Методические указания / тема “Нарізні з'єднання”)

Укладачі: Біріна А.Д. Перевозник І.А. Грицина Н.І.

Кафедра інженерної та комп’ютерної графіки

2

ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ

Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічного завдання “Нарізні з’єднання” складені для студентів всіх спеціальностей технічних факультетів, які виконують завдання з машинобудівного креслення. Вказівки містять: відомості про класифікацію, основні параметри нарізей та елементів нарізних з’єднань, їх умовні позначення; зміст та порядок виконання завдання; приклади виконання аркушів; варіанти завдань; необхідну довідкову інформацію.

В методичних вказівках наведено порядок та приклади виконання згідно спеціальності наступних розділів завдання:

1.“Види нарізей”. Кресленик валу з різними видами нарізей, розрахунок та виконання конструктивного елементу – проточки для виходу нарізного інструменту.

2.“Нарізні з’єднання”. Виконання кресленика болтового, шпилькового та гвинтового з’єднань в залежності від спеціальності; умовні позначення стандартних елементів.

Нижче вказано, які завдання виконують студенти в залежності від спеціальності.

Позначення кресленика має бути за такою схемою

ХІКГ. ХХХХХХ. 001

Номер аркуша Номер завдання

Номер варианта Номер групи

Умовнийкодкафедриінженерноїтакомп'ютерноїграфіки Перша літера назви факультету

3

Варіанти вихідних даних наведено в додатку 1. Приклади виконання завдань відповідно спеціальності наведено в додатку 2. Стислі відомості щодо конструктивних елементів для нарізей – у додатку 3. Стандартнікріпильнівироби(витяг зГОСТ)– удодатку 4.

Мета завдання – засвоєння матеріалу за темою “Нарізні з’єднання та їх елементи”, отримання навичок креслення нарізей та роботи з довідковою літературою.

В процесі виконання завдань студенти знайомляться з основними видами нарізей, стандартних кріпильних деталей (болтами, шпильками, гвинтами, гайками, шайбами) та їх застосуванням у з’єднаннях деталей на прикладах болтового, шпилькового та гвинтового з’єднань. Виконання завдання вимагає від студентів навичок у користуванні довідковою літературою, рекомендований перелік якої надано в методичних вказівках.

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО НАРІЗІ

Кожний механізм являє собою складальну одиницю, частини якої з’єднані за допомогою різноманітних складальних операцій, а саме: згвинчування, зваренням, паянням тощо. З’єднання деталей за умов складання можна поділити на рознімні та нерознімні. Рознімні припускають багаторазове складання та розбирання деталей з’єднання без їх порушення. До таких з’єднань відносяться нарізні, шпонкові, зубчасті (шліцьові), штифтові. До нерознімних з’єднань відносять зварені, клепані, клеєні тощо.

У сучасній техніці найбільше поширення серед рознімних з’єднань отримали нарізні з’єднання, тому виконання розрахунковографічного завдання “Нарізні з’єднання” є одним з базових елементів у процесі вивчення дисципліни “Інженерна графіка”.

На практиці нарізні з'єднання здійснюються безпосередньо згвинчуванням двох або більше деталей, причому одна з них має зовнішню нарізь, а друга – внутрішню.

Основні поняття про нарізі

Основним елементом всіх нарізних з’єднань є нарізь. Підставою для утворення нарізі є гвинтова лінія. Гвинтовою лінією нази-

4

вається просторова крива, що описується на поверхні циліндра або конуса, що обертаються, точкою, яка рівномірно-поступально переміщується вздовж їх твірних в той час, як самі твірні рівномірно обертаються навколо осі поверхні.

Якщо по гвинтовій лінії на стержні прорізати канавку, то утвориться гвинтова поверхня, профіль якої буде залежати від профілю різальногоінструмента(рис. 1).

Згідно ГОСТ 11708-82 наріззю називають один або кілька рівномірних виступів сталого перерізу, утворених на боковій поверхні прямого кругового циліндра або прямого кругового конуса. Розрізняють праву та ліву нарізі. Якщо вісь зовнішньої нарізі розмістити вертикально, то у правої нарізі витки будуть підійматися зліва направо, у лівої – справа наліво.

Рисунок 1 – Утворення гвинтової поверхні

Основні елементи згідно ГОСТ 11708-82 мають наступні визначення.

Права нарізь – утворена контуром, який обертається за годинниковою стрілкою та переміщується вздовж осі у напрямку від спостерігача.

Ліва нарізь – утворена контуром, який обертається проти годинникової стрілки та переміщується вздовж осі у напрямку від спостерігача.

Профіль нарізі – контур нарізі у площині що проходить через її

вісь.

Кут профілю – кут між бічними сторонами профілю.

Виток – частина нарізі, що утворена за одне обертання профілю навколо осі.

Крок нарізі Р – відстань між середніми точками найближчих однойменних бічних сторін профілю у напрямку, що паралельний осі нарізі.

5

Хід нарізі Ph – Якщо по поверхні рухаються два, три, або більше однакових профілів, то утворюється багатозахідна нарізь (дво-, три- і т. д.). Хід такої нарізі Ph = n P, де n – число заходів. В одноходовій нарізі хід дорівнює кроку.

Зовнішній діаметр нарізі (d – для болта, D – для гайки) –

діаметр уявного циліндра, що є описаним навколо вершин зовнішньої нарізі або западин внутрішньої нарізі.

Внутрішній діаметр нарізі (d1 – для болта, D1 – для гайки) –

діаметр уявного циліндра, що є вписаним у западини зовнішньої нарізі або вершини внутрішньої нарізі.

Середній діаметр нарізі (d2 – для болта, D2 – для гайки) –

діаметр уявного співвісного з наріззю циліндра, який перетинає витки нарізі таким чином, що ширина виступу нарізі та ширина западини (канавки) виявляються рівними.

Елементи нарізі: збіги, недорізи, проточки та фаски.

Збігом називають ділянку нарізі, на якій відбувається зменшення профілю до його зникнення. Збіг разом з недоводом утворюють недоріз нарізі (рис. 2).

Нарізь внутрішня Нарізь зовнішня

Рисунок 2 – Елементи нарізі. Збіги, недорізи, фаски

6

Для того, щоб отримати нарізь повного профілю без збігу, необхідно спочатку виконати на кінці нарізі проточку (кільцеву канавку) для виходу різальної частини інструмента, яким виконується нарізь (рис. 3). Діаметр проточки для зовнішньої нарізі повинен бути менше діаметра западин нарізі, а для внутрішньої проточки – більше зовнішнього діаметра нарізі. Розміри збігів та проточок залежать від параметрів нарізі, а саме, від кроку Р та діаметра d. Ці дані наведено у ГОСТ 10549-80 [4], [5]. У додатку 3 методичних вказівок приведено витяг з цього ГОСТу.

Ще одним обов’язковим елементом нарізі є фаска. Її виконують на кінці нарізі з технологічних міркувань, а також для забезпечення з’єднання пари деталей типу гайка – болт. Виконання фасок також регламентується ГОСТ 10549-80.

Рисунок 3 – Елемент нарізі – проточка

Зображення нарізі на креслениках

Всі нарізі незалежно від їхнього типу на кресленику зображуються однаково, згідно ГОСТ 2.311-68 (див. рис. 4 та табл. 2). Умовність полягає в проведенні суцільної основної лінії замість виступів нарізі і тонкої суцільної лінії замість западин, що проводять на всю довжину нарізі без збігу. На площині, що є перпендикулярною до осі нарізі, суцільну тонку лінію проводять на ¾ довжини кола, при чому розімкнути її можна у будь-якому місці (табл. 2). Відстані між цими лініями на всіх проекціях виконують не менше ніж 0,8 мм і не більше від кроку Р нарізі.

Тобто, на стрижні (зовнішній нарізі) – суцільними основними лініями по зовнішньому діаметру і суцільними тонкими лініями по

7

внутрішньому діаметру. На зображеннях в отворі (внутрішній нарізі) – суцільні основні і суцільні тонкі лінії міняються місцями

(рис. 4).

Фаску, яка не має спеціального конструктивного призначення,

впроекції на площину, що є перпендикулярною осі стрижня або отвору, не зображують (табл. 1).

Границю нарізі (кінець нарізі) на стрижні і в отворі проводять

вкінці повного профілю нарізі (до початку збігу) основною лінією до лінії зовнішнього діаметра (рис. 4). На даному прикладі (рис. 4, а) нарізь показано зі збігом. Взагалі ж збіг на креслениках не зображують (рис. 4, б).

Штриховку в розрізах доводять завжди до основної (товстої)

лінії.

Взображеннях нарізних з’єднань у розрізі перевагу віддають нарізі стрижня, а нарізь отвору показують лише там, де вона не закрита зображенням стрижня (рис. 4, б). Зовнішній діаметр нарізі стрижня відповідає зовнішньому діаметру нарізі в отворі, а внутрішній діаметр нарізі стрижня – діаметру отвору.

а б Рисунок 4 – Зображення нарізей: а – на стрижні і в отворі;

б – в з'єднанні

Всі нарізі розділяють на дві групи:

стандартизовані – нарізі з установленими стандартами параметрами: профілем, кроком та діаметром;

не стандартизовані, або спеціальні (нарізі, параметри яких не відповідають стандартизованим).

Переважно застосовують праві нарізі, до позначень лівих додають LH.

Класифікацію стандартизованих нарізей наведено в таблиці 1.

8

Таблиця 1 – Класифікація нарізей

В даному завданні ми розглянемо стандартизовані нарізі, а саме, кріпильні і ходові.. До кріпильних відносяться нарізі, що призначені для нерухомих рознімних з'єднань, до ходових – нарізі для передачі руху.

До кріпильних відносять метричні, трубні, конічні та дюймові нарізі, до ходових – трапецеїдальні, упорні, прямокутні, круглі.

Профілі та позначення стандартизованих нарізей

Метрична нарізь (рис. 5). має найбільше розповсюдження в техніці. ЇЇ позначають літерою М. Профіль метричної нарізі – це трикутний профіль з кутом 60°. Розміри елементів задаються в міліметрах.

Згідно ГОСТ 8724-81 метрична нарізь для діаметрів d від 1 до 600 мм розділяється на два типи: з крупним кроком (для діаметрів від 1 до 68 мм) та з дрібним кроком (для діаметрів від 1 до 600 мм). Крупний крок є лише одним для даного конкретного діаметра нарізі. Дрібних кроків може бути декілька для даного діаметра. Наприклад, для діаметра нарізі d = 20 мм крупний крок завжди дорівнює 2,5 мм, а дрібний може бути 2; 1,5; 1; 0,75; 0,5 (ГОСТ 9150-81). Тому в позначенні метричної нарізі крупний крок не вказують, а дрібний вказують обов'язково (табл. 2). В позначенні

9

нарізі треба вказувати ступінь точності і основне відхилення, з якими повинна бути виготовленою нарізь (поле допуску)1.

Метричні нарізі з великим кроком позначають літерою М, зовнішнім діаметром та зазначенням поля допуску, наприклад:

М20–6g (Метрична права зовнішня нарізь діаметром 20 мм, великим кроком та полем допуску 6g2);

М20–6H (Метрична права внутрішня нарізь діаметром 20 мм, великим кроком, та полем допуску 6H3);

М20LH–6g (Метрична ліва зовнішня нарізь діаметром 20 мм, великим кроком, та полем допуску 6g);

Метричні нарізі з дрібним кроком позначають літерою М, зовнішнім діаметром, зазначенням кроку та поля допуску,

М20×1,5LH–6H (Метрична ліва внутрішня нарізь діаметром 20 мм, з дрібним кроком та полем допуску 6H).

Дюймова нарізь має трикутний профіль з кутом при вершині 55°(табл. 1). Номінальний діаметр d нарізі позначається в дюймах. Ця нарізь є основною кріпильною в машинобудуванні США, Японії, Великобританії, Австралії.

Трубна циліндрична нарізь (рис. 5) виконується згідно ГОСТ 6357-81. Має профіль рівнобедреного трикутника з кутом при вершині 55°, що має заокруглення вершин та западин – це робить цю нарізь більш герметичною, ніж метрична. Застосовується для з’єднання арматури, труб, тонкостінних деталей.

Позначають трубну циліндричну нарізь умовно літерою G та числом, що характеризує не зовнішній діаметр нарізі, а умовний прохід у дюймах, що наближено дорівнює внутрішньому діаметру труби, зовні якої нарізано трубну нарізь. Наприклад, G1LH–A, позначає трубну циліндричну нарізь на трубі, яка має умовний прохід 25 мм, що умовно дорівнює одному дюйму, ліву, класу

1На цьому етапі навчання розглядається тільки формат напису.

2g – для зовнішньої нарізі.

3H – для внутрішньої нарізі.

10