Резьбой, мм (выдержка из гост 12414-94)

Наружный диаметр резьбы d	с	d4	dp
		1,5	4,0
	1,2		5,5
	1,5	2,5	7,0
	1,8		8,5
			10,0
			12,0
	2,5		13,0
	2,5		15,0
			15,0
			18,0
			21,0
			23,0
	4,5	10,0	28,0
		14,0	38,0

 

Примечания:

1. Ширина z фаски (сферы) должна быть не более, чем два шага резьбы: z = 2 Р, где Р – шаг резьбы.

2. Диаметр D торца стержня должен быть меньше внутреннего диаметра резьбы.

3. Угол 45 º относится к части конца ниже внутреннего диаметра резьбы.

Рис. 54. Форма и размеры концов болтов

Основные размеры наиболее распространенных в машиностроении болтов с шестигранной головкой 1 и 2 исполнения приведены в приложении Б (табл. Б. 1, Б. 2, Б. 3).

 

2.2.1.1. Расчет длины болта

 

Длина болта зависит от толщины соединяемых деталей, толщины шайбы, высоты гайки и величины свободного конца.

Значения толщины шайбы S_ш и высоты гайки Н_г выбирают по диаметру болта из соответствующих стандартов (см. прил. Б, табл. Б. 6, Б. 10). S_ш – по ГОСТ 11371-78, Н_г – по ГОСТ 5915-70. Свободный конец К равен 0,3 d, где d – диаметр болта.

Расчетная длина болта: ℓ_р = А + Б + S_ш + Н_г + К,

где А и Б – толщина присоединяемых деталей, берется из задания (см. прил. А, табл. А. 1) (рис. 55).

По таблице (см. прил. Б, табл. Б. 4) выбираем стандартную длину, ближайшую большую к расчетной. Длина резьбовой части ℓ₀ выбирается в зависимости от диаметра болта d и ℓ_ст – стандартной длины болта.

Рис. 55. Соединение болтом

2.2.1.2. Чертеж болта

 

При выполнении чертежа болта главный вид должен располагаться так, чтобы ось болта была параллельна основной надписи чертежа. Чертеж болта выполняется по действительным размерам, которые установлены соответствующим стандартом (см. прил. Б). На рис. 56 представлен чертеж болта.

Последовательность выполнения чертежа болта следующая:

1. По заданным значениям диаметра резьбы d (М) и А, Б – толщины соединяемых деталей – определяют остальные размеры болта: высоту головки (Н, мм), диаметр описанной окружности (D₁, мм), радиус под головкой (r, мм), длину резьбовой части стержня (ℓ₀, мм).

2. Вычерчивают контуры изображений болта (главного вида, вида слева и вида сверху, если он необходим).

3. На всех видах вычерчивают проекции правильной шестигранной призмы (головки болта).

4. Находят на главном виде и виде сверху диаметр фаски D₁ по таблице ГОСТа или по формуле D₁ = (0,90 … 0,95) S, где S – размер под ключ (см. прил. Б. табл Б. 1). Эта окружность является линией пересечения торца головки болта с фаской.

5. Отмечают точки В^I₃, В ^II₃, В ^III₃, В ^IV₃, расположенные на окружности D1, и определяют их положение на главном виде (В^I₂ и В ^III₂) и на виде сверху (В ^II₁ и В ^IV₁).

6. Из точек В^I₂, В ^III₂ и В ^II₁, В ^IV₁ проводят прямые (образующие конуса) под углом 30 º к торцу головки болта, которые в пересечении с соответствующими ребрами головки болта определяют точки А^I₂, А^IV₂ и С^II₁, С^V₁.

При этом точки пересечения других ребер призмы с поверхностью конуса (точки А^II₂ и А^III₂) будут находиться на линии, соединяющей точки А^I₂ и А^IV₂. Полученные точки А^I₂, А^II₂, А^III₂, А^IV₂ являются основаниями гипербол, образующихся при пересечении конической поверхности фаски с гранями головки болта.

7. Чтобы найти вершины гипербол, на виде слева проводят вспомогательную окружность, касательную к сторонам шестиугольника, и отмечают на ней точки касания С^I₃, С^II₃, С^III₃, которые и будут вершинами гипербол на виде слева.

На главном виде вершины гипербол будут находиться на проекции вспомогательной окружности, которая спроецируется в прямую линию, параллельную линии В^I₂, В ^III₂, на которой и определяют положения точек С^I₂, С^II₂, С^III₂ – вершин гипербол на главном виде.

8. Для построения головки болта на виде сверху через точки В^I₁ и В ^IV₁ под углом 30 º проводят прямые линии (образующие конуса) и находят точки С^II₁ и С^V₁. Соединив эти точки прямой, находят вершину гиперболы на виде сверху. С помощью проекционной связи определяют положение точек А^I₁, А^II₁ и А^IV₁. Через точки А^I₁, С ^IV₁, А^IV₁ и А^I₁, С ^I₁, А^II₁ проводят проекции гипербол на виде сверху.

Рис. 56. Чертеж болта

9. Лекальные кривые гипербол условно заменяют дугами окружностей, проведенных через три точки. При этом центры этих дуг окружностей располагаются на пересечении перпендикуляров, проведенных через середины отрезков, соединяющих эти точки, например, А^VI₁, С^VI₁, А^I₁ (рис. 57).

Рис. 57. Построение дуг окружностей

После этого строят резьбовую часть болта, проводят фаску (с ×45 º), где с = (0,1 … 0,15) d (d – номинальный диаметр резьбы), или выбирают по ГОСТ 12414-94 формы и размеры концов болтов и вычерчивают галтель (плавный переход от стержня болта к его головке).

На заключительной стадии оформления чертежа болта наносят его размеры по соответствующему стандарту.

 

2.2.2. Винты

 

Винтом называется резьбовой стержень, на одном конце которого имеется головка. Винты ввинчиваются в одну из соединяемых деталей. Винт для металла представляет собой резьбовой стержень с головкой, форма и размеры которой отличаются от головок болтов.

а) б)

Рис. 58. Винты с различными головками:

а) крепежные; б) установочные

В зависимости от формы головки винтов они могут завинчиваться или ключами, или отвертками, для чего в головке винта выполняется специальный шлиц (прорезь) для отвертки. Наибольшее распространение получили винты со шлицами нормальной точности изготовления, представленные на рис. 58: винты с цилиндрической головкой (ГОСТ 1491-80), винты с полукруглой (сферической) головкой (ГОСТ 17473-80), винты с потайной (конической) головкой (ГОСТ 17475-80) и др.

По назначению винты подразделяются на крепежные и установочные.

Крепежный винт (рис. 59) представляет собой цилиндрический стержень, на одном конце которого выполнена резьба, а на другом имеется головка. Крепежные винты применяются для соединения деталей посредством ввертывания резьбовой части в одну из них. Изготавливаются они диаметром от 1 до 20 мм.

Рис. 59. Винт крепежный Рис. 60. Винт установочный

а) без головки; б) с головкой

 

Установочные винты (рис. 60) служат для фиксации деталей при сборке и регулировании зазоров в соединениях. От крепежных винтов они отличаются тем, что их стрежни имеют нажимной конец, контактирующий с деталью. Установочные винты выполняются как без головки (рис. 60, а), так и с головкой (рис. 60, б). В первом случае они имеют резьбу на всей длине стержня.

Стержень винта может быть двух исполнений:

- с диаметром нарезанной части d₂ меньше номинального диаметра резьбы, т.е.

d₂ =(d + d₁)/2,

где d₁ – внутренний диаметр резьбы (рис. 61, а);

- одинаковым диаметром по всей длине (рис. 61, б).

а) б)

Рис. 61. Стержень винта:

а) исполнение 1; б) исполнение 2

Нажимной конец установочных винтов (рис. 62) может быть плоским (ГОСТ 1477-93), коническим (ГОСТ 1476-93), цилиндрическим (ГОСТ 1478-93) и засверленным (ГОСТ 1479-93).

а) б)

в) г)

Рис. 62. Нажимной конец установочных винтов:

а) плоский; б) конический; в) цилиндрический; г) засверленный

Шлиц головки винта может быть прямой в виде прорези (рис. 61), крестообразный (рис. 63, а), с квадратным или шестигранным углублением (рис. 63, б, в).

а) б)

в)

Рис. 63. Шлиц головки винта:

а) крестообразный; б) с квадратным углублением; в) с шестигранным углублением

На сборочных чертежах в проекции, перпендикулярной оси винта, шлиц изображается под углом 45 º к рамке чертежа, а на рабочем чертеже – под углом 0 º.

Все винты применяются для разъемного соединения деталей без гаек.

 

2.2.3. Шурупы

 

Для соединения деталей, выполненных из дерева и мягких полимеров (пластмасс), применяют шурупы (рис. 64).

 

Рис. 64. Шурупы

 

В отличие от винтов, шурупы имеют конический острый конец и резьбу с крупным шагом. Шурупы выпускаются с потайной головкой (ГОСТ 1145-80) (рис. 65, а), с полукруглой головкой (ГОСТ 1144-80) (рис. 65, б) и с полупотайной головкой (ГОСТ 1146-80)(рис. 65, в).

Шурупы с потайной головкой имеют головку конической формы, которая располагается в специальном углублении (зенковке), выполняемом в закрепляемой детали, благодаря чему головка не выступает над поверхностью этой детали.

Шурупы по ГОСТ 1144-80 и ГОСТ 1145-80 выпускаются в двух исполнениях: исполнение 1 – головка с прямым шлицем, исполнение 2 – головка с крестообразным шлицем.

Размеры некоторых видов стандартных шурупов по ГОСТ 1144-80 – ГОСТ 1146-80 приведены в приложении Б (табл. Б.13, Б. 14, Б. 15).

а)

б)

в)

Рис. 65. Чертеж шурупов:

а) с потайной головкой; б) с полукруглой головкой; в) с полупотайной головкой

 

Под длиной большинства шурупов и винтов понимается длина их стержня (без головки), а под длиной винтов и шурупов с потайной головкой понимается общая длина, включая головку.

Длина шурупа выбирается равной четырем значениям соединяемой детали (С) или большей (ℓ_ш ≥ 4 С), а длина нарезаемой резьбы – ℓ₀ ≥ 0,6 ℓ_ш. Размеры шурупов разных типов приведены в табл. 8.

Таблица 8

Характеристика шурупов, мм

Форма головки	Диаметр d	Длина ℓ	Длина нарезания резьбы ℓ0, не менее
Полукруглая	1,6 – 10	7 – 120	ℓ0 ≥ 0,6 ℓш
Потайная	1,6 – 10	7 – 120
Полупотайная	1,6 – 10	7 – 120

 

Примечания:

1. Длину шурупов ℓ можно выбирать из следующего ряда чисел: 7; 10; 13; 16; (18); 20; (22); 25; (28); 30; (32); 35; 40; 45; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110; 120; 140; 160; 180; 200.

2. Размеры шурупов, заключенные в скобки, применять не рекомендуется.

3. Диаметры шурупов: 1,6; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10.

Значение диаметра и толщины присоединяемой детали С, форму головки выбирают в зависимости от номера варианта (см. прил. А, табл. А. 7).

 

2.2.4. Шпильки

 

Шпилька представляет собой цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах (рис. 66).

 

Стяжной

конец

Длина шпильки ℓ

 

Посадочный

конец ℓ₁

 

Рис. 66. Изображение шпильки

Шпильки изготавливаются двух типов: типа А – с одинаковым диаметром резьбы и гладкой части стержня (рис. 67, а) и типа Б – с диаметром гладкой части стержня меньше диаметра резьбы и приблизительно равным среднему диаметру резьбы d₂ (рис. 67, б).

 

а) б)

 

Рис. 67. Шпильки:

а) тип А; б) тип Б

Шпильки общего применения и двусторонние фланцевые бывают двух классов точности: А (повышенной) и В (нормальной) с номинальным диаметром резьбы от 2 до 48 мм.

Шпильки общего применения служат для соединения двух или нескольких деталей. Наибольшее распространение получили шпильки, изготавливаемые по ГОСТ 22032-76.

 

2.2.4.1. Расчет длины шпильки

 

Один резьбовой конец шпильки (с меньшей длиной резьбовой части) ввинчивается в гнездо детали и называется посадочным концом ℓ₁. Другой резьбовой конец называется стяжным и предназначен для навинчивания на него гайки при соединении скрепляемых деталей (рис. 68).

Рис. 68. Чертеж шпильки

 

Длина посадочного конца ℓ₁ определяется с учетом сбега резьбы и зависит от материала детали, в которую она ввинчивается (табл. 9).

Таблица 9