Изображение резьбы
При изображении резьбы на чертежах во избежание загромождений линиями и усложнениями последних принята условность, утвержденная ГОСТ 2311-68, согласно которой винтовая линия заменяется двумя линиями: сплошной основной и сплошной тонкой. При этом выступы всегда заменяются сплошной основной линией, а впадины - сплошной тонкой. Следовательно, на стержне сплошная основная линия соответствует наружному диаметру резьбы, сплошная тонкая внутреннему, а в отверстии наоборот: сплошная тонкая линия соответствует наружному диаметру резьбы и сплошная основная - внутреннему. На изображениях, полученных проецированием резьбы на плоскость, перпендикулярную ее оси, сплошная тонкая линия проводится в виде дуги, длина которой равна примерно 3/4 длины окружности, выполняется сплошной основной линией; дуга не должна начинаться и кончаться на осях. Если, в силу необходимости, на чертеже изображается только часть отверстия или стержня с резьбой, то дуга должна иметь длину 3/4 длины дуги, выполненной основной линией. Расстояние между тонкой линией и сплошной основной должно быть не меньше 0,8 мм и не больше шага резьбы (рис.7). На изображении, полученном проецированием резьбы на плоскость, параллельную ее оси, резьба показывается без сбегов и недорезов.
Резьба, показываемая как невидимая, изображается штриховыми линиями одинаковой толщины по внутреннему и наружному диаметрам (рис.8).
Граница резьбы (ее начало или конец) наносится в конце ее полного профиля (до начала сбега) до линии наружного диаметра резьбы сплошной основной линией, если резьба показывается как видимая, и штриховой линией, если резьба невидима (рис.9).
При вычерчивании стержней и отверстий с конической резьбой количество концентрических окружностей на чертеже определяется правилами проецирования (рис. 10).
При вычерчивании резьбы в разрезах штриховка делается до основной линии (см. рис. 7 и 9).
При работе с прямоугольной или специальной резьбой вычерчивается местный разрез, на котором проставляются необходимые размеры.
Условное обозначение резьбы
По условному изображению резьбы невозможно определить ее и основные параметры, поэтому в ГОСТах на резьбы предусматриваются условные обозначения, в которых указывается тип резьбы, наружный диаметр, шаг, допуск, направление и число заходов.
Согласно ГОСТ 2.31 1-68, условные обозначения всех резьб, кроме конических и трубной цилиндрической, относятся в наружному диаметру и проставляются над размерной линией, на ее продолжении или на полке линии-выноски (рис. 11), а условные обозначения конических резьб и трубной цилиндрической (рис. 12) проставляются только на полке линии-выноски и относятся к контуру резьбы (основная сплошная линия).
Резьба на чертеже обозначается в соответствии со стандартами на изображение, диаметры, шаги и т.п.
В настоящее время для обозначения всех типов резьбы приняты буквы латинского алфавита.
Метрическая резьба (цилиндрическая), согласно ГОСТ 9150-81, обозначается буквой М с указанием наружного (номинального) диаметра в мм. Например, М12 - резьба метрическая с наружным диаметром 12 мм. Далее в условном обозначении метрической резьбы указывается величина шага. Метрическая резьба подразделяется на резьбу с крупным и мелким шагом. Для первой значения шагов в зависимости от величины номинального диаметра утверждены ГОСТ [4] и поэтому величина шага не указывается, чтобы не загромождать чертеж надписями и обозначениями; таким образом, надпись: Ml2 - может быть прочитана и так: «Резьба метрическая с номинальным диаметром 12 мм и крупным шагом». Для второй резьбы обязательно указывается численное значение шага. Например, М12х1 - резьба метрическая с номинальным диаметром 12 мм и с мелким шагом 1 мм.
Рис. 11
Рис. 12
Затем указывается поле допуска по ГОСТ 160931-81 (в обозначение поля допуска входит цифра - степень точности и буква - основное отклонение). Наибольшее распространение имеют поля допусков для наружной резьбы - 6 g и 8 g, а для внутренней - 6 Н и 7 Н. Примеры: М12 - 6g - резьба метрическая наружная с номинальным диаметром 12 мм, с крупным шагом, с полем допуска 6 g . MlOxl - 6g - резьба метрическая наружная с номинальным диаметром 10 мм, с мелким шагом 1 мм, с полем допуска 6g; MlOxl - 6g - резьба метрическая внутренняя с номинальным диаметром 10 мм, с (мелким) шагом 1 мм и полем допуска 6 g; М20 — 6 g — резьба метрическая с номинальным диаметром 20 мм, с крупным шагом, с полем допуска 6 g.
Для указания направления резьбы принята такая условность, что специальной надписью (LH) обозначается только левая резьба, а отсутствие ее свидетельствует о том, что резьба правая. Таким образом, во всех рассмотренных примерах по направлению резьба была правой и, следовательно, М12 - резьба метрическая с номинальным диаметром 12 мм с крупным шагом правая; M12LH - резьба метрическая с номинальным диаметром 12 мм, с крупным шагом левая; Ml2x1 LH - 6g - резьба метрическая наружная с номинальным диамегром 12мм с мелким шагом 1 мм, левая, с полем допуска 6g.
Наиболее распространенными являются однозаходные резьбы, поэтому в условных обозначениях подразумевается, что отсутствие специальных указаний о числе заходов свидетельствует о том, что резьба однозаходная, если же резьба многозаходная, то число заходов указывается; таким образом, во всех предыдущих примерах рассматривалась однозаходная резьба. Пример обозначения грехзаходной резьбы: М20хЗ(Р1) LH - резьба метрическая с номинальным диаметром 20 мм, с мелким шагом 1 мм, трехзаходная, левая. Следует обратить внимание на то, что при обозначении резьбы всех профилей в скобках указывается условное обозначение шага Р в мм.
В качестве последнего параметра метрической резьбы указывается длина свинчивания, если она отличается от нормальной. Например, M20xl,5 LH - 7Н - 11 - резьба метрическая с номинальным диаметром 20 мм, с мелким шагом 1,5 мм, однозаходная, левая, внутренняя, с длиной свинчивания 11 мм.
Метрическая резьба (коническая ) согласно ГОСТ 25229-82 обозначается МК. Размеры элементов профиля определяются ГОСТ 9150-81. Пример: МК 20x1,5 LH - резьба метрическая коническая диаметром 20 мм с шагом 1,5 мм в основной плоскости левая. Применяются соединения внутренней цилиндрической резьбы с наружной конической.
Такое соединение обозначается М/МК, при этом задаются параметры цилиндрической резьбы с указанием ГОСТ ; например, соединение внутренней метрической цилиндрической резьбы диаметром 20 мм, с шагом 1,5 мм, определенной ГОСТ 25229-82, с наружной конической метрической резьбой запишется так: М/МК 20х 1,5 ГОСТ 25229-82. Следует обратить внимание, что параметры конической резьбы в основной плоскости совпадают с параметрами цилиндрической резьбы.
Коническая дюймовая резьба, согласно ГОСТ 6111-52, обозначается буквой К с добавлением диаметра резьбы в дюймах и номера ГОСТ Пример: К 3/4 » ГОСТ 6111-52 - резьба коническая диаметром 3/4
Трубная цилиндрическая резьба. согласно ГОСТ 6357-81, обозначается буквой G с указанием номинального диаметра резьбы в дюймах, направления и класса точности среднего диаметра (их два: А и В). Пример: G1LHB - резьба трубная цилиндрическая левая диаметром I класса точности В (если резьба правая, то G1 - В).
Трубная коническая резьба согласно ГОСТ 6211-8 ^обозначается буквой R, если резьба наружная, и Re, если резьба внутренняя, с
указанием номинального диаметра в дюймах, направления, класса точности. Примеры: R 3/4 - резьба трубная коническая наружная правая диаметром 3/4 «и в основной плоскости, R 3/4 LH - то же, но левая, Rc LH - внутренняя трубная коническая диаметром 3/4 » в основной плоскости, левая. Трубная цилиндрическая резьба (внутренняя), предназначенная для соединения с конической, обозначается Rr.
Трапецеидальная резьба, согласно ГОСТ 9484-81 (однозаходная) и ГОСТ 24739-81 (многозаходная), обозначается буквами Тг с указанием номинального диаметра, хода, шага, направления, поля допуска, длины свинчивания (при отличии от стандартной). Примеры: Тг 40x6 - резьба трапецеидальная с номинальным диаметром 40 мм и шагом 6 мм правая, Тг 40x6 LH - то же, но левая, Тг 40x6 LH - 85 - то же, но длина свинчивания 85 мм, Тг 40x18 (Р6) - резьба трапецеидальная, диаметром 40мм, шагом 6 мм, трехзаходная (ход 18 мм), правая.
Упорная резьба, согласно ГОСТ 1077-82, обозначается буквой S с указанием номинального диаметра в мм, шага, направления, значения хода, поля допуска среднего диаметра (основные отклонения для наружной резьбы обозначаются И, для внутренней - AZ), длины свинчивания при отклонении от стандартной. Примеры: S 60x16 - 7h -резьба упорная с номинальным диаметром 60 мм, шагом 16 мм, однозаходная, правая, наружная, с полем допуска 7h, со стандартной длиной свинчивания; S 60x16 LH - 7AZ - 250 - резьба упорная с номинальным диаметром 60 мм с шагом 16 мм, однозаходная, левая, внутренняя, с полем допуска 7AZ и длиной свинчивания 250 мм.
Прямоугольная резьба стандартного обозначения не имеет.
Специальные резьбы обозначаются обычным образом с добавлением надписи "Сп". Например, Сп 19x1,5 LH - резьба специальная метрическая диаметром 19 мм, с шагом 1,5 мм, левая.
Крепежные детали служат для соединения двух или более деталей в единый узел. Среди них большое распространение имеют стандартные крепежные резьбовые детали, к которым относятся болты, винты, шпильки, гайки, шурупы.
Болт представляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой под гайку на другом. Болты различаются по точности изготовления (нормальный, повышенный и грубой точности); по форме и высоте головок (шестигранные, полукруглые, потайные, нормальные и уменьшенных размеров); по способу выполнения резьбы (нарезка или накатка); по различным вариантам исполнения стержня (исполнение 1 - без отверстия в головке и стержне, исполнение 2 - с отверстием для шплинта в резьбовой части, исполнение 3 - с двумя отверстиями в головке для стопорения болта проволокой; пример в [ 1, с. 16О]. Наиболее распространенными
являются болты с шестигранной головкой "под ключ" с конической фаской исполнения (рис. 13а). Размеры такого болта нормальной точности
установлены ГОСТ 7798-70. Основными размерами болта являются (рис. 13б) номинальный диаметр резьбы d, длина болта 1, длина нарезанной части стержня 10 и размер под ключ S.
В условное обозначение болта входит слово "Болт, обозначение исполнения (если исполнение 1, то "1" опускается) типа резьбы, ее диаметра, шага, направления, длины болта, номер ГОСТ. Пример: болт с шестигранной головкой исполнение 1, нормальной точности, с диаметром резьбы 12 мм, с крупным шагом резьбы, длиной 60 мм: Болт М12 60 ГОСТ 77988-70. Тоже, но исполнение 2 с мелким шагом 1,25 мм: Болт2М12 1,25 jO ГОСТ 7798-70.
Шпилька представляет собой металлический стержень с резьбой на обоих концах (рис. 14). Один конец (посадочный) предназначен для ввинчивания в одну из соединяемых деталей, а второй (стяжной) для навинчивания гайки. Шпильки применяются вместо болтов при отсутствии места на головке последних или при значительной толщине одной из соединяемых деталей. Формы и размеры шпилек определены ГОСТ 22032-76... ГОСТ 22043-76.
Основными размерами шпильки являются (см, рис. 14) длина 1, длина, посадочного конца 11 , диаметр резьбы d. В условное обозначение шпильки входит слово "Шпилька", обозначение типа резьбы, ее диаметра., шага, направления, длина шпильки, номер ГОСТ. Пример: шпилька с диаметром резьбы 16 мм с мелким шагом 1 мм длиной 120 мм: Шпилька М16 1 20 ГОСТ
77032-76. Их изготовляют с метрической резьбой
Рис. 14
Гайка представляет собой призму или тело вращения с резьбовым отверстием в центре. Она предназначена для навинчивания на стержень при выполнении резьбового соединения. Формы гаек различны и зависят от назначения. Для навинчивания вручную предназначены гайки -барашки, гайки "под ключ" по форме бывают круглые, квадратные, шестигранные и т.п.; наибольшее распространение имеют шестигранные гайки, которые (рис. 15а) бывают нормальной высоты, низкие, высокие, особо высокие, различной точности, с одной фаской (нормальной точности), размеры которых установлены ГОСТ 5915-70, с двумя фасками (повышенной точности), размеры которых установлены ГОСТ 5927-70, без фасок с выступом с одной стороны по ГОСТ 15526-70. Основным размером является диаметр резьбы d. Гайки изготовляют с метрической резьбой крупного и мелкого шага. Состав условного обозначения аналогичен рассмотренным выше. Пример: гайка шестигранная исполнения 1, нормальной точности с диаметром резьбы 16 мм. Гайка М16ГОСТ5915-70.
Шайба представляет собой преимущественно круглую пластину с отверстием посередине. Диаметр отверстия (основной размер) чуть больше диаметра стержня. Конструкция шайб различна. Это сплошное круговое кольцо (рис. 16) по ГОСТ 11371-78 с исполнением 1 (без фасок) и исполнением2 (с фасками), предназначенное для предохранения поверхности изделия от деформации при выполнении резьбовых соединений, кольцо с прорезью и разведенными в разные стороны концами по ГОСТ 6402-70 (пружинные шайбы), которые применяются для предупреждения самоотвинчивания гаек при ударах и вибрациях, стопорные шайбы с лапками для упора и т. д.
В условное обозначение шайб входит слово "Шайба" вид исполнения (исполнение 1 не указывается), диаметр стержня крепежной детали, условное обозначение группы материала, покрытия и его толщина, номер ГОСТ. Пример: шайба круглая исполнения 2 для болта с диаметром стержня 16 мм из материала группы 01, покрытие 09 с толщиной 8 мм: Шайба 2.16.01.098. ГОСТ11371-78.
Винт представляет собой цилиндрический стержень с резьбой на одном конце и
головкой (для упора) на другом (рис. 17).
Рис.17
Винты для металла разделяются на крепежные и установочные, вторые фиксируют взаимное положение деталей при сборке. Различие между ними состоит в том, что стержень установочного винта нарезан полностью и имеет нажимной конец, а крепежный винт имеет частично нарезанный стержень с головкой "под ключ" или со шлицом для отвертки. Крепежные винты изготовляют с метрической резьбой крупного и мелкого шага с полем допуска 6g и 8g. Размеры, форма головок винтов установлены ГОСТ 1491-80. Различают винты с цилиндрической (см.рис. 17), полукруглые, потайной и полупотайной головками. Круглая головка представляет собой примерно полусферу, потайная - усеченный конус. Основными размерами являются диаметр стержня d, длина 1, длина нарезанной части 10, диаметр D и высота Н головки. Структура условного изображения винта рассмотрена выше. Пример: винте цилиндрической головкой с диаметром резьбы 12 мм, класса точности А, с мелким шагом резьбы 1,25 мм, длиной 50 мм с полем допуска 8g. Винт AM12*l,25-8g*50 ГОСТ 1491-80. ГОСТ 1491-80 устанавливает размеры винтов с цилиндрической головкой; ГОСТ 17475-80 устанавливает размеры винтов с потайной головкой; ГОСТ 17474-80 - винтов с полукруглой головкой (см. [4]).
Соединение деталей болтом. Изображение на чертеже
Болтовое соединение (рис. 18) состоит из болта, гайки, шайбы и скрепляемых деталей, в которых просверлены отверстия диаметром d() = l,!d, где d - диаметр резьбы болта. При изображении болтового соединения на чертеже обычно болт, гайку и шайбу вычерчивают не по их действительным размерам, которые даны в соответствующих стандартах, а по относительным, зависящим от наружного диаметра резьбы d. Длину болта £ определяют как сумму толщин определяемых деталей Sj и SA высоты шайбы, высоты гайки и размера части болта, выходящей за гайку (примерно на два-три витка резьбы). После вычисления длина болта округляется до ближайшего значения по стандарту. На рис. 18 имеются все данные для построения соединения деталей болтом по относительным размерам, а также упрощенное изображение.
Если диаметр болта меньше 2 мм, то на сборочных чертежах соединения крепежными деталями выполняются условными знаками согласно ГОСТ 2.315-68 (СТ СЭВ 1978-79).
Вариант задания на построение болтового соединения (толщину скрепляемых деталей и диаметр просверленных отверстий в них) студент берёт из соответствующей таблицы по последней цифре в номере студенческого билета.
Соединение деталей болтом обычно вычерчивается с использованием разреза, однако принята следующая условность: соединяемые детали даются в разрезе, а крепежные элементы не разрезаются.
Последовательность болтового соединения: в скрепляемых деталях высверливаются отверстия, в которые свободно входит болт (обычно снизу вверх), на который надевается шайба и навинчивается гайка. Пример выполнения задания - в приложении 1.