Соединение деталей шпилькой
Состоит из шпильки, гайки, шайбы и скрепляемых деталей.
Шпилькаэто крепёжная деталь, представляющая собой цилиндрический стержень, оба конца которого имеют резьбу.
Пример условного обозначения шпильки:
Шпилька 2М20х1,5-6gх150.109.40Х.029 ГОСТ 22032-76,
где:
Шпилька - наименование детали;
2 – исполнение шпильки (исполнение 1 не обозначается);
20 – номинальный диаметр резьбы, мм;
1,5 – шаг резьбы (только для резьбы с мелким шагом), мм;
6g – поле допуска резьбы (точность изготовления);
150 – рабочая длина шпильки, мм;
109 – класс прочности (обозначается двумя числами, разделяющая точка не указывается. Произведение чисел, умноженное на 10, определяет предел текучести материала в Н/мм2);
40Х – марка стали или сплава, если класс прочности выше 8.8;
02 – вид покрытия (кадмиевое);
9 – толщина покрытия, мкм;
ГОСТ 22032-76 – номер стандарта на шпильку.
Данные для вычерчивания шпильки приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 – Параметры для вычерчивания шпильки
| Изображения | Параметры |
| d – из таблицы 4, [6]; b, l – из стандарта на шпильку (таблица 3); b1 – из таблицы 2; Z – размер фаски, из ГОСТ 10549-80 (таблица 10); l – рабочая длина шпильки. |
Таблица 2 – Параметры длины ввинчиваемого конца шпильки
| ГОСТ на шпильки | Длина ввинчиваемого резьбового конца шпильки | Область применения шпилек | |
| Класс точности А | Класс точности В | ||
| 22032-76 | 22033-76 | b1 = d | Для резьбовых отверстий в стальных, бронзовых, латунных деталях и деталях из титановых сплавов |
| 22034-76 | 22035-76 | b1 = 1,25d | Для резьбовых отверстий в деталях из ковкого и серого чугуна |
| 22036-76 | 22037-76 | b1= 1,6d | |
| 22038-76 | 22039-76 | b1= 2d | Для резьбовых отверстий в деталях из легких сплавов |
| 22040-76 | 22041-76 | b1= 2,5d |
Основные размеры шпилек для выполнения задания приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Основные размеры шпилек, мм
| Диаметр резьбы, d | ||||||
| Шаг, р | Крупный | 2,5 | 2,5 | 2,5 | ||
| Мелкий | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | ||
| 
|
|  
| 
| 
| |
| Длина шпильки, l | 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80 |
x* – резьба по всей длине шпильки.
Гайка– это резьбовое изделие, имеющее отверстие с резьбой для навинчивания на шпильку или болт. Наибольшее распространение получили шестигранные гайки.
Данные для вычерчивания полного изображения гайки приведены в таблице 4.
В таблице 4 кривые (гиперболы), получающиеся от снятия конических фасок (под углом 300) у шестигранника, заменены дугами окружностей.
Таблица 4 – Параметры для вычерчивания гайки
| Изображения | Параметры |
| d – из таблицы 4, [6]; H, dw, S, е - из стандарта на гайку (таблица 5); R = 1,5d; R1 - по построению (ясно из изображения) |
Пример условного обозначения гайки:
Гайка 2М12х1,5.6Н.12.40Х.016 ГОСТ 5915-70,
где:
Гайка – наименование детали;
2 – исполнение;
12 – номинальный диаметр резьбы, мм;
1,25 – мелкий шаг резьбы, мм
6Н – поле допуска резьбы (точность изготовления);
12 – класс прочности;
40Х – материал гайки;
01 – вид покрытия (цинковое);
6 – толщина покрытия, мкм.
Перечень стандартов и основные размеры гаек приведены в таблицах 5 и 6 соответственно.
Таблица 5 – Перечень стандартов на гайки шестигранные
| № ГОСТ’а | Наименование | Класс точности | Исполнение | Диаметр резьбы, мм |
| 15526-70 | Гайки шестигранные | С | 1-3 | 5…48 |
| 5915-70 | В | 1-3 | 1,6…48 | |
| 5927-70 | А | 1…48 | ||
| 5916-70 | Гайки шестигранные низкие | В | 1;2 | 1…48 |
| 5929-70 | А | 1…48 | ||
| 15523-70 | Гайки шестигранные высокие | В | 1;3 | 3…48 |
| 15524-70 | А | 1;3 | 3…48 | |
| 15525-70 | Гайки шестигранные особо высокие | В | 1;2 | 8…48 |
| 5931-70 | А | 8…48 | ||
| 15521-70 | Гайки шестигранные с уменьшенным размером «под ключ» | В | 8…48 | |
| 2524-70 | А | 8…48 | ||
| 15522-70 | Гайки шестигранные низкие с уменьшенным размером «под ключ» | В | 8…48 | |
| 2526-70 | А | 8…48 |
Шайба– это деталь резьбового соединения в виде тонкого плоского или фасонного диска (пластины) с отверстием круглой формы.
Шайбу устанавливают под гайку или головку болта для предохранения материала детали от задиров и смятия при затяжке гайки, а так же, чтобы исключить возможность самопроизвольного отвинчивания крепежной детали.
Таблица 6 – Основные размеры гаек шестигранных, мм
Исполнение 1 Исполнение 2 Исполнение 3
  
| |||||||
| Диаметр резьбы, d | |||||||
| Шаг, р | Крупный | 2,5 | 2,5 | 2,5 | |||
| Мелкий | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |||
| S | Нормальный | ||||||
| Уменьшенный | |||||||
| m | Кл. точн. А, В | Нормальный | 14,8 | 16,4 | 18,0 | 19,8 | 21,5 |
| Высокий | |||||||
| Особо выс. | |||||||
| Низкий | |||||||
| Кл. точности С | 15,9 | 17,3 | 18,7 | 20,5 | 22,3 | ||
| e | Кл. В, С | Нормальн. | 26,2 | 29,6 | 33,0 | 37,3 | 39,6 |
| Уменьшен. | 22,8 | 26,2 | 29,6 | 33,0 | 37,3 | ||
| Кл. А | Нормальн. | 26,8 | 30,1 | 33,5 | 37,7 | 40,0 | |
| Уменьшен. | 23,4 | 26,8 | 30,1 | 33,5 | 37,7 | ||
| dw | Нормальн. | 22,0 | 24,8 | 27,7 | 31,4 | 33,2 | |
| Уменьшен. | 19,2 | 22,0 | 24,8 | 27,7 | 31,4 | ||
| Нормальн. | 22,5 | 25,3 | 28,2 | 31,7 | 33,6 | ||
| Уменьшен. | 19,6 | 22,5 | 25,3 | 28,2 | 31,7 | ||
| hw | Не более | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | |
| Не менее | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,20 |
Пример условного обозначения пружинной шайбы:
Шайба 10Т.3Х13.019 ГОСТ 6402-70,
где:
Шайба – наименование детали;
10 – номинальный диаметр резьбы, мм;
Т – тип шайбы; Л – легкие; Н – нормальные (не указывается); Т – тяжелые; ОТ – особо тяжелые;
3Х13 – материал шайбы;
01 – вид покрытия (цинковое);
9 – толщина покрытия, мкм;
ГОСТ 6402-70 – номер стандарта на шайбу.
Данные для вычерчивания шайбы приведены в таблице 7.
Таблица 7 – Параметры для вычерчивания шайбы
| Изображения | Параметры |
| d1, b, S, – из стандарта на шайбу (таблица 8) |
Таблица 8 – Основные размеры пружинных шайб, мм
| Диаметр резьбы, d | d 1 | Легкие Л | Норм. Н | Тяж. Т. | Ос. тяж. ОТ | |
| S | b | S=b | S=b | S=b | ||
| 16,3 | 3,2 | 4,5 | 3,5 | 4,5 | 5,0 | |
| 18,3 | 3,5 | 5,0 | 4,0 | 5,0 | 5,5 | |
| 20,5 | 4,0 | 5,5 | 4,5 | 5,5 | 6,0 | |
| 22,5 | 4,5 | 6,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | |
| 24,5 | 4,8 | 6,5 | 5,5 | 7,0 | 8,0 |
Данные для вычерчивания полного изображения гнезда под шпильку (или винт) и сквозного отверстия в присоединяемой детали приведены в таблицах 9 и 10. В таблице 9 слева показано отверстие, просверленное под резьбу.
Таблица 9 – Параметры для вычерчивания гнезда под шпильку
| Изображения | Соотношения |
| d – из таблицы 4, [6]; d1, – из таблицы 12; z, a – из таблицы 11; l2=b1+2p+a; l3=b1+2p; b1 – из таблицы 2; p – шаг резьбы из таблицы 4, [6]. |
Таблица 10 – Параметры для вычерчивания сквозного отверстия в присоединяемой детали,
| t1 – из таблицы 4, [6]; dn – из таблицы 13; |
Таблица 11 – Основные размеры, сбегов, недорезов, фасок, мм
| Шаг, р | Сбег, Х не более | Недорез, а не более | Фаска Z |
| 1,5 | 4,0 | 6,0 | 1,6 |
| 2,0 | 5,5 | 8,0 | 2,0 |
| 2,5 | 5,7 | 9,0 | 2,5 |
| 3,0 | 7,0 | 10,0 | 2,5 |
Таблица 12 – Диаметры сверл для отверстий под нарезание метрической резьбы, мм
| Диаметр резьбы, d | Диаметр d1 сверла при шаге | ||
| Крупный | 1,5 | ||
| 14,0 | 14,5 | - | |
| 15,5 | 16,5 | 16,0 | |
| 17,5 | 18,5 | 18,0 | |
| 19,5 | 20,5 | 20,0 | |
| 21,0 | 22,5 | 22,0 |
Таблица 13 – Диаметр сквозных отверстий под крепежные детали, мм
| Диаметр стержней | Диаметр dn сквозных отверстий | ||
| Ряд 1 | Ряд 2 | Ряд 3 | |
| 17,0 | 18,0 | 19,0 | |
| 19.0 | 20,0 | 21,0 | |
| 21,0 | 22,0 | 24,0 | |
| 23,0 | 24,0 | 26,0 | |
| 25,0 | 26,0 | 28,0 |
При выборе dn третий ряд предпочтительней второму, а второй – первому и зависит от точности исполнения.
Различают конструктивное, упрощенное и условное изображение крепежных деталей (шпилек, болтов, винтов, гаек, шайб). При конструктивном изображении размеры деталей и их элементов выбирают и вычерчивают по соответствующим стандартам. При упрощенном изображении используют коэффициенты, устанавливающие зависимость размеров элементов крепежных деталей от диаметра резьбы. Условное изображение используют в том случае, когда диаметр стержня крепежной детали на чертеже равен или менее 2 мм.
Данные для вычерчивания конструктивного (полного) изображения соединения шпилькой приведены в таблице 14.
Таблица 14 – Параметры для вычерчивания соединения шпилькой
| Изображения | Параметры |
| Рабочая длина шпильки: l=t+Sш+m+kс округлением до ближайшего значения по ГОСТ 10549-80 (таблица 3). Параметры деталей выбираются: шпильки – из таблиц 1, 2, 3 и таблицы 4, [6]; шайбы – из таблиц 7, 8 и таблицы 4, [6]; гайки – из таблиц 4, 6 и таблицы 4, [6]; гнезда под шпильку – из таблиц 9,11 и 12; сквозного отверстия в присоединяемой детали – из таблицы 13; k =0,3d; d и t из таблицы 4, [6]; |
На сборочных чертежах и чертежах общих видов упрощенные и условные изображения крепежных деталей должны соответствовать ГОСТ 2.315-68.
Некоторые особенности выполнения соединения шпилькой:
– шестигранную гайку на главном виде показывают тремя гранями;
– линия раздела скрепляемых деталей должна совпадать со сбегом резьбы ввинчиваемого резьбового конца шпильки;
– гнездо под шпильку оканчивается конусом с углом 1200;
– штриховку в разрезе доводят до сплошной основной линии резьбы на шпильке и в гнезде;
– на чертеже соединения шпилькой указывают три размера: диаметр резьбы, длину шпильки и диаметр отверстия в присоединяемой детали.
В таблице 15 приведены соотношения для вычерчивания упрощенного изображения соединения шпилькой.
На сборочных чертежах рекомендуется упрощенное изображение шпилечного соединения по ГОСТ 2.315-68.
Упрощенное изображение соединения шпилькой отличается от конструктивного следующим:
– резьбу показывают по всей длине стержня шпильки;
– не изображают фаски на концах стрежня шпильки и гайки;
– не изображают зазор между стрежнем шпильки и отверстием в прикрепляемой детали;
– границу резьбы изображают только на ввинчиваемом конце шпильки;
– не показывают запас резьбы и недорез в гнезде.
Таблица 15 – Параметры для вычерчивания упрощенного соединения шпилькой
| Изображения | Параметры |
| Рабочая длина шпильки: l=t+Sш+H+kс округлением до ближайшего значения по ГОСТ 10549-80 (таблица 3); d, t – из таблицы 4, [6]; b1 – из таблицы 2; Sш = 0,15d; H = 0,8d; k = 0,25d; D = 2d; Dш = 2,2d; S = 1,7d; |
Правила изображения и нанесения обозначений резьбы на чертежах устанавливает ГОСТ 2.311-68.
Резьбу изображают:
– на стержне – сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями - по внутреннему диаметру;
– в отверстии – сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями – по наружному диаметру.
На изображениях, полученных проецированием на плоскость, параллельную оси стержня, сплошную тонкую линию по внутреннему диаметру резьбы проводят на всю длину резьбы без сбега.
На видах и разрезах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси стрежня, по внутреннему диаметру резьбы про-
водят дугу, приблизительно равную ¾ окружности, разомкнутую в любом месте.
Сплошную тонкую линию при изображении резьбы наносят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы.
Линию (сплошную основную или штриховую, если линия невидимая), определяющую границу резьбы, наносят на стержне и в отверстии с резьбой в конце полного профиля (до начала сбега).
Штриховку в разрезах и сечениях проводят до линии наружного диаметра резьбы на стержнях и до линии внутреннего диаметра в отверстии.
Размер длины резьбы на стержне и в отверстии указывают без сбега (как правило).
Фаски на стрежне с резьбой и в отверстии с резьбой в проекции на плоскость, перпендикулярную к оси стержня или отверстия, не изображают.
Сплошная тонкая линия изображения резьбы на стрежне должна пересекать линию границы фаски.
Пример условного обозначения метрической резьбы:
М20х1,5 – 6g LH,
где:
М – буквенное обозначение, определяющее тип резьбы;
20 – номинальный диаметр резьбы, мм;
1,5 – шаг резьбы (для резьбы с мелким шагом), мм;
6g – условное обозначение поля допуска (класса точности);
LH – условное обозначение левой резьбы (правая не обозначается).
К технологическим элементам резьбы относятся: сбег, недорез, проточка и фаска.