски до осі різьби – 45 °. Фаску для внутрішньої різьби встановлюють, як показано на рис. 14.20.

Максимальні значення величини стоку різьблення в залежності від кроку різьби P приймають рівним: нормальний стік – приблизно 2,5 Р, короткий стік – приблизно 1,25 Р.

Максимальні значення величини Недорезов: нормальний – приблизно 3 Р, короткий – приблизно 2 Р, довгий – приблизно 4 Р.

Різьбові з’єднання і їх деталі. Різьбові з’єднання отримали дуже велике поширення в техніці. Зазвичай їх поділяють на два типи:

• а) сполуки, що здійснюються безпосереднім згвинчуванням деталей, що з’єднуються, без застосування спеціальних сполучних частин;
• б) з’єднання, здійснювані за допомогою спеціальних з’єднувальних деталей, таких, як болти, гвинти, шпильки, фітинги та ін.

У багатьох випадках різьбове з’єднання використовують як елемент іншого з’єднання, в якому різьбове з’єднання створює велике осьове зусилля. Так, в конструкції вакуумно-щільного фланцевого з’єднання (див. Рис. 14.1, а) чотири болтових з’єднання стискають фланці по торцях уздовж осі, а вакуумну щільність з’єднання забезпечує конструкція торцевих частин фланців I і 2 у вигляді гострого зуба і канавки з затискається між ними прокладкою 3 з пластичного металу (міді, алюмінію).

Болтове з’єднання. У комплект болтового з’єднання (рис. 14.21) входять наступні кріпильні деталі (кріпильні вироби): 1 – болт, 2 – гайка, 3 – шайба. Зазначені кріпильні деталі мають різну форму і розміри. При конструюванні приладів і машин застосовують, як правило, тільки стандартизовані кріпильні деталі.

Болт (рис. 14.22) являє собою циліндричний стержень з різьбою на одному кінці і головкою на іншому – найчастіше у вигляді шестигранної призми. При з’єднанні скріплюються деталей на різьблення болта навертається гайка. Головку болта обробляють з торця на конус (цей елемент називають фаскою). Фаску виконують і на стрижні для зручності нарізування різьблення і усунення неміцною частини крайнього витка. Зазначені фаски на рис. 14.22 задані діаметром D 1 і кутом 15 . 30 ° на голівці і позначенням з × 45 “на стрижні (з – величина фаски, зазвичай дорівнює кроку P різьблення). Позначення діаметра d на рис. 14.22 на кресленнях болтів замінюють на позначення різьби .

Зазвичай болти застосовуються для з’єднання деталей не дуже великої товщини (фланців та ін.) І при необхідності частого з’єднання і роз’єднання деталей за умовами їх експлуатації.

Випускаються промисловістю болти розрізняють за формою і розмірами головки, за формою стрижня, по кроку різьблення, за характером виконання, по точності виготовлення.

Залежно від призначення і умов роботи болти виконують з шестигранними, напівкруглими і потайними головками. На різні форми болтів розроблені і затверджені свої стандарти.

Болти з шестигранними головками набули найбільшого поширення. Їх виготовляють нормальної, підвищеної і грубої точності, вони мають від трьох до чотирьох варіантів виконання. Варіант виконання 1 наведено на рис. 14.22. Ці болти стандартизовані ГОСТ 7798-70. Зазвичай їх рекомендують використовувати і в навчальному процесі.

Стандартне умовне позначення болта, яке записують в технічній документації і застосовують в літературі, містить основні конструктивні розміри. Наприклад, запис Болт М12 × 60 ГОСТ 7798-70 позначає, що болт має метричну різьбу діаметром 12 мм з великим кроком, довжину стрижня 60 мм, головку шестигранную, виконання 1. Зображення болта такої ж конструкції в поєднанні з іншими деталями, з діаметром різьблення 36 мм з великим кроком і довжиною стержня 120 мм см. на рис. 14.21.

Гайка – деталь, що має отвір з різьбленням для навинчивания на болт або шпильку (рис. 14.23). Гайки розрізняють: за формою зовнішньої поверхні, по виду виконання, за типом різьблення, по точності виготовлення.

За формою зовнішньої поверхні гайки виконують шестигранними, шестигранними прорізними, корончата, круглими, смушковими і ін. По висоті шестигранні гайки розрізняють нормальної висоти, низькі, високі і особливо високі. Крім того, гайки випускають із зменшеним розміром “під ключ”.

Гайки виготовляють нормальної, підвищеної і грубої точності.

По виду різьблення гайки розрізняють з метричної різьбою з великим або дрібним кроком.

Фаску виконують для зрізання гострих кромок кутів шестигранної призми, які можуть служити причиною порізів.

Вибір типу гайки залежить від призначення конструкції і умов роботи.

Умовне позначення гайки містить розмір різьблення і номер стандарту, який встановлює конструкцію. Наприклад, запис Гайка М12 ГОСТ 5915-70 позначає, що гайка має діаметр метричної різьби 12 мм з великим кроком, шестигранна, нормальної точності. Зображення гайки з метричної різьбою діаметром 36 мм в поєднанні з іншими деталями – см. Рис. 14.21.

Зазначені скорочені записи умовних позначень болта і гайки використовують при виконанні креслень в навчальному процесі. Їх стандартні позначення містять також інформацію про класи точності і міцності, виконанні, поле допуску різьби, вигляді і товщині покриття, марці стали або сплаву.

Зображення фасок на голівках болтів і гайках. На шестигранних голівках болтів і гайках лінія перетину фаски з площиною грані є гіперболою. Проекції гіперболи на кресленнях цих деталей замінюють зображеннями дуг кіл, як це показано на рис. 14.24.

На кресленнях складальних одиниць стандартами допускається шестигранні гайки і головки болтів з фасками зображати без фасок. Ці зображення менш трудомісткі, але і менш наочні. Тому в виконуваних в навчальному процесі кресленнях їх зазвичай не застосовують. При зазначеному спрощеному зображенні про наявність фасок судять по позначенню гайки або болта.

Шайба – деталь, що закладається під гайку або головку болта (гвинта) і призначена для передачі і розподілу зусиль на з’єднуються деталі або для запобігання їх самовідгвинчування (стопоріння). Креслення стандартних круглих шайб з позначеннями основних розмірів наведено на рис. 14.25.

Шайби поділяються на шайби круглі, пружинні, стопорні та ін.

Шайби круглі мають кілька видів: шайби звичайні нормального ряду по ГОСТ 11371-78, шайби збільшені, шайби зменшені. Шайби нормального ряду мають два виконання – виконання 1 без фаски, виконання 2 з фасками (рис. 14.25). Вони мають розміри, узгоджені з деталями кріплення з різьбою від 1 до 48 мм.

Приклад умовного позначення шайби для кріплення деталі виконання 1 діаметром 12 мм встановленої товщини, з матеріалу групи 01, з покриттям 01 товщиною 9 мкм:

Шайба 12.01.019 ГОСТ 11371-78.

Для аналогічної шайби, але виконання 2 позначення буде:

Шайба 2.12.01.019 ГОСТ 11371-78.

Шайби пружинні (ГОСТ 6402-70) оберігають гайку від самовідгвинчування при поштовхах і струси (рис. 14.26).

Пружинні шайби поділяються на типи: легкі (Л), нормальні (Н), важкі (T) і особливо важкі (ОТ).

Умовне позначення пружинних шайб після діаметра різьби містить позначення типу (позначення H не вказують). Наприклад, запис Шайба пружинна 12ГОСТ 6402- 70 позначає, що шайба пружинна, нормальна для гвинта діаметром 12 мм.

Розробка креслення болтового з’єднання. Креслення болтового з’єднання (див. Рис. 14.21) зазвичай розробляють виходячи із заданого діаметра різьби і товщини B 1 і B 2 деталей, що з’єднуються. При цьому довжину l болта розраховують за формулою, мм (рис. 14.27):

де B 1 і B 2 – товщини деталей; Sш – товщина шайби; H – висота гайки; а – запас різьблення, що приймається , з – висота фаски, зазвичай рівна Р, або за орієнтовною формулою

Встановлюють відповідно до стандарту довжину l болта (див. ГОСТ 7798-70) і довжину l 0 нарізаною частини, мм:

Діаметр отвору під болт зазвичай приймають на 1 мм більше, ніж діаметр стрижня болта.

Приклад. Визнач d = 36 мм, мм. Для різьблення діаметром 36 мм знаходимо: по ГОСТ 7798-70 крок P = 4 мм, по ГОСТ 5915-70 висота гайки H = 29 мм, по ГОСТ 11371-78 товщина шайби мм.

Довжина болта l , мм:

За ГОСТ 7798-70 приймаємо l = 160 мм.

Довжина нарізаної частини l 0, мм:

За ГОСТ 7798-70 приймаємо l 0 = 84 мм.

На кресленні болтового з’єднання (див. Рис. 14.21) наносять розміри: різьблення болта, довжини болта і довжини нарізаної частини, діаметр кола, описаного навколо шестикутника гайки, розмір під ключ.

Гвинти . За призначенням гвинти для металу поділяють на кріпильні (з’єднувальні) та установчі.

Кріпильний гвинт – деталь, яка служить для роз’ємного з’єднання і являє собою циліндричний стержень з різьбою для вгвинчування в одну з деталей, що з’єднуються і головкою різної форми “під ключ” або з прорізом “під викрутку”. Креслення гвинтів з різною формою головки з прорізом під викрутку наведені на рис. 14.28: циліндрична (а), напівкругла (б), потайна (в) і напів-потайна (г).

Гвинти застосовують при складанні машин і механізмів, коли до основної деталі кріпиться допоміжна, наприклад: кришка до корпусу редуктора, шпонка до валу, панель до шасі або корпусу і т. Д.

Гвинти з потаємною і полупотайной (конічної) головками часто застосовують замість болтів, коли виступаючі головки заважають роботі механізму.

Регулювальний гвинт відрізняється від кріпильного тим, що його стрижень повністю нарізаний на всю довжину і має натискний кінець спеціальної форми (плоский, конічний, сферичний), що входить в спеціальне поглиблення сполученої деталі.

При складанні приладів, машин регулюючі гвинти застосовують для фіксування однієї деталі щодо іншої. На обертових деталях застосовують регулюючі гвинти з шліцом під викрутку без головки.

Стандарт встановлює для гвинтів чотири варіанти виконання з певною довжиною нарізаною частини в залежності від діаметра і довжини гвинта. Гвинти виготовляють з метричної різьбою з великим і дрібним кроком.

Приклад умовних позначень гвинтів: Гвинт M 12 × 50 ГОСТ 17473-80 (гвинт з’єднувальний з напівкруглою головкою, виконання 1, нормальної точності, з діаметром різьблення 12 мм, з великим кроком, довжиною стрижня 50 мм) або Гвинт 2М 12 × 1,25 ГОСТ 17473-80 (гвинт з напівкруглою головкою, виконання 2, нормаль-

ної точності, з діаметром 12 мм, з дрібним кроком різьби, рівним 1,25 мм).

Гвинтові з’єднання. Варіанти конструктивного розташування головок гвинтів щодо пригвинчуватися деталі досить різноманітні. Деякі типові приклади з них наведені на рис. 14.29. У конструкціях на рис. 14.29, а-в гвинт запобігає від самовідгвинчування пружинною шайбою, що розташовується під циліндричної або сферичної головкою. У конструкціях г і ∂ гвинтів з потайною і полупотайной головками такого стопорения не передбачено.

Приклади гвинтових з’єднань деталей однакової товщини наведені на рис. 14.30, а-г. Обидва гвинта – з циліндричною головкою (в) і з конічною (потайний) головкою (г) мають однакову різьблення діаметром 16 мм. Зліва від гвинтових з’єднань на рис. 14.30, а, б показані операційні технологічні ескізи на свердління отвору під різьбу і на обробку різьблення.

Розробка креслення гвинтового з’єднання. Креслення гвинтового з’єднання (рис. 14.30) розробляють виходячи із заданого діаметра різьби, товщини У пригвинчуватися деталі, марки матеріалу деталі

з різьбовим гніздом і прийнятого типу головки і її розташування відносно пригвинчуватися деталі (див., наприклад, рис. 14.29).

При розробці креслення виписують з відповідних стандартів крок P різьблення, розміри діаметра D і висоти до головки, радіус R під головкою, ширину п і глибину / шліца, радіус головки (для напівкруглої), наносять ці розміри на ескізі.

глибину L загвинчування гвинта в залежності від матеріалу деталі з різьбовим гніздом – для сталі і бронзи L = d, для чавуну L = 1,25 d, для алюмінію L = 2 d;

глибину l 1 різьблення з повним профілем (див. рис. 14.5, ∂), мм:

глибину I r свердління гнізда під різьбу (див. l на рис. 14.5, б), мм:

Номінальний діаметр d , отвори під нарізування різьби, мм:

діаметр d 1 наскрізного отвору в пригвинчуватися деталі, зазвичай для гвинтів

Оформляють креслення, наприклад, по типу, наведеним на рис. 14.30.

Приклад. Завдання – розробити креслення гвинтового з’єднання по типу, наведеним на рис. 14.29, б, для гвинта з різьбленням M 16; β = 40 мм, D = 25 мм, A1 = 12 мм, матеріал деталі з різьбовим гніздом – сталь. виписуємо:

з ГОСТ 1491-80 для гвинта з різьбленням Л / 16: UjarZi = 2 мм, діаметр D = 24 мм головки, ширину п = 4 мм і глибину t = 4 мм шліца, висоту до = 9 мм головки, радіус R = 1, 6 мм; з ГОСТ 6402-70 для шайби пружинної діаметр d = 16,3, товщину Sul = A = 3,5 мм. визначаємо:

глибину L загвинчування в сталеве гніздо – L = d = 16 мм; глибину /, свердління гнізда –

встановлюємо по ГОСТ 1491-80 стандартну довжину / = 50 мм; уточнюємо глибину свердління гнізда I r = 30 мм; довжину нарізаної частини b > L = 16 – по ГОСТ 1491-80 b = = 38 мм;

діаметр ⅛ наскрізного отвору –

діаметр фаски 1,05ίΖ = 1,05 ∙ 16 = 16,8 мм.

Обраний гвинт М16 х 50 ГОСТ 1491-80.

З’єднання з накидними гайками. Варіанти конструкцій з’єднань з накидними гайками наведені на рис. 14.32,14.33. У конструкції на рис. 14.32 штекер 3 закріплений в корпусі 1 накидною гайкою 2. Затягування гайки здійснюється вручну, для чого на зовнішній циліндричній поверхні гайки виконують сітчасті рифлення. У конструкції на рис. 14.33 трубопровід 3 з пластичного матеріалу, наприклад мідний, приєднаний до штуперцу 1 за допомогою накидної гайки 2. Контактні поверхні А, Б, В – конічні, що забезпечує хорошу герметичність з’єднання. Між трубкою 3 і обертається при затягуванні гайкою 2 прокладають проміжну деталь 4 (ніпель) з міцнішого матеріалу, ніж матеріал трубки. Вона оберігає від пошкоджень поверхню трубки. У конструкції на рис. 14.34 приведена різновид розбірного вакуумного сполуки мідної трубки (штенгеля) 3 з корпусом 1. Така конструкція має дуже високу герметичність – вакуумну щільність. Її застосовують для під’єднання електровакуумних приладів до вакуумної системи при відкачці газів

з внутрішньої порожнини приладів. У цій конструкції гайка 2 при затягуванні створює на поверхні А шайби 4 великий крутний момент тертя. Для запобігання повороту шайби 4, трубки 3 і з’єднаний з нею приладу щодо корпусу 1 на шайбі 4 виконують два виступи, які входять в пази на корпусі 1. Їх форма видно на вигляді зліва, на якому в розрізі показана тільки гайка.

У всіх розглянутих конструкціях накидна гайка 2, обертаючись по різьбі відносно нерухомої деталі 1, переміщається уздовж осі. При цьому русі вона поверхнею А притискає закріплюється деталь 3 до поверхні Б нерухомою деталі 1. Цей притиск в разі застосування проміжної деталі 4 (див. Рис. 14.33, 14.34) здійснюється через проміжну контактну поверхню В.

У зображеннях з’єднань на рис. 14.32, 14.33 застосована допускається стандартом умовність – приєднуються деталі 3, 4, що не входять в конструкцію даного пристрою з накидною гайкою, показані суцільною тонкою лінією, яка застосовується для зображення прикордонних деталей ( “обстановка”).

Гвинтові механізми. Як уже зазначалося, гвинтові поверхні, і зокрема різьблення, використовують в якості гвинтових механізмів, що перетворюють обертальний рух в поступальний. При повороті на один оборот відносне переміщення деталі із зовнішнім різьбленням (гвинта) щодо деталі з внутрішнім різьбленням (гайки) одно ходу різьблення. При однозаходной різьбі хід дорівнює кроку різьблення. Для зменшення осьових переміщень на один оборот потрібно зменшувати крок різьблення, що може привести практично до неможливості виконати механізм. У зв’язку з цим для отримання малих осьових переміщень застосовують різьбові з’єднання з двома великими різьбами з різними кроками, що відрізняються один від одного на величину необхідного осьового переміщення на один оборот.

Конструкція такого рухомого з’єднання, званого з’єднанням з диференціальним гвинтом , наведена вище – див. Рис. 14.1, в – і складається з нерухомої втулки 6 з внутрішнім різьбленням, диференціального гвинта 4 і невращающейся стержня 5 із зовнішнім різьбленням. Диференціальний гвинт 4 має дві однозахідні різьблення з великим кроком одного напрямку: зовнішню з кроком P 1 і внутрішню з кроком P 1 (Р,> P 2 ). При обертанні за годинниковою стрілкою диференціального гвинта 4 з правого різьбленням на один оборот він переміститься в осьовому напрямку до осі приладу відносно нерухомої втулки 6 на величину кроку P r При цьому невращающейся гвинт 5 уверне в диференційний гвинт по його внутрішньої різьби в напрямку від осі приладу на величину кроку цієї різьби, т. е.- P 2.

Сумарне осьове переміщення невращающейся гвинта 5 одно

Таким чином, практично це переміщення можна зробити як завгодно малим при великих кроках різьблення в деталях гвинтового механізму.

Момент затягування болтів: розрахунок, перевірка, визначення максимального моменту

У більшості випадків для відповідальних різьбових з’єднань передбачений такий параметр як момент затяжки болтів. Це означає, що кожен конкретний болт або гайка, повинні бути затягнуті в певному вузлі з точно виміряним зусиллям, для того щоб можна було гарантувати надійність його подальшої експлуатації. Визначення моменту затягування болтів можливо розрахунковим шляхом (що робиться при розробці та проектуванні обладнання та техніки).

Для того, щоб пересічні користувачі мали можливість без розрахунку моменту затягування болтів, уникнути проблеми “згорнутої” різьблення (особливо коли справа стосується автомобілів, де прийнято затягувати кожен гвинт з гранично можливою силою) і, з іншого боку, не допускати самовільного відкручування кріплення застосовуються динамометричні ключі. З використанням динамометричного ключа момент затяжки болтів головки вимірюється з високою точністю і дає можливість самостійного якісного виконання робіт.

Цей інструмент за своєю конструкцією може бути вимірювальним або контрольно-вимірювальним.

Таблиця 1. Практичні моменти затяжок болтів з вуглецевої сталі

Різьба / крок мм Клас міцності болтів 4,6 5,8 8,8 10,9 12,9 момент затяжки Н * м 5 / 0.8 2,1 3,5 5,5 7,8 9,3 6 / 1.0 3, 6 5,9 9,4 13,4 16,3 8 / 1.25 8,5 14,4 23,0 31,7 38,4 10 / 1.5 16,3 27,8 45,1 62,4 75,8 12 /1.75 28,8 49,0 77,8 109,4 130,6 14 / 2.0 46,1 76,8 122,9 173,8 208,3 16 / 2.0 71,0 118,1 189,1 265,9 319,7 18 / 2.5 98,9 165,1 264,0 370,6 444,5 20 / 2.5 138,2 230,4 369,6 519,4 623,0 22 / 2.5 186,2 311,0 497, 3 698,9 839,0 24 / 3.0 239,0 399,4 638,4 897,6 1075,2 27 / 3.0 345,6 576,0 922,6 1296,0 1555,2 30 / 3.5 472,3 786 , 2 1257,6 1766,4 2121,6 33 / 3.5 636,5 1056,0 1699,2 2380,8 2860,8 36 / 4.0 820,8 1363,2 2188,8 3081,6 3696,0 39 / 4.0 1056,0 1756,8 2820,2 3955,2 4742,4