Для соединения деталей применяются стандартные крепежные резьбовые детали: болты, винты, шпильки, гайки.
Резьбовые крепежные детали изготовляются по соответствующим стандартам и имеют, как правило, метрическую резьбу с крупным шагом, реже с мелким.
Каждая крепежная деталь имеет условное обозначение, в котором отражаются: класс точности, форма, основные размеры, материалы и покрытие.
16.1. Болты
Болт состоит из двух частей: головки и стержня с резьбой.
Условное обозначение болта : Болт 2 М 16 × 1,5. 6g × 75. 68. 09 ГОСТ 7798-70-2 – исполнение; М 16 – тип и размер резьбы; 1,5 – величина мелкого шага резьбы; 6g – поле допуска; 75 – длина болта ι ; 68 – условная запись класса прочности, указывающего, что болт выполнен из стали с определенными механическими свойствами; 09 – цинковое покрытие; ГОСТ 7798-70 – стандарт, указывающий, что болт имеет шестигранную головку и выполнен с нормальной точностью.
Рисунок 16.1
16.2. Гайки
Гайки навинчиваются на резьбовый конец болта, при этом соединяемые детали зажимаются между гайкой и головкой болта.
Условное обозначение гайки : Гайка М 24 -6Н. 6 ГОСТ 5915-70 – шестигранная гайка в исполнении 1 по ГОСТ 5915-70 с полем допуска 6Н, класса прочности 6, без покрытия. Чаще всего используют шестигранные гайки, конструкция и размеры которых определяются ГОСТом. Они разделяются на обычные (рисунок 16.2), прорезные (рисунок 16.3) и корончатые (рисунок 16.4).
Обычные гайки выпускаются в трех исполнениях и трех классов точности (А, В, С), нормальной высоты, низкие, высокие, очень высокие (рисунок 16.5), с нормальным или уменьшенным размером «под ключ».
Рисунок 16.2
Рисунок 16.3 Рисунок 16.4
Рисунок 16.5
16. 3 Винты
Винтом называется резьбовый стержень, на одном конце которого имеется головка (рисунок 16.6). Головки бывают разных форм: цилиндрические, полукруглые, с потайной головкой и др.
Винты бывают двух видов – крепежные и установочные. Установочные винты применяются для регулировки зазоров и фиксации деталей при сборке.
Условное обозначение винта : Винт А М 8 - 6 g × 50. 48 ГОСТ Р 50404-92 –
А – класс точности, М8 – диаметр резьбы, 6 g – поле допуска, 50 – длина, 48 – класс прочности.
Рисунок 16.6
16. 4 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 (рисунок 16.7).
Шпилька представляет собой цилиндрический стержень, имеющий с обоих концов резьбу. Одним нарезанным концом шпилька ввинчивается в резьбовое отверстие, выполненное в одной из деталей. На второй конец с резьбой навинчивается гайка, соединяя детали.
Условное обозначение шпильки исполнения 1 : М 24-6g×80.36 ГОСТ 22032-76 – М 24 - номинальный диаметр метрической резьбы с крупным шагом; 6g – поле допуска; 80 – длина шпильки l; 36 – класс прочности.
Рисунок 16.7
ℓ-длина шпильки, ℓ 0 -длина гаечного конца, ℓ 1 -длина завинчиваемого (посадочного) конца, с учетом сбега резьбы. Глубина завинчивания выбирается: ℓ 1 =d – в деталях из стали, бронзы, латуни, титана; ℓ 1 =1,25 и 1,6 – в деталях из ковкого и серого чугуна; ℓ 1 =2d и 2,5d – в деталях из легких сплавов.
К крепежным резьбовым изделиям относятся болты, шпильки, гайки, винты и фитинги. С их помощью осуществляются неподвижные разъемные соединения деталей машин и механизмов.
Болт представляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой для гайки на другом (рис. 1).
Рис. 1. Болт, гайка, шпилька.
Головки болтов бывают различной формы, которая устанавливается соответствующим стандартом. Наибольшее применение в машиностроении имеют болты с шестигранной головкой (нормальной точности) ГОСТ 7798 - 70. На рис. 2 показаны варианты исполнения болтов с шестигранной головкой, а на рис. 3 приведены основные параметры болтов.
Рис. 2. Варианты исполнения болтов.
Другим видом крепежных изделий, широко применяемых в технической практике для соединения деталей, например крышки двигателя внутреннего сгорания с корпусом, является шпилька.
Рис. 3. Варианты исполнения болтов с шестигранной головкой.
Шпилька представляет собой цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах (рис. 4). Та часть шпильки, которая ввинчивается в резьбовое отверстие детали, называется ввинчиваемым (посадочным) концом, а часть, на которую надеваются присоединяемые детали, шайба и навинчивается гайка, называется стяжным концом.
Рис. 4. Шпилька.
Конструкция и размеры шпилек регламентированы ГОСТ 22032 - 76 ... ГОСТ 22043 - 76. Длина
l 1 ввинчиваемого конца шпильки зависит от материала детали, в которую она ввинчивается (см. рис. 5).
Рис. 5. Длина шпильки.
Гайка представляет собой призму или цилиндр со сквозным (иногда глухим) резьбовым отверстием для навинчивания на болт или шпильку (рис. 6).
Рис. 6. Гайка.
По своей форме гайки бывают шестигранные, квадратные, круглые, гайки-барашки и др. Шестигранные гайки подразделяются на обыкновенные, прорезные и корончатые; нормальные, низкие, высокие и особо высокие; с одной и двумя фасками. Наибольшее применение в машиностроении имеют обыкновенные шестигранные гайки (нормальной точности) по ГОСТ 5915 - 70 (рис. 7).
Рис. 7. Шестигранные гайки (нормальной точности) по ГОСТ 5915 - 70.
Винт представляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой для ввинчивания в одну из соединяемых деталей на другом (рис. 8). Винты, применяемые для неподвижного соединения деталей, называются крепежными, для фиксирования относительного положения деталей - установочными. По способу завинчивания они разделяются на винты с головкой под отвертку и с головкой под ключ. Головки винтов бывают различной формы, которая устанавливается соответствующим стандартом.
Рис. 8. Винт.
Наибольшее применение имеют следующие типы крепежных винтов:
1)с потайной головкой, ГОСТ 17475 - 80 (Рис. 9);
Рис. 9. Винт с потайной головкой.
2) с полупотайной головкой, ГОСТ 17474 - 80 (Рис. 10);
Рис. 10. Винт с полупотайной головкой.
3) с полукруглой головкой, ГОСТ 17473 - 80 (Рис. 11);
Рис. 11. Винт с полукруглой головкой.
4) с цилиндрической головкой, ГОСТ 1491 - 80 (Рис. 12).
Рис. 12. Винт с цилиндрической головкой.
Фитинги: угольники, тройники, муфты прямые и переходные и т.п., являются соединительными резьбовыми частями для водо- и газопроводных труб (рис. 13).
Рис. 13. Фитинги.
На крепежных резьбовых изделиях (кроме фитингов) нарезается метрическая резьба с крупными и мелкими шагами по ГОСТ 8724 - 81; допуски резьбы - по ГОСТ 16098 - 81.
На фитингах и трубах нарезается трубная цилиндрическая резьба по ГОСТ 6357 - 81. Для этой резьбы установлены два класса точности среднего диаметра резьбы - A и В.
При вычерчивании головки болта и гайки необходимо правильно построить проекции кривых линий, которые имеются на их боковых гранях. Эти кривые являются результатом пересечения граней с поверхностью конической фаски и представляют собой конгруэнтные гиперболы. Проекции этих гипербол являются также гиперболами. На чертеже (болта, гайки) эти гиперболы заменяются дугами окружностей. Для нахождения центров радиусов R, R 1 , R 2 дуг окружностей используют три точки: вершину гиперболы (т.A) и концы гиперболы (т.B), которые определяются по правилам начертательной геометрии.
Нахождение центра О для радиуса R дуги окружности на проекции средней грани показано на рис. 6. Определение центров для радиусов R 1 и R 2 аналогично.
На сборочных чертежах головки болтов и гайки можно вычерчивать по размерам, которые являются функцией наружного диаметра d резьбы болта (рис. 14).
Фаски, имеющиеся на концах болтов, шпилек, винтов и на торцах резьбовых отверстий гаек, гнезд и фитингов, делаются для предохранения крайних витков резьбы от повреждений и для удобства завинчивания.{SITELINK-S35}назад {/SITELINK}
При изображение резьбы на стержне н а виде спереди и слева наружный диаметр резьбы показывают сплошной основной линией, а внутренний - сплошной тонкой (рис. 1.6, а). На виде слева не изображают фаску, чтобы иметь возможность нанести внутренний диаметр резьбы сплошной тонкой линией, разомкнутой на одну четверть диаметра окружности. Обратите внимание, что один конец дуги окружности не доводят до центровой приблизительно на 2 мм, а другой ее конец пересекает вторую центровую линию на такую же величину. Конец нарезанной части показывается сплошной основной линией.
При изображение резьбы в отверстии на виде спереди наружный и внутренний диаметры резьбы показывают штриховыми линиями (рис. 1.6, б). На виде слева не показывают фаску, а наружный диаметр резьбы проводят сплошной тонкой линией, разомкнутой на одну четверть окружности. При этом один конец дуги не доводят, а другой пересекает центровую линию на одинаковую величину. Внутренний диаметр резьбы проводят сплошной основной линией. Границу резьбы показывают штриховой линией.
На разрезе резьбу в отверстии показывают следующим образом (рис. 1.6, в). Наружный диаметр проводят сплошной тонкой линией, а внутренний - сплошной основной. Границу резьбы показывают сплошной основной линией.
Вид резьбы условно обозначается:
М - метрическая резьба (ГОСТ 9150-81);
G - трубная цилиндрическая резьба (ГОСТ 6357-81);
Т г - трапецеидальная резьба (ГОСТ 9484-81);
S -упорная резьба (ГОСТ 10177-82);
Rd -круглая резьба (ГОСТ 13536-68);
R - трубная коническая наружная (ГОСТ 6211-81);
Rr - внутренняя коническая (ГОСТ 6211-81);
Rp - внутренняя цилиндрическая (ГОСТ 6211-81);
К - коническая дюймовая резьба (ГОСТ 6111-52).
На чертежах после обозначения вида резьбы, (например М), пишется величина наружного диаметра резьбы, например М20, далее может быть указан мелкий шаг резьбы, например М20х1,5. Если после величины наружного диаметра не указывается величина шага резьбы, то это означает, что резьба имеет крупный шаг. Величина шага резьбы выбирается по ГОСТу.
При выполнении чертежей резьбовых соединений используются следующие упрощения:
1. не изображают фаски на шестигранных и квадратных головках болтов, винтов и гаек, а также на его стержне;
2. допускается не показывать зазор между стержнем болта, винта, шпильки и отверстием в соединяемых деталях;
3. при построении чертежа болтового, винтового, шпилечного соединений на изображениях гайки и шайбы линии невидимого контура не проводят;
4. болты, гайки, винты, шпильки и шайбы на чертежах болтового, винтового и шпилечного соединений показывают нерассеченными, если секущая плоскость направлена вдоль их оси;
5. при вычерчивании гайки и головки болта, винта сторону шестиугольника берут равной наружному диаметру резьбы. Поэтому на главном изображении вертикальные линии, ограничивающие среднюю грань гайки и головки болта, совпадают с линиями, очерчивающими стержень болта.
При выполнении чертежей разъемных соединений наиболее часто встречаются следующие ошибки:
1. неправильно обозначена резьба на стержне в глухом отверстии;
2. нет границы резьбы;
3. неправильно изображена резьба на фаске;
4. неправильно обозначена трубная резьба;
5. не выдержано расстояние между тонкими и сплошными линиями при изображении резьбы;
6. неправильно выполнено соединение внутренней и наружной резьб (соединение фитинга с трубой).
Болтовое соединение
Болт - крепёжная резьбовая деталь в виде цилиндрического стержня головкой, часть которого снабжена резьбой (рис. 1.13).
Размеры и форма головки позволяют использовать ее для завинчивания болта при помощи стандартного гаечного ключа. Обычно на головке болта выполняют коническую фаску, сглаживающую острые края головки и облегчающую пользование гаечным ключом при соединении болта с гайкой.
Рис. 1.13. Фотография болта с шестигранной головкой и навинченной гайкой
Скрепление двух или большего количества деталей при помощи болта, гайки и шайбы называется болтовым соединением (рис. 1.14).
Болтовое соединение состоит из:
§ соединяемых деталей (1, 2);
§ шайбы (3);
§ гайки (4),
§ болта (5).
Для прохода болта скрепляемые детали имеют гладкие, т.е. без резьбы, соосные цилиндрические отверстия большего диаметра, чем диаметр болта. Hа конец болта, выступающий из скрепленных деталей, надевается шайба и навинчивается гайка.
Последовательность выполнения чертежа болтового соединения:
1. Изображают соединяемые детали.
2. Изображают болт.
3. Изображают шайбу.
4. Изображают гайку.
В учебных целях принято вычерчивать болтовое соединение по относительным размерам. Относительные размеры элементов болтового соединения определены и соотнесены с наружным диаметром резьбы:
§ диаметр окружности, описанной вокруг шестиугольника D=2d;
§ высота головки болта h=0,7d ;
§ длина резьбовой части lо=2d+6;
§ высота гайки H=0,8d;
§ диаметр отверстия под болт d=l,ld;
§ диаметр шайбы Dш=2,2d;
§ высота шайбы S=0,15d.
Существуют различные типы болтов, отличающиеся друг от друга по форме и размерам головки и стержня, по шагу резьбы, по точности изготовления и по исполнению.
Болты с шестигранными головками имеют от трех (рис. 1.15) до пяти исполнений:
§ Исполнение 1 – без отверстия в стержне.
§ Исполнение 2 – с отверстием в стержне под шплинт.
§ Исполнение 3 – с двумя сквозными отверстиями в головке, предназначенными для прошплинтовки проволокой в целях предотвращения самоотвинчивания болта.
§ Исполнение 4 – с круглым отверстием в торце головки болта.
§ Исполнение 5 – с круглым отверстием в торце головки болта и отверстием в стержне.
При изображении болта на чертеже выполняют два вида (рис. 1.16) по общим правилам и наносят размеры:
Рис. 1.14. Болтовое соединение
1. длина L болта;
2. длина резьбы Lо;
3. размер под ключ S;
4. обозначение резьбы Md.
Высота H головки в длину болта не включается.
Гиперболы, образованные пересечением конической фаски головки болта с ее гранями, заменяются другими окружностями.
Упрощенное изображение болтового соединения приведено на рисунке 1.17.
Рис. 1.15. Исполнение болта с шестигранной головкой
Примеры условных обозначений болтов:
1. Болт Ml2 х 60 ГОСТ 7798-70 - с шестигранной головкой, первого исполнения, с резьбой М12, шаг резьбы крупный, длина болта 60 мм.
2. Болт М12 х 1,25 х 60 ГОСТ 7798-70 - с мелкой метрической резьбой М12х1,25, длина болта 60 мм.
Шпилечное соединение
Шпилька – крепежная деталь, стержень резьбой на обоих концах (рис. 1.18).
Шпилечное соединение - соединение деталей, осуществляемое с помощью шпильки, один конец которой вворачивается в одну из соединяемых деталей, а на другой надевается присоединяемая деталь, шайба и затягивается гайка (см. рис. 1.19). Используется для стягивания и фиксации на заданном расстоянии элементов металлических конструкций с метрической резьбой.
Рис. 1.20. Упрощенное изображение шпилечного соединения
Соединение деталей шпилькой применяется тогда, когда нет места для головки болта или когда одна из соединяемых деталей имеет значительную толщину. В этом случае экономически нецелесообразно сверлить глубокое отверстие и ставить болт большой длины. Соединение шпилькой уменьшает массу конструкций.
Конструкция и размеры шпилек определяются стандартами в зависимости от длины резьбового конца l1 (см. табл. 1).
Чертеж шпилечного соединения выполняют в следующей последовательности и по параметрам, указанным на рис. 1.19:
1. Изображают деталь с резьбовым отверстием.
2. Изображают шпильку.
3. Вычерчивают изображение второй соединяемой детали.
4. Изображают шайбу.
5. Изображают гайку
Примеры условного обозначения шпилек:
1. Шпилька М8 х 60 ГОСТ 22038-76 - с крупной метрической резьбой диаметром 8 мм, длина шпильки 60 мм, предназначена для ввертывания в легкие сплавы, длина ввинчиваемого конца 16 мм;
2. Шпилька М8 х 1,0 х 60 ГОСТ 22038-76 - та же, но с мелким шагом резьбы -1,0 мм.
Винт представляет собой резьбовой стержень с головкой, форма и размеры которой отличаются от головок болтов. В зависимости от формы головки винтов они могут завинчиваться ключами или отвертками, для чего в головке винта выполняют специальный шлиц (прорезь) для отвертки (рис. 1.21). Винт отличается от болта наличием прорези (шлица) под отвертку.
Рис. 1.22. Винтовое соединение
Соединение винтом включает соединяемые детали и винт с шайбой. В соединениях винтами с потайной головкой и установочными винтами шайбу не ставят.
По назначению винты разделяются на:
§ крепежные - применяются для соединения деталей путем ввертывания винта резьбовой частью в одну из соединяемых деталей.
§ установочные - используются для взаимного фиксирования деталей.
В установочных винтах стержень нарезан полностью и они имеют нажимной конец цилиндрический, конический или плоский (рис. 1.23).
Рис. 1.23. Установочные винты
В зависимости от условий работы винты изготовляются (рис. 1.24):
§ с цилиндрической головкой (ГОСТ 1491-80),
§ полукруглой головкой (ГОСТ 17473-80),
§ полупотайной головкой (ГОСТ 17474-80),
§ потайной головкой (ГОСТ 17475-80) со шлицем,
§ с головкой под ключ и с рифлением.
На чертеже форму винта со шлицем полностью передает одно изображение на плоскости, параллель оси винта. При этом указывают:
1. размер резьбы;
2. длину винта;
3. длину нарезанной части (lо = 2d + 6 мм);
4. условное обозначение винта по соответствующему стандарту.
Последовательность выполнения чертежа винтового соединения:
1. Изображают соединяемые детали. Одна из них имеет резьбовое отверстие, в которое ввинчивается резьбовой конец винта.
Рис. 1.24. Виды винтов
2. На разрезе резьбовое отверстие показывается частично закрытым резьбовым концом стержня винта. Другая соединяемая деталь показывается с зазором, существующим между цилиндрическим отверстием верхней соединяемой детали и винтом.
3. Изображают винт.
Примеры условных обозначений винтов:
1. Винт М12х50 ГОСТ 1491-80 - с цилиндрической головкой, исполнение 1, с резьбой М12 с крупным шагом, длиной 50 мм;
2. Винт 2M12x1, 25x50 ГОСТ 17475-80 - с потайной головкой, исполнение 2, с мелкой метрической резьбой диаметром 12 мм и шагом 1,25 мм, длина винта 50 мм.
Изображение гайки и шайбы
Гайка- крепежная деталь с резьбовым отверстием в центре. Применяется для навинчивания на болт или шпильку до упора в одну из соединяемых деталей.
В зависимости от названия и условий работы гайки выполняют шестигранными, круглыми, барашковыми, фасонными и т. д. Наибольшее применение имеют гайки шестигранные.
Гайки изготовляют трех исполнений (рис. 1.25):
Исполнение 1 - с двумя коническими фасками;
исполнение 2 - с одной конической фаской;
исполнение 3- без фасок, но с коническим выступом с одного торца.
Форму гайки на чертеже передают два вида:
§ на плоскости проекций, параллельной оси гайки, совмещают половину вида с половиной фронтального разреза;
§ на плоскости, перпендикулярной оси гайки, со стороны фаски.
На чертеже указывают:
§ размер резьбы;
§ размер S под ключ;
§ обозначение гайки по стандарту.
 |
Рис. 1.25. Формы гаек
Примеры условного обозначения гаек:
Гайка M12 ГОСТ 5915-70 - первого исполнения, с диаметром резьбы 12 мм, шаг резьбы крупный;
Гайка 2М12 х 1,25 ГОСТ 5915-70 - второго исполнения, с мелкой метрической резьбой диаметром 12 мм и шагом 1,25 мм.
Шайбапредставляет собой точеное или штампованное кольцо, которое подкладывают под гайку, головку винта или болта в резьбовых соединениях.
Плоскость шайбы увеличивает опорную поверхность и предохраняет деталь от задиров при завинчивании гайки ключом.
Круглые шайбы по ГОСТ 11371-78 имеют два исполнения (рис. 1.26):
§ исполнение 1- без фаски;
§ исполнение 2 - с фаской.
Форму круглой шайбы передает одно изображение на плоскости, параллельной оси шайбы.
Внутренний диаметр шайбы обычно на 0,5...2,0 мм больше диаметра стержня болта, на который шайба надевается. В условное обозначение шайбы включается и диаметр резьбы стержня, хотя сама шайба резьбы не имеет.
Примеры условного обозначения шайбы:
 |
Рис. 1.26. Формы шайб
Шайба 20 ГОСТ 11371-78 - круглая, первого исполнения, для болта с резьбой М20;
Шайба 2.20 ГОСТ 11371-78 - та же шайба, но второго исполнения.
С целью предохранения резьбового соединения от самопроизвольного развинчивания в условиях вибрации и знакопеременной нагрузки применяют:
§ шайбы пружинные по ГОСТ 6402-70;
§ шайбы стопорные, имеющие выступы-лапки.
Все разъёмные соединения можно разделить на 2 группы: резьбовые и нерезьбовые.
К резьбовым относятся применяются стандартные крепежные резьбовые детали: болты, винты, шпильки, гайки. Все крепежные резьбовые изделия имеют метрическую резьбу с крупным шагом, реже с мелким и изготовляются по соответствующим стандартам, устанавливающим требования к материалу, покрытию и прочим условиям изготовления этих деталей. Каждая крепежная деталь имеет условное обозначение, в котором отражаются: класс точности, форма, основные размеры, материал и покрытие.
Болтовое соединение
Болтовое соединение состоит из 5 деталей: двух соединяемых деталей, болта, шайбы и гайки.
Рис. 1. Наглядное изображение болтового соединения.
Болт - крепежная деталь, представляющая со-бой цилиндрический стержень, как правило, с шестигранной го-ловкой на одном конце и винтовой резьбой на другом.
Головки болтов могут иметь и другую форму: квадратную, пря-моугольную, полукруглую с квадратным подголовком или усом.В большинстве конструкций на головке имеется фаска, сглаживающая острые края головки и облегчающая положение гаечного ключа при свинчивании (рис. 2)
Рис. 2. Болт и его основные элементы.
Рабочий чертеж болта выполняется по размерам, взятым из соответствующего стандарта (ГОСТ 7798-70). Обратите внимание, что соединяемые детали заштрихованы в разные стороны . Это сделано для того, чтобы облегчить чтение чертежей, дав возможность отличить соседние детали по штриховке.
Рис. 3. Чертеж болтового соединения.
Рис. 4. Упрощенное изображение болтового соединения.
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 стандартизирована. Длина резьбы болта также стандартизирована и устанавливается в зависимости от его диаметра d и длины l.
Обозначение
Например, запись "Болт М12х1,25х60 ГОСТ 7798-74” означает: болт с метрической резьбой 12 мм, шаг 1,25 мм (мелкий), длина болта 60 мм.
При условном изображении болтового соединения:
а)фаски на головках болтов, гаек и стержне не изображают,
б) зазор между стержнем болта и отверстием в соединяемых деталях не показывают,
в) резьбу условно изображают по всей длине стержня,
г) на видах, перпендикулярных оси резьбы, резьба изображается окружностью, соответствующей наружному диаметру резьбы, на этих же видах не изображают шайбы.
Болты, гайки и шайбы на сборочных чертежах показывают нерассеченными.
Гайки
Гайка - деталь призматической формы, снабженная сквозным, а иногда глухим осевым резьбовым от-верстием.
Конструктивные формы гаек весьма разнообразны. Чаще все-го гайки бывают шестигранной формы с двумя фасками, квад-ратной формы с одной фаской, шестигранные прорезные и корончатые, имеющие радиальные пазы для их стопорения с помощью шплинтов.
Рис. 5 гайки шестигранной формы
В машиностроении и в быту часто применяют специальные гайки: круглые, гайки-барашки, крыльчатые, круглые шлицевые, колпачковые, квадратные и др.
Рис.6.Типы гаек: а) шестигранная, б) корончатая, в) квадратная,
г)прорезная, д) гайка-барашек, е) крыльчатые, ж) круглые шлицевые.
Гайки навинчиваются на резьбовой конец болта, при этом соединяемые детали зажимаются между гайкой и головкой болта.
Наиболее часто используются шестигранные гайки по ГОСТ 5915-70 в двух исполнениях: с двумя и одной наружными фасками (рис. 6, а). Гайки-барашки, применяемые для завертывания гаек без ключа (рис. 6, д), выбираются по ГОСТ 3032-76.
Чертеж гайки выполняется по размерам, взятым из соответствующего стандарта.
Рис. 7. Чертеж гайки
Обозначение
Для гайки указывают диаметр и тип резьбы.
Запись "Гайка М16 ГОСТ 5915-70 ” означает: гайка с метрической резьбой, имеющая диаметр 16 мм, шаг крупный.
Шайбы
Шайба - плоский диск с круглым отверстием в центре.
Существуют шайбы плоские и пружинные.
Плоские шайбы применяются в следующих случаях:
а) если отверстия под болты или шпильки не круглые (овальные, прямоугольные), когда мала опорная поверхность гаек;
б) если необходимо предохранить опорную поверхность детали от задиров при затяжке гайки ключом;
в) для устранения возможности самоотвинчивания гаек при испытываемых ими вибрациях или изменения температуры;
г) 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.
Различают шайбы круглые (рис. 8, а), квадратные (рис. 8, б), пружинные, многолапчатые (рис. 8, в), стопорные, сферические (рис. 8, г)(устраняющие перекос шпильки или болта при изменении положения части соединяемых деталей), быстросъёмные (рис. 8, д), косые (рис. 8, е) (для выравнивания уклонов полок швеллеров и двутавровых балок)и др.
Рис. 8. Шайбы: а) круглые, б) квадратные, в) многолапчатые, г) сферические,д) быстросъёмные, е) косые.
Плоские шайбы имеют два исполнения: исполнение 1 классов точности А и С - без фаски; исполнение 2 класса точности А - с фасками (рис. 7, а).
Пружинные шай-бы представляют собой виток винтового выступа левого направления (рис. 9), служат для предохранения резьбовых соединений от самоотвинчивания во время эксплуатации. Пружинная шайба имеет разрез и при завертывании гайки шайба упирается в торец гайки 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.
Рис. 9. Шайбы пружинные
Рис. 10. Шайба пружинная: наглядное изображение и чертеж.
Шайбы могут быть различной конфигурации. Размеры шайб для болтов и гаек подбирают по ГОСТ 11371-78.
Обозначение
Для шайб указывают диаметр болта.
Запись "ШАЙБА 12” означает: шайба для болта диаметром 12 мм.
Винтовое соединение
Винт - резьбовой стержень, на одном конце которого имеется закладная головка.
Винт отличается от болта наличием прорези (шлица) под от-вертку.
Винты производятся и из дерева, металла, пластика и других материалов.
В современной жизни использование винтов весьма обширно. Используются винты в самых различных областях промышленности: в машиностроении, строительстве железных дорог, электротехнике, строительстве, производстве мебели, изготовлении техники, электронике, при монтажных работах, при починке. Качественный винт считается очень важным элементом при возведении или ремонте домов. На мебельных предприятиях винт обязателен для того, чтобы было возможно объединять детали производимой мебели. На таких предприятиях винт обычно бывает деревянным или пластмассовым.
Винты подразделяются на два типа: крепежные и уста-новочные.
Основные типы крепежных винтов различаются по форме головки (цилиндрическая, полукруглая, потайная, полупо-тайная).
Рис. 11. Крепёжный винт и его параметры.
Винты изготавливаются с головками разных форм: цилиндрическими ГОСТ 1491-80, с полукруглой головкой ГОСТ 17473-80, с потайной головкой ГОСТ 17475-80 и др. Головки могут быть частично или полностью (рис.12) утоплены (впотай).
Рис. 12. Крепёжные винты
Установочные винты применяются для регулировки зазоров и фиксации деталей при сборке.
Рис. 13. Пример применения установочного винта
Рис. 14. Установочный винт и его параметры.
Некоторые типы установочных винтов не имеют головок.
Винтовое соединение состоит из 3 деталей: двух соединяемых деталей и винта.
Рис. 15. Винтовое соединение: наглядное изображение.
Рис. 16. Винтовое соединение: чертёж и условное изображение.
Шпилечное соединение
Шпилька — цилиндрический стержень, на обоих концах кото-рого нарезана резьба.
Шпилька применяется:
а) когда у деталей нет места для размещения головки болта,
б) если одна из деталей имеет значительно большую толщину, тогда применять слишком длинный болт неэкономично,
в) если необходима частая раз-борка соединения, а резьба в детали не обладает достаточной стойкостью в силу свойств материала (алюминиевый сплав, чугун).
Одним концом шпилька на всю длину резьбы ввинчивается в глухое отверстие детали (посадочный конец), а на другой - навинчивают гайку, под которую подкладывают шайбу (стяжной конец).
Рис. 17.
Шпильки бывают различных видов и типов. Например, шпильки с резьбой M2 - M12 с длиной от 10 до 80 мм бы-вают двух видов: для соединения деталей, в одной из кото-рых нарезана резьба, и для соединения деталей с гладкими отверстиями. Шпильки первого вида имеют на концах стержня резьбу различной длины, а шпильки второго вида — одинаковую длину резьбы на обоих концах или резьбу, нарезанную на всю длину стержня. Шпильки обоих видов могут иметь нерезьбовую часть меньшего диамет-ра, чем резьба.
Рис.18. Шпилька и её параметры.
Размеры шпильки стандартизованы. Длина b 1 (в эту длину входит сбег резьбы) ввинчиваемого резьбового конца определяется материалом детали, в которую он должен ввинчиваться, и может выполняться разной величины. 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 l 0 может иметь различные значения, определяемые диаметром резьбы d и длиной шпильки l.
При изображении на чертеже линию, определяющую границу резьбы на нижнем конце шпильки, всегда проводят на уровне поверхности детали, в которую ввернута шпилька.
Рис. 19.Наглядное изображение соединения шпилькой.
Рис. 20.Выполнение чертежа соединения шпилькой.
Резьбу условно изображают по всей длине шпильки. Вопрос о вычерчивании тем или иным способом зависит от того, какое количество шпилек участвует в соединении.
Рис. 21. Шпилечное соединение: а) чертеж; б) условное изображение
Обозначение
"Шпилька М10х60” следует понимать что шпилька имеет метрическую резьбу, диаметр ее 10 мм, а длина 60 мм (до ввинчиваемого конца).
С изображением крепежных деталей приходится сталкиваться на сборочных чертежах. Болты, винты, шпильки, гайки и шайбы на сборочных чертежах изображают не рассечёнными. На этих чертежах болты, шпильки и винты вычерчивают по относительным размерам и упрощенно. Это значит, что величину отдельных элементов определяют в зависимости от наружного диаметра (d) резьбы.
Сфера применения болтов невероятно обширна, и чтобы правильно их подобрать, следует ознакомиться с их видами и обозначениями по ГОСТ. После прочтения нашей статьи с этой задачей сможет справиться даже не связанный с технической областью человек.
1
Это крепежное изделие нашло свое широкое применение. Невозможно представить промышленную область, в которой бы не использовались болты. Строительство, авиа-, машино-, судостроение, да и просто быт – во всех этих сферах они незаменимы. С их помощью можно получить прочное, надежное и, что очень удобно, разъемное соединение. Состоит этот крепежный элемент из двух частей – стержня, на котором нанесена резьба, и головки. Она чаще всего имеет шестигранную форму.
Классифицируются метизы в зависимости от назначения, формы и прочности изделия. Более подробно остановимся на понятии класс прочности. Эта характеристика определяет механические свойства крепежа. Всего существует 11 классов. Обозначаются они двумя числами, разграниченными точкой. Первое число, умноженное на 100, соответствует номинальному временному сопротивлению. Например, для крепежа с классом точности 3.6 оно составляет 300 Н/мм 2 . А умножив следующую цифру на 10, узнаем номинальный предел текучести. Для вышеуказанного болта он будет составлять 60 Н/мм 2 .
Мебельный болт
Существуют специальные с классом прочности не более 5.8. Они используются преимущественно в строительстве и мебельной промышленности. А вот лемешные и дорожные крепежи уже могут иметь более высокий класс прочности – 8.8. Первые нашли свое применение при монтаже навесного оборудования сельскохозяйственных машин. Наибольшим классом прочности (до 12.9) обладают машиностроительные изделия, так как именно они участвуют в сборке ответственных конструкций.
По форме болты бывают откидными, изготавливаемые в соответствии с ГОСТ 3033–78. Их особенность – головка, выполненная в виде подвижной части шарнирного соединения. А вот верхняя часть рым-болта, с особенностями которого можно более подробно ознакомиться, изучив ГОСТ 4751–73, представляет собой кольцо. Эти изделия особенно актуальны при монтаже установок, разгрузочных и погрузочных работах, для буксировки. А все благодаря уникальной конструкции. Стержень болта ввинчивается в посадочное отверстие, а за кольцо можно зацепить крюк, привязать веревку.
Анкерные болты (ГОСТ 24379.1–2012) незаменимы, если необходимо закрепить на стене тяжелый предмет, подвесить что-нибудь к потолку либо зафиксировать массивную конструкцию. Это распорный элемент. Во время его закручивания гайка, находящаяся на конце изделия, втягивается внутрь корпуса и расширяет его.
Различными могут быть головки болтов. Наиболее распространенной по праву можно назвать шестигранную, которая идеально подходит под гаечный ключ. Эти изделия изготавливаются в соответствии с требованиями, указанными в ГОСТ 7798.7817–80, 10602–94 и 18125–72. Но также существуют и метизы с полукруглыми и потайными головками (ГОСТ 7783–81, 7801–81, 7802–8 и 7785–81, 7786–81, 17673–81). Заслуживают внимания изделия с фланцем. Конструкционно они напоминают стандартные детали, только имеют дополнительный фланец. Он внешне напоминает обыкновенную гайку.
2
Условное обозначение метизов появилось в СССР в начале прошлого столетия. В полном обозначении указываются абсолютно все параметры, начиная от названия метиза и его класса прочности и заканчивая номером стандарта. Состоит оно из 13 позиций. Первым указывается название изделия, далее следует класс точности. Третью позицию занимает исполнение изделия. В зависимости от государственного стандарта оно может быть в 4 вариантах. Если применяется исполнение 1, то оно не указывается. Изделия исполнения 2 имеют на конце резьбовой части отверстие под шплинт, а 3 – пару сквозных отверстий в головке. Метиз исполнения 4 не имеет никаких дополнительных отверстий.
На чертежах, размещенных в справочниках, отмечены такие параметры как длина, диаметр стержня и резьбы для каждого вида метизов. Далее в обозначении оговаривается номинальный диаметр, шаг, направление и поле допуска резьбы. Восьмую позицию занимает длина изделия. За ней указывается класс прочности. Причем в этом случае значения номинального временного сопротивления и предела текучести могут не разграничиваться точкой. Следующим идет указание о применении автономной либо спокойной стали. Далее следует марка материала. Последние две позиции занимают сведения о покрытии и номер государственного стандарта.
3
В этом пункте мы остановимся на основных . Если речь идет о болтах с шестигранной головкой, то обязательно указывается класс прочности, товарный знак производителя. На изделия с левой резьбой наносится специальное обозначение. Маркировка может быть как углубленной, так и выпуклой, а размер символов полностью определяет производитель.
Маркировка болтов
В случае, когда для изготовления метизов класса прочности 10.9 применяют низкоуглеродистые мартенситные стали, класс подчеркивается прямой линией. Наносится обозначение на торцевую либо боковую поверхность головки. В последнем случае знаки маркировки делаются преимущественно углубленными. Правда, допускаются и выпуклые символы, главное, чтобы они не выводили за пределы норм параметры изделия. Размеры символов определяются производителем.
4
К метизам предъявляются весьма серьезные требования, ознакомиться с которыми можно в ГОСТ. Также в государственных стандартах приведены и эскизы изделий. На чертежах представлена не только конструкция болтов, но также расположение и особенности маркировки. На поверхности стержневых элементов должны отсутствовать следы коррозии, механических повреждений и трещины напряжений. Возможно наличие штамповочных трещин длиной менее 1d, шириной и глубиной, не превышающей 0,04d метиза на головках и торцах стержней болтов. Глубина раскатных пузырей должна быть менее 0,03d.
Виды болтов
Выбраковывается и продукция с наличием рванин, если они проходят дальше фаски на торце головки либо заходят на опорную поверхность. А дефекты, расположенные на ребрах шестигранника, не должны выводить окружность за предельные размеры. Ширина рванин, находящихся на кромке углубления шестигранной головки, не может превышать 0,06d. А их глубина должна быть менее высоты углубления. Еще допускается наличие рябизны. Для болтов диаметром менее М12 глубина дефекта может быть не более 0,25 мм. Для метизов большего диаметра этот параметр не должен превышать 0,02d. Не выбраковывается продукция и с незначительными заусенцами на опорной поверхности головки.
Готовая продукция подвергается двум видам контроля: визуальному и металлографическому . С помощью первого получается выявить большинство дефектов. При этом визуальный контроль проводится без использования каких-либо увеличительных приборов. В последнем случае речь идет о магнитных методах испытания либо глубоком травлении.