Вращения l2 l4 l3 c граница фаски l1

ось

L

Рис. 2.1.14. Основные параметры резьбы:

L – длина резьбы; L1 – длина резьбы с полным профилем; L2 – недорез резьбы: включает в себя сбег и недовод; L3 – сбег резьбы: участок неполного профиля в зоне перехода на гладкую боковую поверхность; L4 – недовод резьбы: длина ненарезанной части между сбегом и опорной поверностью детали, например головкой болта; С – длина фаски под углом 45º

2. Разъёмные соединения

2.2.1. Крепёжные детали: болты, винты, шпильки, гайки, шайбы

Конструкции и машины состоят из отдельных элементов, которые соединя­ются между собой при помощи крепежных деталей: болтов, винтов, шпилек, гаек, шурупов и т.п. Соединение деталей машин можно выполнять с помощью специальных соединительных деталей: штифтов, шплинтов, шпонок, трубопроводных фитингов и ряда других [4, 12].

Такого рода детали относятся к стандартным изделиям. Вычерчиваются эти детали по размерам справочных таблиц или по относительным размерам, а именно: относительно наружного диаметра резьбы.

Концы болтов, винтов и шпилек выполняются по ГОСТ 12414-66, стандартный ряд их диаметров и шага резьбы приведен в табл.2.2.1.

Гладкие отверстия под болт, винт и шпильку выполняются в 1.1 раза шире наружного диаметра резьбы (≈1.1d). На рис.2.2.1 представлена схема условного обозначения для болтов, винтов, гаек и шпилек, которая дает полное представление об их конструкции, размерах, материале и т.д.

Р ис. 2.2.1. Схема условного обозначения болтов, винтов, гаек и шпилек

В обозначении болта (рис.2.2.1) не указывают: грубый класс точности резьбы, крупный шаг резьбы, исполнение «1», вид покрытия «00» (табл.2.2.2). С учетом этого запись, представленная на схеме, примет вид:

Болт М20х70.109х35Х.016 ГОСТ 7798-70.

Прочность – свойство материала сопротивляться разрушению под действием внешней нагрузки. Различают два вида прочности: прочность на растяжение (отрыв) и прочность на сдвиг (кручение).

Класс прочности. Для болтов, винтов и шпилек из углеродистой и легированной сталей ГОСТ 1759.4-87 установлены классы прочности:

3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 6.9; 8.8; 10.9; 12.9; 14.9.

Обозначение класса прочности состоит из двух цифр, разделяемых точкой. Первое число, умноженное на 10 – значение минимального временного сопротивления σ_в, в н/мм². Второе число, умноженное на 10,опре-деляет отношение предела текучести σ_т к временному сопротивлению σ_в в процентах. Произведение чисел определяет предел текучести σ_т н/мм².

Для гаек из углеродистой и легированной сталей ГОСТ 1759.4-87 установлены следующие классы прочности: для нормальных гаек – 4;5;6;8;10;12;14, для низких гаек – 04;06;08. Класс прочности обозначен числом, которое при умножении на 100 дает значение испытательной нагрузки в МПа (кгс/см²).

Точность деталей характеризуется отклонением размеров элементов деталей от номинальных размеров. Различают погрешности размеров, погрешности формы и пространственные погрешности установки (расположения). На метрические резьбы установлено три класса точности: класс № 1 – точный, класс № 2 и № 2а – средний, класс № 3 – грубый. Допускаются сочетания гаек и болтов разных классов точности.

Покрытия – защитные пленки, наносимые на поверхность металлов с целью предохранения их от коррозии и для декоративных целей. Основные виды покрытий приведены в табл. 2.2.3.

болты

Болт представляет собой цилиндрический стальной стержень с резьбой и фаской на одном конце (рис. 2.2.3), на который набрасывается шайба и навинчивается гайка, и головкой на другом конце (рис.2.2.2). По форме головки болты бывают шестигранные, полукруглые, потайные и др.

Болт служит для соединения двух и более деталей в случае, когда в каждой соединяемой детали можно просверлить сквозное отвер­стие.

Рис. 2.2.2. Болт и шуруп

Наибольшее распространение получили болты с шестигранной головкой (под гаечный ключ). Они имеют четыре исполнения: № 1 – без отверстий в головке и стержне; № 2 – с отверстием в стержне; № 3 – с двумя отверстиями в головке и стержне; № 4 – с высокой головкой, без отверстий (рис.2.2.4). Вычерчивают шестигранную головку болта аналогично гайке.

Болтовое соединение состоит из болта, гайки, шайбы (рис.2.2.3) и присоединяемых деталей (возможны прокладка и шплинт). В соединяемых деталях просверливают сквозные отверстия диаметром 1.1d, где d – диа­метр болта. В отверстия вставляют болт, надевают на него шайбу и стяги­вают детали гайкой.

Пример условного обозначения болта исполнения 1 с диаметром резьбы d = 12 мм, с размером «под ключ» S=18 мм, длиной L=60 мм, с крупным шагом резьбы с полем допуска 6g, класса прочности 5.8, без покрытия:

Болт M12-6gx60.58 (S18) ГОСТ 7798-70.

Таблица 2.2.1

Шаг резьбы для винтов, болтов, шпилек и гаек

Диаметр резьбы, мм	Крупный шаг резьбы, мм	Мелкий шаг резьбы, мм
1	0.5	-
1.2	0.25	-
1.4	0.3	-
1.6	0.35	-
2	0.4	-
2.5	0.45	-
3	0.5	-
3.5	0.6	-
4	0.7	0.5
5	0.8	0.5
6	1	0.75
8	1.25	1
10	1.5	1.25
12	1.75	1.25
14	2	1.5
16	2	1.5
18	2.5	1.5
20	2.5	1.5
22	2.5	1.5
24	3	2
27	3	2
30	3.5	2
36	4	3
42	4.5	3
48	5	3

Болт исполнения № 2, с размером «под ключ» S=19 мм, с мелким шагом резьбы с полем допуска 6g, класса прочности 10.9, из стали марки 40Х, с покрытием 01 толщиной 6мкм: Болт 2М12х1,25-6gx60.109.40Х.016 ГОСТ 7798-70.

Длину болта вычисляют по формуле:

L=T1 + T2+ Sш + H + K,

где T1 и T2 – толщины присоединяемых деталей; Sш – толщина шайбы; H – высота гайки и K– величина выхода стержня болта за гайку (припуск).

Расчетную длину болта округляют до ближайшей стандартной длины болта. На учебных чертежах вычисленную длину болта округляют в боль­шую сторону до числа, кратного 5 мм, если L меньше 100 мм, и до числа, кратного 10 мм, если L больше 100 мм. Например, L=88.6; то L ≈ 90; или L=83.6; то L ≈ 85; или L=113.6; тогда следует принять L ≈ 120.

_Шайба

_Болт

_Гайка

Рис 2.2.3. Болтовое соединение

Практической проверкой знаний является выполнение графической работы № 1 «Соединение деталей». Варианты и примеры выполнения заданий графической работы № 1 представлены в приложении 1 данного пособия.

Рис. 2.2.4. Четыре варианта исполнения болтов

нормальной прочности с крупным шагом резьбы по ГОСТ 7798-70

Таблица 2.2.2