Общие сведения о резьбовых соединениях
7.1.Резьба.
Резьба – винтовой выступ (канавка) постоянного сечения, выполненный на наружной поверхности детали цилиндрической или конической формы (болты, винты, шпильки, трубы) или на внутренней поверхности сопрягаемых с ними деталей (гайки, муфты).
Образование поверхности резьбы можно представить как результат перемещения какой-либо плоской фигуры (треугольника, четырехугольника и др.) по образующей какой-либо поверхности вращения, при этом сама образующая совершает вращательное движение вокруг оси.
Резьба служит для скрепления деталей или для взаимного перемещения их во время работы. В технике применяют следующие виды резьб:
- по направлению витков – правая и левая;
по форме профиля – треугольныая трапецеидальныая, прямоугольная, круглая, упорная;
по расположению на детали – внешняя и внутренняя;
по характеру поверхности – цилиндрическая и коническая;
по назначению – крепежная, ходовая, специальная, метрическая, дюймовая;
по числу заходов – однозаходная и многозаходная.
7.2.Изображение резьбы
На чертежах применяют условное изображение резьбы (ГОСТ 2.311-б8). Резьбу на чертеже стержня изображают сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями по внутреннему диаметру, а в отверстии – сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями по наружному диаметру.
Линию, определяющую границу резьбы, наносят в конце полного профиля резьбы (до начала сбега). Границу резьбы проводят всегда по линии наружного диаметра резьбы и изображают, когда она видима, сплошной основной линией.
На видах и разрезах, перпендикулярных оси стержня или отверстия, проводят дугу тонкой сплошной линией примерно на 3/4 окружности, причем эта линия может быть разомкнута в любом месте (не допускается начинать и заканчивать ее на осевой линии). Расстояние между осевой линией и сплошной основной не должно быть меньше 0,8 мм и больше шага резьбы, а фаска на этом виде не изображается (рис. 139).
Рис. 139
При необходимости профиль резьбы показывается с помощью местного разреза с указанием всех размеров.
7.3. Соединение болтом
В комплект соединения болтового входят следующие крепежные детали (крепежные изделия): 1 – болт, 2 – гайка, 3 – шайба. Указанные крепежные детали имеют различную форму и размеры. При конструировании приборов и машин применяют, как правило, только стандартизованные крепежные детали.
Болт представляет собой цилиндрический стержень с резьбой на одном конце и головкой на другом (чаще всего в виде шестигранной призмы) (рис. 140). При соединении скрепляемых деталей на резьбу болта навертывается гайка. Головку болта обрабатывают с торца на конус (этот элемент называют фаской). Фаску выполняют и на стержне для удобства нарезания резьбы и устранения непрочной части крайнего витка.
Рис. 140
В зависимости от назначения и условий работы болты выполняют с шестигранными, полукруглыми и потайными головками. На различные формы болтов разработаны и утверждены свои стандарты.
Стандартное условное обозначение болта, которое записывают в технической документации и применяют в литературе, содержит основные конструктивные размеры.
Например, запись «Болт М12х60 ГОСТ 7798-70» обозначает, что болт имеет метрическую резьбу диаметром 12 мм с крупным шагом, длину стержня 60 мм, головку шестигранную, исполнение 1.
Гайка – деталь, имеющая отверстие с резьбой для навинчивания на болт или шпильку. Гайки различают: по форме наружной поверхности, по виду исполнения, по типу резьбы, по точности изготовления (рис. 141).
По форме наружной поверхности гайки выполняют шестигранными, корончатыми, круглыми, барашковыми и др. По высоте шестигранные гайки различают нормальной высоты, низкие, высокие и особо высокие. Кроме того, гайки выпускают с уменьшенным размером под «ключ». Гайки изготавливают нормальной, повышенной и грубой точности. По виду резьбы гайки различают с метрической резьбой с крупным и мелким шагом.
Рис. 141
Условное обозначение гайки содержит размер резьбы и номер стандарта, устанавливающего конструкцию. Например, запись «Гайка М12 ГОСТ5915-70» обозначает, что гайка имеет диаметр метрической резьбы 12 мм, с крупным шагом, шестигранная, нормальной точности.
Шайба – деталь, закладываемая под гайку или головку болта (винта) и предназначенная для передачи и распределения усилий на соединяемые детали или для предотвращения их самоотвинчивания (стопорения) (рис. 142).
Рис. 142
Шайбы разделяются на круглые, пружинные (ГОСТ 6402-70), стопорные и др. Шайбы круглые имеют несколько видов: шайбы обычные нормального ряда по ГОСТ 11371, шайбы увеличенные и уменьшенные. Шайбы нормального ряда имеют два исполнения: исполнение 1 без фаски, исполнение 2 с фасками.
Пример условного обозначения шайбы исполнения 1, диаметром 12 мм: Шайба 12 ГОСТ 11371-78.
Для аналогичной шайбы, но исполнения 2: Шайба 2.12 ГОСТ 11371-78.
Чертеж болтового соединения (рис. 143) обычно разрабатывают, исходя из заданного диаметра резьбы и толщины соединяемых деталей (В1 и В2). При этом длину болта рассчитывают по формуле:
l = В1 + В2 + Sш + H + а + с
где: В1, В2 – толщина деталей; Sш – толщина шайбы, H – высота гайки; а – запас резьбы (а = 0,25 - 0,5d), с – фаска.
Рис. 143
Устанавливают в соответствии со стандартом длину l болта и длину lо нарезанной части (по таблицам). Диаметр отверстия под болт обычно принимают на 1-2 мм больше, чем диаметр стержня болта.