1.2. Соединение деталей шпилькой

В состав соединения шпилькой входят: шпилька, гайка, соединяе­мые детали и, как правило, шайба. В одной из соединяемых деталей выполняется глухое резьбовое отверстие, а в другой сквозное ци­линдрическое отверстие. Назначение, конструктивные особенности и изображение соединения деталей шпилькой во многом сходны с бол­товым. Разница только в том, что роль головки болта выполняет резьбовой (посадочный) конец, ввинчиваемый в глухое резьбовое отверстие одной из соединяемых деталей. В отдельных случаях это отверстие может быть и сквозным.

Перед выполнением задания следует подробно ознакомиться с ти­пами, изображениями и обозначениями крепежных деталей, входящих в шпилечное соединение, в разделах 8.6 и 8.7 учебника [2], а также в главах 24, 26, 28, 29 и разделе 9.1 справочника [3].

В данном задании необходимо вычертить соединение двух деталей шпилькой в трех вариантах:

- по действительным размерам, установленным соответствующими стандартами на гайку (ГОСТ 5915-70), шайбу (ГОСТ 6402-70), шпильку (ГОСТ 22032-76, ГОСТ 22034-76 или ГОСТ 22038-76) и ее конструктивные элементы (ГОСТ 10549-80, ГОСТ 12414-66);

- по относительным размерам в соответствии с упрощениями, установленными ГОСТ 2.315-68 на шпильку, гайку и шайбу;

- условное изображение по ГОСТ 2.315-68.

В табл. 3 приведены исходные данные для вычерчивания соеди­нения шпилькой в соответствии с индивидуальным вариантом. Толщину (b) присоединяемой детали следует взять из табл. 2.

Таблица 3

Вариант	n	1...5	6...10	11...15	16...20	21...25	26...30
Номинальный диаметр резьбы, мм	d	36	30	27	24	22	20
Шаг резьбы, мм	Р	Крупный
Исполнение гайки и шайбы		2	1	2	1	2	1
Материал детали с резьбовым отверстием		сталь	чугун	алюми­ний	латунь	чугун	алюми­ний

На рис. З, а показаны отдельные детали соединения. Гайка, шай­ба и шпилька вычерчены по действительным размерам, взятым из стандартов на эти детали.

Длина (l₁) посадочного конца и стан­дарт шпильки определяются в зависимости от материала детали, в которую ввинчивается шпилька.

В табл. 4 приведены данные для определения длины посадочно­го конца и стандарта шпильки.

Таблица 4

Материал	Длина посадочного конца шпильки	Стандарт шпильки
Сталь, латунь, бронза	l1 = d	ГОСТ 22032-76
Чугун (ковкий и серый)	l1 = 1,25d	ГОСТ 22034-76
Легкие сплавы	l1 = 2d	ГОСТ 22038-76

На рис. 3, б изображена деталь с глухим резьбовым отверстием. Глубина (l₂) отверстия и длина (1₃) резьбы в нем определяются по формулам:

l₂ = l₁ + (6...7)P;

l₃ = l₂ – l₄,

где: l₁ - длина посадочного конца шпильки;

Р - шаг резьбы;

l₄ - недорез резьбы в глухом отверстии.

Величина (С) фаски резьбы и недорез (1₄) определяются по ГОСТ 10549-80 [4, 5] в зависимости от шага (Р) резьбы.

Слагаемое (6...7)Р, входящее в формулу глубины (l₂) глухого резьбового отверстия, учитывает недорез и небольшой запас резьбы, исключающий смятие резьбы на конце шпильки после ее ввинчивания.

Длину (l) шпильки определяют по формуле для расчета длины болта, уточнив ее до ближайшей, установленной стандартом на шпильку.

На рис. З, в показано действительное изображение соединения деталей шпилькой. Следует отметить ряд особенностей при вычерчи­вании этого изображения:

- граница резьбы посадочного конца располагается ниже линии стыка соединяемых деталей на величину сбега резьбы по ГОСТ 10549-80 [4, 5].

- пружинная шайба изображается в сжатом состоянии.

В табл. 5 приведены размеры сбега, недореза и фаски метрической резьбы в зависимости от ее шага.

Таблица 5

Шаг, мм	P	1	1,25	1,5	1,75	2	2,5	3	3,5	4
Сбег (для наружной резьбы), мм		1,2	1,5	1,6	2	2,2	3	3,5	4	4,5
Недорез уменьшенный (для внутренней резьбы), мм	l4	3,8	3,8	4,5	5,2	6	7,5	9	10,5	12,5
Фаска, мм	C	1	1,6	1,6	1,6	2	2,5	2,5	2,5	3

Рис. 3

На рис. З, г показано упрощенное изображение соединения дета­лей шпилькой в соответствии с ГОСТ 2.315-68, вычерченное по от­носительным размерам в зависимости от номинального диаметра (d) резьбы, а на рис. 3, д - условное.

При вычерчивании упрощенного изображения соединения деталей шпилькой следует обратить внимание на следующие особенности:

- сбеги резьб посадочного и гаечного концов шпильки не пока­зываются;

- граница резьбы гаечного конца не изображается и резьба при этом вычерчивается условно на всей длине стержня шпильки;

- часть глухого резьбового отверстия, расположенная за преде­лами посадочного конца шпильки не показывается.