Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Донской государственный технический университет

Кафедра «Графики и начертательной геометрии»

Резьбовые детали и соединения

Задания и методические указания

к выполнению графических работ

г. Ростов-на-Дону

2009 г.

Составители: А.Н. Соломин

А.И. Ананченко

О.А. Пятницкая

И.М. Шарапова

В.В. Калугина

УДК 744 (07)

Резьбовые детали и соединения

Задания и методические указания

к выполнению графических работ

Издательский центр ДГТУ. Ростов-на-Дону. 2009. с.

Настоящее методическое пособие содержит таблицу индивидуальных заданий, методические указания и является руководством для выполнения самостоятельной работы по теме «Резьбовые детали и соединения». Они позволяют с помощью рекомендованной литературы ознакомиться с изображением и обозначением резьбы и выполнить чертежи крепежных изделий: болта, гайки, шпильки, а также сборочного чертежа резьбового соединения.

Печатается по решению методической комиссии факультета «Машины и оборудование агропромышленного комплекса».

Научный редактор: проф. Г.А. Кузин

Рецензент: зав. кафедрой «Инженерная графика» проф. Бородин

© Издательский центр ДГТУ, 2009

1. Цель задания

Целью задания является закрепление знаний по изображению и обозначению резьб, изучение правил и навыков выполнения в соответствии со стандартами ЕСКД чертежей резьбовых деталей: болтов, винтов, гаек, шайб, шпилек и соединений с использованием этих изделий.

2. Содержание и оформление задания

Задание включает:

выполнение рабочих чертежей крепежных изделий:

- лист 1 (формат А4) – чертеж «Болт»,

- лист 2 (формат А4) – чертеж «Гайка»,

- лист 3 (формат А4) – чертеж «Винт»,

- лист 4 (формат А4) – чертеж «Шпилька».

выполнение сборочного чертежа изделия с использованием указанных выше резьбовых деталей и шайб, параметры которых берутся по таблицам.

- лист 5 (формат А3) – «Соединения резьбовые» - сборочный чертеж конструктивный

- лист 6 (формат А3) – «Соединения резьбовые» - сборочный чертеж упрощенный

- лист 7 (формат А4) – спецификация к сборочному чертежу «Соединения резьбовые».

Табл. 1

№№ вар.	dб	dш	dв	a	b	c	Материал корпусных деталей
1	16	12	6	25	25	25	Легкий сплав
2	12	16	8	32	15	28	Ковкий чугун
3	20	20	6	28	15	25	Сталь
4	20	24х1,5	10	36	18	20	Бронза
5	24	20	12	45	12	18	Сталь
6	16	12	8	32	15	28	Легкий сплав
7	12	16	8	32	20	25	Легкий сплав
8	20	24х1,25	8	32	20	28	Бронза
9	20	24	12	45	18	14	Латунь
10	24	20	10	36	22	25	Ковкий чугун
11	16	12	8	36	25	25	Серый чугун
12	12	16	10	36	25	18	Ковкий чугун
13	24	20	8	36	25	22	Сталь
14	20	24х1,5	12	45	25	12	Бронза
15	24	20	10	36	28	20	Латунь
16	16	12	8	32	20	28	Ковкий чугун
17	12	16	10	36	20	25	Серый чугун
18	24	20	12	45	20	20	Сталь
19	20	24	10	36	15	18	Латунь
20	16	20х1,25	12	45	15	20	Бронза
21	20	12	10	36	20	25	Серый чугун
22	12	16	8	32	25	20	Ковкий чугун
23	24	20	12	40	16	25	Сталь
24	20	24х1,5	10	36	12	22	Бронза
25	16	20	12	45	16	20	Латунь
26	20	12	10	36	12	25	Легкий сплав
27	12	16	8	32	16	20	Ковкий чугун
28	16	20	10	36	20	25	Сталь
29	20	24х1	12	45	12	20	Бронза
30	16	12	8	32	16	25	Легкий сплав

Рабочие чертежи крепежных изделий выполняются в масштабе 1:1 или 2:1. Диаметр резьбы болта, винта и шпильки выбираются из табл. 1 согласно варианту студента, соответствующего его порядковому номеру в кафедральной ведомости.

Сборочный чертеж изделия выполняется на основе одинаковой для всех конструкции по индивидуальным размерам «а», «b», «c», взятым из табл. 1 и схемы соединений (рис. 1).

Чертежи выполняются карандашом на листах чертежной бумаги в соответствии с ГОСТ 2.301-68. Основную надпись следует выполнять по ГОСТ 2.104-68, форма 1. Толщина сплошных толстых линий на чертеже не менее 0,8 мм.

Обозначать чертеж следует по схеме:

Х ХХХ. ХХ ХХ ХХ. ХХХ

№ группы 00

№ задания № варианта № листа

Например: студент гр. ТТ11, тема 4, вариант 12, лист 1-й.

ТТ11. 04 12 00. 001

3. Выполнение чертежей крепежных деталей

   1. Болт

Болт представляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой на другом. Размеры и форма головки позволяет удерживать болт при навинчивании гайки при помощи стандартного гаечного ключа. Наиболее распространены болты с шестигранной головкой нормальной точности, размеры которых определяет ГОСТ7798-70 (табл. 2).

Размеры болта для вычерчивания (кроме длины цилиндрического стержня) берутся из табл.2 в зависимости от диаметра болта d_б и варианта задания из табл. 1.

Длина болта в соответствии со схемой (см. приложение 1) рассчитывается по формуле:

l_б = a + b + s_ш + m + ∆l

где: a и b – толщины соединяемых деталей;

s_ш – толщина шайбы (см. табл. 4);

m – высота гайки (см. табл. 3);

∆l – запас резьбы, принимается равным 0,3d_б.

Расчетная длина болта округляется до стандартного значения (см. табл. 2)

Болт вычерчивается в двух видах: главный вид и вид слева (см. рис. 2).

Рис. 1

С торцевой стороны головки болта имеется коническая фаска, выполненная под углом ~30º.

Гиперболы, получающиеся от пересечения конической поверхности с гранями головки болта, на чертеже чертятся упрощенно в виде дуг окружностей.

Существует несколько вариантов упрощенного построения головки болта. Ниже рекомендуется один из них (см. рис. 2).

Рис.2

Табл. 2

Основные размеры болтов с шестигранной головкой по ГОСТ 7798 – 70

(извлечение из стандарта)

Номинальный диаметр резьбы dб	Шаг резьбы		d1	R	S	к	е
	крупный	мелкий
12	1,75	1,25	12	1,6	19	7,5	20,9
(14)	2,0	1,5	14	1,6	22	8,8	24,0
16	2,0	1,5	16	1,6	24	10,0	26,0
(18)	2,5	1,5	18	2,0	27	12,0	29,6
20	2,5	1,5	20	2,2	30	12,5	33,0
(22)	2,5	1,5	22	2,5	32	14,0	35,0
24	3,0	2,0	24	2,7	36	15,0	39,6
30	3,5	2,0	30	3,0	46	18,7	50,9
Ряд длин болтов: …, 40, 45, 50, 60, 70, 75, 80, (85), 90, (95), 100, (105), 110, 115, 120, (125), …

1. На чертеже проводится ось симметрии болта, на виде слева намечаются тонкими линиями контуры цилиндрической части болта по d_б и l_б и проводят две вертикальные линии на расстоянии к для головки болта. На виде слева выполняют вспомогательную окружность диаметром е и вписывают в нее правильный шестиугольник, две стороны которого занимают вертикальное положение. Вершины этого шестиугольника являются проекциями ребер, а стороны – граней головки болта. Размер под ключ S получается при вычерчивании сам собой. По виду слева строят проекции ребер и граней головки болта на главном виде (см. рис. 2).

2. На виде слева вычерчивают окружность диаметром D; ограничивающую торцевую плоскость и фаски головки болта. Диаметр окружности подсчитывается по формуле:

D = (0,9 … 0,95)S

На виде слева, торцевая поверхность болта изображается отрезком 1₂ 1`<sub>2</sub> . Через точки 1<sub>2</sub> и 1`₂ под углом 30º к вертикали проводят образующие, на пересечении которых с проекциями ребер получают точки 2₂ и 2`<sub>2</sub> . Проведя через полученные точки вертикальную линию, получают на проекциях остальных ребер точки 3<sub>2</sub> и 3`₂ .

На изображении стержня болта можно выполнить фаску с₁ х 45º, где с₁=0,15d_б; обозначить длину резьбового конца болта l₀ = 2d_б+6 мм, тонкими линиями выполнить изображение внутреннего диаметра резьбы на расстоянии 0,85 d_б. Навести основными линиями контур стержня болта с галтелью радиуса R (см. табл. 2).

3. На главном виде гиперболы заменяются дугами окружностей. Центр большой дуги (точка О₁) между точками 3₂ и 3`₂ находятся на пересечении перпендикуляра к очерковой образующей конической фаски в точке 2₂ с осью симметрии изображения. Радиус большой дуги равен расстоянию от точки 3₂ до точки О₁. Центр малой дуги ((точка О₂) находится на пересечении нормали 2₂О₂ со средней линией проекции наклонной грани. Радиус малой дуги R₂ равен расстоянию от точки 2₂ до точки О₂.

Далее окончательно вычерчиваются изображения болта, проставляются размеры (из табл. 2), знаки шероховатости (при необходимости) и заполняется основная надпись. В графе «Наименование» проставляется условное обозначение болта в сокращенном виде (учебном виде).

Например: для болта с размерами d_б=20 и l_б = 100 следует записать (шрифтом № 7):

Болт М20х100 ГОСТ 7798-70

В графе «Материал», предполагается, что болт изготовлен из стандартного шестигранного профиля. Для выше указанного болта следует записать:

Шестигр

где 30 - размер под ключ S головки болта

3.2. Шайбы

Шайба – деталь, которую устанавливают под гайку или головку винта для предохранения материала детали от зазоров и смятия при затяжке или для предупреждения от самоотвинчивания в соединениях, работающих в условиях вибрации и толчков.

Шайбы делятся на круглые косые, пружинные, специальные и др.

В настоящей работе используются круглые шайбы по ГОСТ 11371-78 (табл. 3).

В обозначение шайбы входит диаметр стержня крепежной детали (болт, винт, шпилька), на которую одевается шайба. Например, шайба 1-го исполнения, предназначенная для крепления детали диаметром 20 мм, обозначается:

Шайба 20 ГОСТ 11371-78

Рис. 3

Табл. 3

Шайбы обычные нормальные по ГОСТ 11371 – 78,мм

(извлечение из стандарта)

Диаметр резьбы крепежной детали	d1 для исполнения			d2	s
	1		2
12	13,5	13		24	2,5
14	15,5	15		28	2,5
16	17,5	17		30	3,0
18	20,0	19		34	3,0
20	22,0	21		37	3,0
22	24,0	23		39	3,0
24	26,0	25		44	4,0

3.3. Гайка

На чертеже должна быть изображена гайка шестигранная по ГОСТ 5915-70, исполнение 2. Номинальный диаметр резьбы гайки d должен соответствовать номинальному размеру стержня (болта или шпильки).

Гайку вычерчивают в двух проекциях: главный вид и вид слева. На главном виде должно быть изображение, сочетающее половину вида и половину разреза (рис. 4).

Рис. 4

Размеры элементов гайки должны быть выбраны из справочной табл.4.

Гайка вычерчивается аналогично головке болта. На чертеже гайки необходимо проставить размеры согласно стандарту и знаки шероховатости (при необходимости). Диаметр внутреннего отверстия в гайке под резьбу принимают равным 0,85d.

Гайки с номинальным размером резьбы 18 мм и менее рекомендуется изображать в масштабе 2:1, остальные в масштабе 1:1.

В графе «Наименование» основной надписи записывается условное обозначение гайки в сокращенном (учебном) виде.

Например: для гайки с диаметром резьбы d =20 следует записать

Гайка М20 ГОСТ 5915-70

В графе «Материал», предполагается, что гайка будет изготовлена из стандартного шестиугольного профиля, для вышеуказанной гайки следует записать:

Шестигр

где 30 - размер под ключ S гайки.

Табл. 4

Гайки шестигранные нормальные по ГОСТ 5915 – 70

(извлечение из стандарта)

Номинальный диаметр резьбы d	Шаг резьбы крупный	m	S	e	da			dw не менее
					не менее		не более
12	1,75	10	19	20,9	12	17,3		17,2
14	2,0	11	22	24,0	14	15,1		20,1
16	2,0	13	24	26,2	16	17,3		22,0
18	2,5	15	27	29,6	18	19,4		24,8
20	2,5	16	30	33,0	20	21,6		27,7
22	2,5	18	32	35,0	22	23,8		29,5
24	3,0	19	36	39,6	24	25,9		33,2
30	3,5	24	46	50,9	30	32,4		42,7

3.4. Винт

Винты по назначению делятся на крепежные и установочные. Конструкции винтов весьма разнообразны и изготавливаются по соответствующим стандартам.

Крепежные винты служат для разъемного соединения деталей, установочные для взаимного фиксирования деталей.

В зависимости от конструкции головки винты завинчиваются гаечным ключом или отверткой.

В данном задании используется винт с цилиндрической головкой и шлицом под отвертку по ГОСТ 1491-80 (табл. 5). Размеры винта выбираются в зависимости от диаметра резьбы.

Рис. 5

Длина винта подсчитывается (см. рис.5) по формуле:

l_в=l₁ + с,

где: с – толщина присоединяемой детали,

l₁ – длина ввинчиваемой части резьбы, зависящей от материала

детали, в которую винт ввинчивается.

l₁ = d – для стали, бронзы и латуни.

l₁ = 1,25d – для серого и ковкого чугуна.

l₁ = 2d – для легких сплавов.

Рассчитанная длина винта определяется до ближайшей стандартной (табл. 5).

Размер катета фаски с₁ = 0,15d_в. Нормальная длина резьбового конца l₀ берется из табл. … или может быть рассчитана по формуле:

l₀ = 2d_в + 6 мм.

Удлиненная длина резьбового конца винта может быть взята из табл. … .

После вычерчивания изображения винта проставляются размеры и знаки шероховатости (при необходимости).

В графе «Наименование» основной надписи записывается условное обозначение винта в сокращенном (учебном) виде.

Например, для винта с размерами d_в = 10 и l_в = 40 следует записать:

Винт М10х40 ГОСТ 1491-80

В графе «Материал», предполагается, что винт будет изготовлен из круглой стали, для выше указанного винта следует записать:

Круг

Где: 16 – диаметр круглого профиля прутка, равный D головки винта.

Табл. 5

Крепежные винты с цилиндрической головкой по ГОСТ 1491 – 80, мм

(извлечение из стандарта)

h = 1/3d; в = 1/4d

Номинальный диаметр резьбы dв	Шаг резьбы		Длина резьбы lb		D	к	l
	крупный	мелкий	удлиненная	нормальная
8	1,25	1,0	34	22	13	5	12 - 80
10	1,5	1,25	40	26	16	6	18 - 100
12	1,75	1,25	46	30	18	7	18 - 100
14	2,0	1,5	52	34	21	8	22 - 100
16	2,0	1,5	58	38	24	9	28 - 100