И. П. Конакова, В. А. Белоусова, Э. Э. Истомина, Е. Я. Жигалова 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

И. П. Конакова, В. А. Белоусова, Э. Э. Истомина, Е. Я. Жигалова



И.П. Конакова, В.А. Белоусова, Э.Э. Истомина, Е.Я. Жигалова

 

 

СОЕДИНЕНИЯ РАЗЪЕМНЫЕ И НЕРАЗЪЕМНЫЕ

 

Подготовлено кафедрой «Инженерная графика»

Научный редактор: доц., канд. техн. наук Т. И. Мещанинова

 

Учебное пособие предназначено для студентов всех специальностей всех форм обучения, изучающих курс «Инженерная графика».

 

 

Содержит теоретический материал для расчета разъемных соединений, оформления сборочных чертежей изделий, сварных соединений, спецификаций, варианты заданий, и необходимый справочный материал для выполнения практической работы.

 

Ó ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2008

Екатеринбург

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВедение……………………………………………………..………  
1. Резьбовые соединения…………..…………………………..  
Параметры резьбы…………….………………….……...............  
Изображение резьбы на чертежах……………………………...  
Типы и назначения резьб………………………………………..  
Резьбовые соединения стандартными крепежными деталями..  
Примеры условного обозначения:………………………………  
Соединения деталей болтом……………………………….........  
Пример расчета болтового соединения………………………...  
Соединения деталей шпилькой………………………..….…….  
Пример расчета шпилечного соединения………………….…..  
Соединения деталей винтом…….………….…………………..  
Пример расчета винтового соединения………………………..  
Штифтовые соединения…………………………………………  
Условные изображения резьбовых соединений стандартными крепежными деталями…………………………………………..  
2. СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ…….…..………………………………  
Изображение и обозначение сварных соединений……………  
Упрощения обозначений швов сварных соединений………….  
3. СБОРОЧНЫЙ ЧЕРТЕЖ….…………………………………………  
Проставление позиций на сборочном чертеже………………….  
Условности и упрощения при выполнении сборочного чертежа………………………………………………………..…..  
4. СПЕЦИФИКАЦИЯ…………….. ………………………………….  
Заполнение разделов спецификации…………………………...  
5. СОЗДАНИЕ КОМПЛЕКТА ДОКУМЕНТАЦИИ НА СБОРОЧНУЮ ЕДИНИЦУ……………………………………..  
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………..…  
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Образец выполнения практической работы на тему: «Соединения разъемные и неразъемые»………..………  
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Варианты индивидуальных заданий……………  
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Описание швов сварных соединений по вариантам………..……….………………………………………  

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В учебном пособии рассмотрены различные типы соединений деталей между собой, последовательность и правила разработки комплекта конструкторской документации на сборочную единицу.

Сборочная единица – изделие, состоящее из двух и более деталей, которые подлежат соединению между собой сборочными операциями на предприятии-изготовителе (свинчиванием, клейкой, сваркой, опрессовкой и т.д.).

Соединения деталей могут быть разъемными и неразъемными.

Соединения деталей, которые можно многократно соединять и разъединять, не разрушая формы и размеров деталей, называют разъемными. К таким соединениям относятся резьбовые, шпоночные, штифтовые соединения и др.

Неразъемные соединения – соединения двух или нескольких деталей, которые нельзя разъединить без их разрушения или без разрушения связывающих их элементов.

К неразъемным соединениям относят сварные, заклепочные, паяные соединения, а также соединения, получаемые склеиванием, посадкой с натягом, сшиванием и др.

Способы соединения деталей в сборочную единицу должны обеспечивать возможность сборки и контроля сборочной единицы (ГОСТ 2. 109 – 73).

В комплект конструкторских документов к сборочной единице входят:

· спецификация, определяющая состав сборочной единицы;

· рабочие чертежи нестандартных деталей, входящих в данное изделие;

· сборочный чертеж, представляющий взаимосвязь составных частей изделия.

 

Резьбовые соединения

Резьбовые соединения – это соединения с использованием резьбы. Такие соединения широко используются в различных отраслях машиностроения и могут быть выполнены как с использованием стандартных крепежных деталей (болтов, винтов и т. п.), так и без их применения – соединение двух труб, соединение двух деталей (крышка и корпус).

Основные понятия и параметры резьб устанавливает ГОСТ 11078 – 82 «Резьба. Термины и определения».

Резьба - это винтовая поверхность, образованная при перемещении плоского контура, задающего профиль резьбы, по винтовой линии вдоль боковой поверхности цилиндра или конуса.

Цилиндрическая резьба – резьба, образованная на боковой поверхности цилиндра.

Коническая резьба – резьба, образованная на боковой поверхности конуса.

Резьба может быть наружной и внутренней.

Наружная резьба – резьба, образованная на наружной поверхности цилиндра или конуса.

Внутренняя резьба – резьба, образованная на внутренней цилиндрической или конической поверхности (резьба в отверстии).

Однозаходная резьба – резьба, образованная перемещением одного плоского контура, задающего профиль резьбы. На поверхности детали нарезается одна винтовая канавка.

Многозаходная резьба – резьба, образованная движением двух и более одинаковых контуров, задающих профиль резьбы. На поверхности детали нарезают одновременно несколько винтовых канавок.

По направлению винтовой линии резьба может быть левая и правая.

Правая резьба – резьба, у которой плоский контур, задающий профиль резьбы, вращаясь по часовой стрелке, удаляется вдоль оси резьбы от наблюдателя.

Левая резьба – резьба, у которой плоский контур, задающий профиль резьбы, вращаясь против часовой стрелки, удаляется вдоль оси резьбы от наблюдателя.

 

Параметры резьбы

Основными параметрами резьбы являются ось резьбы, профиль резьбы, номинальный диаметр резьбы (d), шаг (P) и ход резьбы (Ph).

Ось резьбы – ось, относительно которой образована винтовая поверхность резьбы.

Профиль резьбы – это контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ось резьбы.

Номинальный диаметр резьбы d – диаметр, характеризующий размер резьбы и используемый при ее обозначении.

Шаг резьбы P – расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между ближайшими одноименными точками профиля резьбы.

Ход резьбы Ph – расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между ближайшими точками резьбы при перемещении исходной точки по винтовой линии на угол 360°.

Рh = Pхn,

где P – шаг резьбы;

n – количество заходов.

Для однозаходных резьб ход резьбы равен шагу резьбы.

Участок резьбы с неполным профилем (вершины и впадины не соответствуют номинальному профилю резьбы) называют – сбегом резьбы.

Длина резьбы – длина участка детали, на котором образована резьба, включая сбег и фаску.

Размеры проточек, фасок, сбегов и недорезов определяют стандарты ГОСТ 14775 – 81, ГОСТ 8820 – 69, ГОСТ 10549 – 80.

 

Типы и назначения резьб

По своему назначению резьбы делятся на крепежные и ходовые].

Крепежные резьбы служат для прочного, плотного соединения деталей и обеспечивают относительную неподвижность деталей.

К крепежным относятся: метрическая цилиндрическая, метрическая коническая, трубная цилиндрическая, трубная коническая резьба.

Ходовые резьбы используют для преобразования вращательного движения в поступательное. Они обеспечивают перемещение одной детали относительно другой, например, трапецеидальная резьба – для передачи осевых усилий и движения в ходовых винтах. Симметричный профиль обеспечивает использование резьбы в реверсивных ходовых механизмах.

Упорная резьба с несимметричным профилем применяется в тех случаях, когда винт должен передавать большие усилия в одном направлении (например, в грузовых винтах, домкратах, тисках и т.д.).

Прямоугольная резьба используется в соединениях, где не должно произойти самоотвинчивания под действием нагрузки.

Все резьбы можно разделить на стандартные и нестандартные.

Стандартные резьбы имеют параметры, установленные государственными стандартами. К нестандартным относятся прямоугольная, квадратная и специальные резьбы.

Специальная резьба имеет стандартный профиль, но какой-либо параметр резьбы не соответствует стандарту. Условное обозначение специальных резьб «Сп».

Например: СпМ19 – резьба специальная метрическая, так как номинальный диаметр не соответствует ГОСТу.

Применяют резьбы специального назначения, среди которых часовая резьба, круглая резьба для патронов и цоколей электрических ламп, резьба для объективов микроскопов и др.

 

Примеры условного обозначения

Болт 2М14 х 50.58 ГОСТ 7798 – 70

Болт второго исполнения, номинальный диаметр резьбы 14 мм, с крупным шагом длиной 50 мм, класс прочности материала 5.6, без покрытия.

Шпилька MI6x0.75-6g x 130.58 ГОСТ 22032 – 76

Шпилька с диаметром резьбы 16 мм, мелким шагом 0.75 мм, с по­лем допуска 6q, длиной 130 мм, класс прочности материала 5.8, без покрытия.

Винт М6х30.58 ГОСТ I49I – 80

Винт с диаметром резьбы 6 мм, длиной 20 мм, класс прочности материала 5.8, без покрытия.

Гайка 2 M16x0.75.5 ГОСТ 5915 – 70

Гайка второго исполнения, диаметр резьбы 16 мм, шаг 0,75, класс прочности 5, без покрытия.

Шайба 22.01 ГОСТ 11371 – 78

Шайба первого исполнения, диаметр крепежной детали 22 мм, груп­па материала 01, без покрытия.

Соединение деталей болтом

В соединение деталей болтом входят следующие крепежные детали: болт, гайка, шайба.

Болт – стандартное резьбовое изделие, представляющее собой стержень, имеющий на одном конце резьбу под гайку, на другом – головку различной формы. Форма головки болта может быть шестигранной, круглой, кольцевой.

Чаще всего в технике применяются болты с шестигранной формой головки болта с конической фаской. Конструкцию и размеры болтов с шестигранной головкой нормальной точности определяет ГОСТ 7798 – 70 (табл. 2).

Гайка – резьбовое изделие, имеющее отверстие с резьбой для навинчивания на болт или шпильку.

Наиболее широкое применение получили шестигранные гайки, которые изготовляются классов точности В, А, С (нормальной, повышенной, грубой точности). Класс точности определяет чистоту отдельных поверхностей гайки. Гайки классов А и В имеют метрическую резьбу с крупным или мелким шагом, а гайки класса С имеют резьбу только с крупным шагом.

Гайки по исполнению могут быть двух видов: исполнение 1 – с двумя наружными фасками, 2 – с одной наружной конической фаской (табл. 4).

Шайба – деталь, которую устанавливают под гайку или головку болта, не имеющая резьбы, с отверстием, несколько большим диаметра стержня (болта или шпильки) сравнительно малой толщины.

Круглые шайбы, изготовляемые по ГОСТ 11371 – 78 (в виде сплошного кругового кольца), выпускают в двух исполнениях: исполнение 1 – без фасок и исполнение 2 – с фаской (табл. 5).

Для соединения деталей с помощью болта в них просверливаются сквозные отверстия диаметром, несколько большим диаметра стержня болта d (рис. 5). Сквозь отверстия пропускается болт и стягиваются детали гайкой, навернутой на резьбовой конец стержня болта. Для равномерной передачи усилия под гайку подкладывается шайба. На рис. 5, а представлено действительное изображение болтового соединения, на рис. 5, б – упрощенное.

б
Длина болта (L болта) зависит от толщины соединяемых деталей (фланцев Ф1 и Ф2), ширины шайбы (s), высоты гайки (m), а также размера фаски на стержне болта (c) и запаса резьбы (a), необходимого для надежности болтового соединения.

Параметры s, m, c, a зависят от номинального диаметра болта и могут быть подобраны из таблиц машиностроительных справочников.

Длина болта L подсчитывается по формуле

L = Ф1 +Ф2 + m +s + a + с, (1)

где Ф1 и Ф2 – толщина соединяемых деталей;

m – высота гайки;

s – толщина шайбы;

а – запас резьбы;

с – фаска резьбы;

a + с = 0,3d.

Рассчитав длину болта по приведенной выше формуле, необходимо подобрать по ГОСТ ближайшее стандартное значение (табл. 3).

 

 

 

При вычерчивании конструктивных (действительных) изображений стандартными крепежными деталями размеры всех элементов берут соответствующими, указанным в стандарте (табл. 3, 4, 5).

На сборочных чертежах и чертежах общих видов применяют
упрощенные изображения резьбовых соединений. ГОСТ 2.515 – 66 устанавливает правила упрошенного изображения крепежных деталей и соединений крепежными деталями.

Упрощенные изображения вычерчиваются по относительным размерам в зависимости от номинального диаметра резьбы (d) – рис. 5, б. На упрощенных изображениях резьба показывается по всей длине стержня; фаски, скругления не изображаются; зазоры между стержнем крепежной детали и отверстием не изображается. На видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси резьбы, резьба на стержне изображается одной окружностью, соответствующей наружному диаметру резьбы, шайба не показывается.

Пример расчета болтового соединения

Для соединения двух деталей (фланцев) толщиной 22 и 26 мм (Ф1 и Ф2) с помощью болта (ГОСТ 7798 – 70), гайки (ГОСТ 5915 – 70) и шайбы
(ГОСТ 11371 – 78) необходимо рассчитать длину болта и подобрать болт
по ГОСТ 7798 – 70 (табл. 3). Задан параметр резъбы болта и гайки М16.

В соответствии с известным номинальным диаметром болта, гайки
(16 мм) высота гайки, взятая из таблицы 4, составляет 13мм, толщина шайбы – 3 мм (табл. 5).

Подсчет длины болта по формуле (1) приведен ниже:

L = 22 + 26 +13 + 3 + 0,3х16 = 68,8 мм

Для рассчитанной длины болта (68,8 мм) из табл. 3 в первой колонке выбирается его длина ближайшая к расчетной. В данном примере длина болта в соответствии с ГОСТ 7798 – 70 составляет 70мм.

Болтовое соединение можно записать следующим образом:

 

Болт М16х70.58 ГОСТ 7798 – 70

Гайка М16.5 ГОСТ 5915 – 70

Шайба 16.01 ГОСТ 11371 – 78

 

Таблица 2

Болты с шестигранной головкой (нормальной точности)

по ГОСТ 7798 – 70 (исполнение 1)

 

  Основные размеры болтов, мм
d Шаг резьбы Р S H D R
Крупный Мелкий
    -     10,9 0,25….0,6
  1,25     5,3 14,2 0,4….1,1
  1,5 1,25   6,7 18,7 0,4….1,1
  1,75 1,25   7,5 20,9 0,5….1,6
    1,5   8,8 24,0 0,6….1,6
    1,5     26,7 0,6….1,6
  2,5 1,5     29,6 0,6….1,6
  2,5 1,5   12,5 33,0 0,8….2,2
  2,5 1,5     35,0 0,8….2,2
          39,6 0,8….2,2
          45,2 1….2,7
  3,5     18,7 50,9 1….2,7
  Пример условного обозначения болта с резьбой М12, крупным шагом, длиной 60мм:   Болт М12х60.58ГОСТ7798 – 70.  

 

Таблица 3

Длина резьбы Lo при номинальном диаметре резьбы d и длине болта

 

d L                          
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           

Таблица 4

Гайки шестигранные (нормальной точности) по ГОСТ 5915 – 70

 

  Исполнение 1 Исполнение 2   Размеры, мм
d Шаг резьбы, P m S D
Крупный Мелкий
          10,9
  1,25   6,5   14,2
  1,5 1,25     18,7
  1,75 1,25     20,9
    1,5     23,4
    1,5     26,2
  2,5 1,5     29,6
  2,5 1,5     33,0
  2,5 1,5     35,0
          39,6
          45,2
  3,5       50,8
  Пример условного обозначения гайки с резьбой М12, мелким шагом 1,25, исполнения 2, классом прочности 5:   Гайка 2М12 1,25.5 ГОСТ5915 – 70.  

 

Таблица 5

Шайбы круглые по ГОСТ 11371 – 78

 

  Исполнение 1 Исполнение 2   Размеры, мм
Диаметр резьбы болта d1 d2 S C k
не мeнее не более
  6,4   1,6 0,4 0,8 0,8
  8,4  
  10,5   2,0 0,5 1,0 1,0
  13,0   2,5 0,6 1,25 1,25
  15,0  
  17,0   3,0 0,75 1,5 1,5
  19,0  
  21,0  
  23,0  
  25,0   4,0 1,0 2,0
  28,0  
  31,0  
  37,0   5,0 1,25 2,5
  Пример условного обозначения шайбы исполнения 2, для болта с резьбой М10, из материала группы 01:   Шайба 2.10.01 ГОСТ 11371 – 78.  

Соединение деталей шпилькой

В соединение деталей шпилькой входят шпилька, гайка, шайба.

Шпилька – стандартное изделие, представляющее собой цилиндрический стержень, имеющий на одном конце (посадочном) резьбу для ввинчивания в одну из соединяемых деталей, а на другом (стяжном) – резьбу для навинчивания гайки.

Форма и размеры шпилек общего применения приведены
в ГОСТ 22032 – 76 – ГОСТ 22043 – 76.

Шпильки выпускают с метрической резьбой номинальной и повышенной точности с различной или одинаковой длиной ввинчиваемых концов.

Длина L1 ввинчиваемого резьбового (посадочного) конца шпильки зависит от ее диаметра и материала детали, в отверстие которой завинчивается шпилька, вторым концом она входит в отверстие другой детали без резьбы.

Данные о размерах глубины ввинчивания шпильки L1 в базовую деталь в зависимости от материала детали приведены в табл. 6. Более мягкий материал базовой детали предполагает выбор шпильки с большим размером ввинчиваемого конца.

 

Таблица 6

Размеры ввинчиваемого конца шпильки в зависимости
от материала детали

 

Длина ввинчиваемого конца (L1) ГОСТ Область применения
d 22032 – 76 Сталь, бронза, латунь
1,2d 22034 – 76 Чугун серый
1,6d 22036 – 76 Чугун ковкий
2,0d 22038 – 76 Легкие сплавы
2,5d 22040 – 76

 

Параметры шпилек с ввинчиваемым концом равным диаметру резьбы шпильки (нормальной точности) по ГОСТ 22032 – 76 приведены в табл. 7. Данные по связи длины шпильки с номинальным диаметром и длиной резьбового конца сведены в табл. 8.

При выполнении соединения деталей с помощью шпилек посадочный конец шпильки ввинчивается в глухое отверстие одной из деталей; на стяжной конец надевается присоединяемая деталь, затем шайба и навинчивается гайка, которая и прижимает детали одну к другой.

Конструктивное и упрощенное изображение шпилечного соединения представлено на рис. 6.

Длина шпильки L (без ввинчиваемого конца) рассчитывается по формуле

L = Ф + m + s+ a + c, (2)

где Ф – толщина соединяемой детали;

m – высота гайки;

s – толщина шайбы;

а – запас резьбы;

c – фаска резьбы;

а + с = 0,3d.

После определения расчетной длины шпильки подбирается по ГОСТу ближайшее стандартное значение Lст в зависимости от диаметра шпильки d (табл. 8).

Упрощенное изображение соединения деталей шпилькой вычерчивают по относительным размерам с учетом требований ГОСТ 2.315 – 68. В упрощенном изображении шпилечного соединения конец глухого отверстия детали не показывают.

Пример расчета шпилечного соединения

Для присоединения детали (фланца) толщиной 20 мм (Ф) к базовой
детали с помощью шпильки (ГОСТ 22032 – 76 – табл. 7), гайки
(ГОСТ 5915 – 70) и шайбы (ГОСТ 11371 – 78) необходимо рассчитать длину шпильки и подобрать стандартную шпильку по ГОСТ 22032 – 76 (табл. 8). Задан параметр резъбы шпильки и гайки М14.

В соответствии с известным номинальным диаметром шпильки, гайки (14 мм), высота гайки, взятая из таблицы 4, составляет 10мм, толщина
шайбы – 2,5 мм (табл. 5).

Подсчет длины шпильки по формуле (2) приведен ниже:

L = 20 + 11 +2,5 + 0,3х14 = 3771 мм

Для рассчитанной длины шпильки (37,7 мм) из табл. 8 в первой колонке выбирается ее длина ближайшая к расчетной. В данном примере длина шпильки в соответствии с ГОСТ 22032 – 76 составляет 38 мм.

 

Шпилечное соединение можно записать следующим образом:

Шпилька М14х38.58 ГОСТ 22032 – 76

Гайка М14.5 ГОСТ 5915 – 70

Шайба 14.01 ГОСТ 11371 – 78

Таблица 7

Шпильки с ввинчиваемым концом L = 1,0 d

(нормальной точности) по ГОСТ 22032 – 76

 

   
       
   
 
 

 


 


Размеры, мм.

Номинальный диаметр резьбы                          
Шаг Р Крупный   1,25 1,5 1,75   2,5   3,5  
Мелкий     1,25 1,5    
Диаметр стержня d                          
Длина ввинчиваемого резьбового конца L                          
Размер фаски «С» не менее для крупного шага резьбы   1,5   2,5  
для мелкого шага резьбы     1,5   2,5
Пример условного обозначения шпильки с резьбой М14, мелким шагом 1,5мм, длиной 70мм, классом прочности 5.8:   Шпилька М14 1,5 70.58 ГОСТ22032 – 76.

 

 

Таблица 8

Размеры шпилек, мм

 

Длина L Номинальный диаметр резьбы d
                         
Длина резьбового конца Lo
  x x x                    
  x x x                    
  x x x                    
    x x                    
    x x x x                
      x x x                
      x x x                
      x x x                
        x x                
          x x x            
          x x x x          
            x x x          
            x x x x X      
              x x x X      
              x x x X      
                x x X x    
                  x X x x  
                    Х х х  
                      х х х
                        х х
                        х х
                          х
                          х
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
                           
Знаком «x» отмечены шпильки с Lo = L -0,5 d.

Соединение деталей винтом

Винты для металла используют как крепежные детали и как винты установочные – фиксирующие взаимное расположение деталей при сборке машин.

Винт крепежный, как и шпилька, ввинчивается в резьбовое отверстие базовой детали, прижимая к ней другую деталь, имеющую отверстие без резьбы, головкой винта (рис. 7, а).

Длина ввинчиваемого конца винта зависит от материала базовой детали и может быть равна 1,5 d для стали и 2 d в остальных случаях.

Расчетная длина винта определяется по формуле

L = Ф + 1,5 d, (3)

где Ф – толщина фланца;

d – диаметр винта.

После определения расчетной длины винта подбирается по ГОСТу ближайшее стандартное значение (табл. 9).

 

 

 

Упрощенное изображение винтового соединения вычерчивается с соблюдением требований ГОСТ 2.315 – 68. Кроме рассмотренных ранее упрощений, необходимо на виде, перпендикулярном оси винта, шлиц показывать сплошной основной линией толщиной 2 S под углом 45º к оси (рис. 7, б).

Винты с потайной (рис. 8) и полупотайной (конической) головками часто применяют вместо болтов, когда выступающие головки мешают работе механизма.

При расчете длины винта с потайной головкой учитывается высота головки винта (k). Расчетная длина винта с потайной головкой для базовой детали из стали определяется по формуле

L = Ф – k + 1,5 d, (4)

где Ф – толщина фланца;

k – высота головки винта;

d – диаметр винта.

После определения расчетной длины винта подбирается по ГОСТу ближайшее стандартное значение (табл. 9).

Пример расчета винтового соединения



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-27; просмотров: 388; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.234.154.197 (0.118 с.)