Embed Size (px)
Citation preview
2
3
4
1. ВИДЫ СОЕДИНЕНИЙ
1.1.Общие сведения
При изготовлении изделий машиностроения и приборостроения для
соединения отдельных деталей и составных частей сборочных единиц
применяют различные виды соединений. Соединения принято разделять на две
группы: разъемные и неразъемные.
К разъемным соединениям относятся такие, которые можно многократно
разъединять и вновь соединять без разрушения целостности соединяемых
элементов или их существенных повреждений.
Разъемные соединения можно разделить также на группы:
резьбовые (болтовые, винтовые, шпилечные, угловые, штуцерно-ниппель-
ные и т. п.); шпоночные; зубчатые (шлицевые); клиновые; штифтовые.
Разъемные соединения бывают неподвижными и подвижными.
К неподвижным относятся соединения, детали которых в процессе
эксплуатации изделия не могут перемещаться относительно друг друга.
Примеры таких соединений приведены на рис. 1, 2. Это болтовое
соединение (рис.1а), винтовое (рис.1б), шпилечное соединение крышки с
корпусом изделия (рис.1в), соединение угольником (рис.1г), штуцерно-
ниппельное соединение (рис.1д).
К подвижным соединениям относятся соединения, детали которых могут
перемещаться относительно друг друга. Примером такого соединения может
быть перемещение шестерни вдоль оси вала по направляющей шпонке (рис. 2а)
или перемещение муфты по шлицам в шлицевом соединении (рис. 2б).
К неразъемным соединениям относятся такие, разъединение которых
невозможно без разрушения соединенных элементов изделия.
В этой группе соединений можно выделить: заклепочные, сварные,
паяные, клееные, сшитые, а также соединения, получаемые деформацией
соединяемых деталей (обжимкой, кернением, развальцовкой и т. п.).
5
Рис.1
Рис.2
6
2. ВИДЫ РАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
2.1. Резьбовые соединения
Резьбовые соединения широко распространены в машиностроении как
наиболее часто применяемые неподвижные разъемные соединения деталей
машин. Такие соединения характеризуются высокой надежностью, удобством,
довольно быстрой сборкой и разборкой, наличием большой номенклатуры
стандартных резьбовых деталей, приспособленных к различным
эксплуатационным условиям.
Резьба – это винтовая поверхность различных профилей, образованная на
цилиндрических и конических телах вращения.
Образование винтовой линии и резьбы на цилиндрическом стержне можно
представить следующим образом: если к равномерно вращающемуся стержню,
закрепленному в патроне токарного станка, подвести резец, движущийся
равномерно - поступательно вдоль оси стержня, то резец прочертит на
поверхности стержня винтовую линию (рис.3б). Если резцом постепенно
вырезать часть поверхности, на стержне образуется винтовая канавка-резьба
(рис.3а).
Рис.3
7
Резьбы классифицируются по нескольким признакам.
По эксплуатационному назначению резьбы делятся на крепежные,
крепежно-уплотнительные, ходовые, специальные.
Крепежная резьба обеспечивает надежное неподвижное соединение
деталей при статических и динамических нагрузках в различном
температурном режиме. К этому типу относятся метрическая и дюймовая
резьбы.
Крепежно-уплотнительная резьба обеспечивает герметичность
соединения при различных температурных режимах. Это трубная и
коническая резьбы.
Ходовая резьба служит для преобразования вращательного движения в
прямолинейное с восприятием больших осевых усилий при сравнительно
малых скоростях движения. К этому типу относятся трапецеидальные,
упорные, прямоугольные, круглые резьбы.
В зависимости от формы поверхности, на которой нарезана резьба,
различают цилиндрическую и коническую резьбы.
В зависимости от расположения резьбы на поверхности стержня или
отверстия резьба подразделяется на наружную и внутреннюю.
В зависимости от формы профиля различают треугольную,
трапецеидальную, прямоугольную, квадратную и круглую резьбы.
В зависимости от направления винтовой поверхности различают
правые и левые резьбы.
Правая резьба - резьба, образованная контуром, вращающимся по часовой
стрелке и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя (рис. 4б).
Левая резьба - резьба, образованная контуром, вращающимся против
часовой стрелки и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя
(рис. 4а).
По числу заходов резьбы подразделяются на однозаходные (рис. 5а) и
многозаходные (двух-, трехзаходные и т. д.) (рис. 5б, в).
8
Рис.4
Рис.5
Все резьбы, применяемые в машиностроении, делят на две группы:
стандартизованные резьбы, все параметры которых уста-
навливаются стандартами;
не стандартизованные резьбы или специальные резьбы, пара-
метры которых не соответствуют стандартизованным.
К числу не стандартизованных резьб относятся прямоугольная и
квадратная резьбы.
9
2.1.1. Основные элементы и параметры стандартизованных резьб
Профиль резьбы - это контур сечения резьбы в плоскости, проходящей
через ось резьбы.
Угол профиля - это угол между боковыми сторонами профиля (рис.6).
Шаг резьбы (Р) - расстояние между соседними одноименными боковыми
сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы (рис.5а) - для
однозаходной резьбы.
Ход резьбы (t) - расстояние между ближайшими одноименными боковыми
сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в
направлении, параллельном оси резьбы (рис. 5б - для двухзаходной; рис.5в -
для трехзаходной).
Наружный диаметр резьбы (d - для болта; D - для гайки) - диаметр
воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы или
впадин внутренней резьбы (рис. 6).
Внутренний диаметр резьбы (d1 - для болта; D1 - для гайки) - диаметр
воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы или в
вершины внутренней резьбы.
Средний диаметр резьбы (d2 - для болта, D2 - для гайки) - диаметр
воображаемого цилиндра, соосного с резьбой, который пересекает витки
резьбы таким образом, что ширина выступа резьбы и ширина впадины
(канавки) оказываются равными.
В резьбовых соединениях соприкосновение должно происходить по
боковым поверхностям витков. Допуски на наружный и внутренний диаметры
построены таким образом, чтобы исключалось касание по вершинам и
впадинам резьбы.
Наиболее важным размером, определяющим характер сопряжения и
взаимозаменяемость резьбового соединения, является средний диаметр резьбы.
10
Рис.6
2.1.2. Типы резьб
Метрическая резьба. Является основным типом крепежной резьбы,
применяемой в машиностроении и приборостроении. Метрическая резьба
применяется в крепежных деталях (болты, винты, гайки, шпильки и т.д.)
Профиль метрической резьбы – равносторонний треугольник с углом при
вершине- 60о (рис.7). Вершины и впадины срезаны.
Размеры элементов резьбы задаются в мм.
Метрические резьбы могут выполняться с крупным и мелким шагом.
Резьба с мелким шагом применяется в тех случаях, когда детали имеют
тонкие стенки, а нарезание резьбы с крупным шагом приводит к еще
большему утончению, а также в тех случаях, когда необходима герметизация
соединения. Резьбы одного и того же диаметра могут иметь крупный и мелкий
шаги.
11
Основные параметры метрической резьбы установлены ГОСТ 9150-81,
ГОСТ 8724-81, ГОСТ 24705-81.
d - наружный диаметр наружной резьбы;
d1 - внутренний диаметр наружной резьбы;
D - наружный диаметр внутренней резьбы;
D1- внутренний диаметр внутренней резьбы;
Р - шаг резьбы.
Основные размеры метрической резьбы, мм приведены в табл. 1.
Рис.7
12
Таблица 1
Диаметры резьбы Шаг резьбы Р Диаметры резьбы Шаг резьбы Р
Наружн-
ый
d=D
Внутрен-
ний
d2 =D2
Круп-
ный
мелкий Наруж-
ный
d=D
Внуренний
d2=D2
Кру-
пный
мелкий
2,0
(2,2)
2,5
3,0
(3,5)
4
(4,5)
5
6
8
10
12
(14)
16
(18)
1,567
1,713
2,013
2,459
2,850
3,242
3,688
4,134
4,918
6,647
8,376
10,106
11,835
13,835
15,294
0,40
0,45
0,45
0,50
0,60
0,70
0,75
0,80
1,0
1,25
1,50
1,75
2,0
2,0
2,5
0,25
0,25
0,35
0,35
0,35
0,5
0,5
0,5
0,5; 0,75
0,5; 0,75; 1
5; 0,75; 1; 1,25
0,5; 0,75; 1; 1,25;
1,5
0,5; 0,75; 1; 1,25;
1,5
0,5; 0,75; 1; 1,5
0,5; 0,75;1; 1,5; 2
20
(22)
24
(27)
30
(33)
36
(39)
42
(45)
48
(52)
56
(60)
64
(68)
17,294
19,294
20,752
23,752
26,211
29,211
31,670
34,670
37,129
40,129
42,587
45,587
50,046
54,046
57,505
61,505
2,5
2,5
3,0
3,0
3,5
3,5
4,0
4,0
4,5
4,5
5,0
5,0
5,5
5,5
6,0
6,0
0,5; 0,75;1;1,5; 2
0,5; 0,75;1;1,5; 2
0,75; 1; 1,5; 2
0,75; 1; 1,5; 2
0,75; 1; 1,5; 2; 3
0,75; 1; 1,5; 2; 3
1; 1,5; 2; 3
1; 1,5; 2; 3
1; 1,5; 2 ;3; 4
1; 1,5; 2; 3; 4
1; 1,5; 2; 3; 4
1; 1,5; 2; 3; 4
1; 1,5; 2; 3; 4
1; 1,5; 2; 3; 4
1; 1,5; 2; 3; 4
1; 1,5; 2; 3;
Обозначение метрической резьбы.
Метрическая резьба обозначается буквой М, после которой указывается
наружный диаметр резьбы в мм. Если резьба с крупным шагом, то он в
обозначении резьбы не указывается, например: М20, М42.
В обозначении резьбы с мелким шагом после обозначения резьбы
указывается величина шага, например:
М10х1,25; М18х1,5.
13
В обозначении метрической резьбы указывается поле допуска на средний
и наружный диаметры (ГОСТ16093-81). Обозначение поля допуска диаметра
резьбы состоит из цифры, обозначающей степень точности, и буквы,
обозначающей основное отклонение, например: 4h, 6g, 6H.
Обозначение поля допуска резьбы состоит из обозначения поля допуска
среднего диаметра, помещаемого на первом месте, и обозначения поля допуска
диаметра выступов. Если поле допуска на эти диаметры одинаково, то в
обозначении поля допуска резьбы оно не повторяется.
Если резьба – левая, то в обозначении резьбы после указания шага
проставляют буквы LH.
Примеры обозначения резьбы:
наружной, с крупным шагом, полем допуска среднего диаметра (d1) и
диаметра выступов (d) -6g: М12-6g;
внутренней, с крупным шагом, полем допуска среднего диаметра (D1) и
диаметра выступов (D) -6H: М12-6H;
наружной, с мелким шагом, полем допуска диаметров d1, d -6g:
М12х1-6g ;
внутренней, с мелким шагом, полем допуска диаметров D1,D -6H:
М12х1-6H;
левой, наружной, с мелким шагом, полем допуска диаметров d1, d - 6g):
М12х1LH-6g
Длины свинчивания резьбы в соответствии с ГОСТ 16093 - 81 подразделя-
ются на три группы: короткие - S; нормальные - N; длинные - L.
Длина свинчивания - N в условном обозначении резьбы не
указывается.
Длина свинчивания, в мм указывается в следующих случаях:
если она относится к группе L;
14
если она относится к группе S, но меньше, чем вся длина резьбы.
Пример обозначения резьбы с длиной свинчивания (30мм), отличающейся
от нормальной:
М12-7g6g-30.
Посадка в резьбовом соединении обозначается дробью, в числителе
которой обозначение поля допуска внутренней резьбы, а в знаменателе -
обозначение поля допуска наружной резьбы.
Пример:
М12-6H/6g (для правой резьбы с крупным шагом);
М12х1-6H/6g (для правой резьбы с мелким шагом);
М12х1LH-6H/6g (для левой резьбы с мелким шагом).
Трубная цилиндрическая резьба (по ГОСТ6357-81)
Трубная цилиндрическая резьба применяется для соединения труб и
арматуры трубопроводов в жидко- и газообразных средах, находящихся под
давлением.
Трубная цилиндрическая резьба применяется в цилиндрических
резьбовых соединениях, а также в соединениях внутренней цилиндрической
резьбы с наружной конической резьбой по ГОСТ 6211-81.
Профиль и основные размеры трубной цилиндрической резьбы
приведены на рис.8 и в табл. 2.
Профиль - равнобедренный треугольник с углом при вершине 550, общий
для наружной и внутренней резьбы, вершины и впадины профиля закруглены,
что делает трубную резьбу более герметичной по сравнению с метрической.
В условное обозначение трубной цилиндрической резьбы входит: буква
G, размер диаметра резьбы в дюймах без указания знака «"», класс точности
среднего диаметра.
15
Примеры условного обозначения трубной цилиндрической резьбы:
G1 1/2 – А (класса точности – А);
G1 1/2 LH-В (левой резьбы класса точности – В);
Длины свинчивания резьбы разделены на две группы: нормальные - N;
длинные -L.
Длина свинчивания N в обозначении резьбы не указывается.
Длина свинчивания L указывается в мм после обозначения класса
точности резьбы, например: G1 1/2 LH-В- 40.
Рис. 8
Посадка резьбового соединения обозначается дробью, в числителе
которой указывают обозначение класса точности внутренней резьбы, а в
знаменателе- обозначение класса точности наружной резьбы, например:
G1-A/A; G1 LH-A/B
Соединение внутренней трубной цилиндрической резьбы класса
точности А по ГОСТ6357-81 с наружной трубной конической резьбой по
ГОСТ6211-81 обозначается следующим образом:
AR
G −1 или G/R 1-A
16
Таблица 2
Обозначение резьбы
Диаметр резьбы
1-й ряд
2-й ряд
наружный d=D
средний d2=D2
внутренний d1=D1
Шаг Р
1 2 3 4 5 6 1/16 ”
1/8 ”
-
-
7,723
9,728
7,142
9.147
6,561
8,566
0,907
1/4 "
3/8 “
-
-
13,157
16.662
12,301
15.806
11,445
14.950
1,337
1/2 “
-
3/4 “
-
5/8 “
-
7/8“
20,955
22,911
26.441
0,201
19,793
21,749
25.279
9.039
18,631
20,587
24,117
27,877
1,814
1“
-
1 1/4“
-
1 1/2“
2“
-
2 1/2“
-
3“
-
1 1/8“
-
1 3/8“
-
1 3/4“
-
2 1/4“
-
2 3/4“
-
3,249
37,897
41,910
44,323
47,803
53,746
59.614
65,710
75,184
81,534
87,884
31,770
36,418
40,431
42,844
46,324
52,267
58,135
64,231
75,705
80,055
86,405
30,291
34,939
38,952
41,365
44,845
50,788
56,656
62,752
72,226
78,576
84,926
2,309
При выборе размеров резьбы 1-й ряд следует предпочитать 2-му.
Стандарт предусматривает и другие размеры резьбы.
17
Трубная коническая резьба (по ГОСТ6211-81)
Трубная коническая резьба с конусностью 1:16 применяется в конических
резьбовых соединениях, а также в соединениях наружной конической резьбы с
внутренней цилиндрической резьбой с профилем по ГОСТ6357-81.
Основное назначение данной резьбы - обеспечение герметизации в
соединениях гидросистем при повышенных давлениях.
Профиль и основные размеры, мм, трубной конической резьбы приведены
на рис. 9 и в табл. 3.
Профиль резьбы, как и трубной цилиндрической - равнобедренный тре-
угольник с углом при вершине 55о (рис. 9а). Биссектриса угла перпендикулярна
оси резьбы, вершины и впадины закруглены.
Конусность-1:16. Расстояние от торца наружной резьбы до основной
плоскости - l2 (рис.9б).
Рис. 9
18
Резьба характеризуется наружным и внутренним диаметрами,
измеренными в основной плоскости. Основной плоскостью резьбы считается
плоскость, перпендикулярная к оси резьбы и совпадающая с торцом детали
с внутренней резьбой. В сечении этой плоскостью диаметр трубной
конической резьбы равен диаметру трубной цилиндрической резьбы, что
позволяет соединять внутреннюю трубную цилиндрическую резьбу с
наружной трубной конической.
Таблица 3
Диаметры резьбы в основной плоскости
Длина резьбы Обозначение размера резьбы
Шаг резьбы
d=D d2=D2 d1=D1 l1 l2
1/16 “ 1/8 “
0,907
7,723 9,728
7,142 9,147
6,561 8,566
6,5
4,0
1/4 “ 3/8 “
1,337
13,157 16,662
12,301 15,806
11,445 14,950
9,7 10,1
6,0 6,4
1/2 “ 3/4 “
1,814
20,955 26,441
19,793 25,279
18,631 24,117
13,2 14,5
8,2 9,5
1 “
33,249
31,770
30,291
16,8
10,4
3 “ 3 1/2 “
2,309
87,884 100,330
86,405 98,851
84,926 97,372
29,8 31,4
20,6 22,2
4 “
113,030
111,551
110,072
35,8
25,4
5 “ 6 “
138,430 163,830
136,951 162,351
135,472 160,872
40,1
28,6
В условное обозначение трубной конической резьбы должны входить
буквы: R - для конической наружной резьбы; RC - для конической внутренней
резьбы (без указания «”»).
19
Пример обозначения резьбы:
R 1 1/2 - наружная резьба;
RC 1 1/2 - внутренняя резьба;
R 1 1/2 LH; RC 1 1/2 LH - левая резьба.
Пример обозначения резьбового соединения:
внутренняя и наружная коническая резьба - 2/11R
Rc .
Трапецеидальная резьба (по ГОСТ 9484-81)
Трапецеидальная резьба относится к ходовым резьбам и применяется для
передачи возвратно-поступательного движения.
Трапецеидальная резьба может быть однозаходной и многозаходной,
левой и правой.
Профиль резьбы – равнобочная трапеция с углом 300 между боковыми ее
сторонами (рис. 10).
Основные размеры, мм, трапецеидальной резьбы приведены в табл. 4
Рис.10
20
Таблица 4
Основные размеры, мм, трапецеидальной резьбы
Номенальный диаметр d, D
14 16;18;20 22;24; 26;28
30;32; 34;36
38;40 42
44
Шаг Р 2; 3
2; 4
2;3; 5;8
3;6; 10
3;6; 7;10
3;7; 8;12
Номенальный диаметр d, D
46;48;50;52 55;60 65;70; 75;80
85;90; 95
100; 110
Шаг Р 3;8;10 3;8; 9;12;14
4;10;16 4;5;12; 18;20
4;5; 12;20
Пример условного обозначения трапецеидальной однозаходной резьбы:
Тr 20 х 4-7e,
где Тr - условное обозначение резьбы; 20 - номинальный диаметр, мм;
4-шаг резьбы; 7e- поле допуска среднего диаметра.
Для левой резьбы:
Тr20х4-7e LH
Пример обозначения многозаходной (трехзаходной) резьбы:
Tr 40x9 (P3)-6e,
где 9-ход резьбы; (Р3)- обозначение и размер в мм шага резьбы; 6е - поле
допуска среднего диаметра.
Упорная резьба
Упорная резьба применяется в механизмах, где передаются большие
усилия в одном направлении, например, в прессах, домкратах и т.п.
Упорная резьба может быть однозаходной и многозаходной, правой и
левой.
Профиль резьбы - неравнобочная трапеция с углом нерабочей стороны
300, а рабочей -30 (рис.11).
Основные размеры, мм, упорной резьбы приведены в табл. 5
21
Рис. 11
Условное обозначение упорной резьбы:
S 80 х 4,
где S - обозначение резьбы; 80 – номинальный диаметр; 4 – шаг
резьбы.
Для левой резьбы после условного обозначения размера резьбы
указывают буквы LH, например:
S80 х 4LH.
Условное обозначение многозаходной резьбы:
двухзаходной резьбы с шагом Р = 10мм и значением хода – 20мм:
S80 х 20 (Р10);
то же для левой резьбы:
S80 х 20(Р10)LH.
22
Таблица 5
Основные размеры, мм, упорной резьбы
Диаметр резьбы
Диаметр резьбы
Наружный d=D
Средний d2=D2
Внутренний d3
Внутренний D1
Наружный d=D
Средний d2=D2
Внутренний d3
Внутренний D1
Р=2мм Р=4мм 65*
70
80
100
62,000
67,000
77,000
97,000
58,058
63,058
73,058
93,058
59
64
74
94
Р=5мм
10
12
14*
16
18*
20
22*
24
26*
28
8,500
10,500
12,500
14,500
16,500
18,500
20,500
22,500
24,500
26,500
6,529
8,529
10,529
12,529
14,529
16,529
18,529
20,529
22,529
24,529
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
22*
24
26*
28
90
100
110*
18,250
20,250
22,250
24,250
86,250
96, 250
106,250
13,322
15, 322
17, 322
19, 322
81, 322
91, 322
101, 322
14,5
16,5
18,5
20,5
82,5
92,5
102,5
Р=3мм Р=6мм 30*
32
36
40
44
50
55*
27,750
29,750
33,750
37,750
41,750
47,750
52,750
24,793
26,793
30,793
34,793
38,793
44,793
49,793
25,5
27,5
31,5
35,5
39,5
45,5
50,5
30*
32
36
40
120
140
160
25,500
27, 500
31, 500
35, 500
115, 500
135, 500
155, 500
19,587
21, 587
25, 587
29, 587
109,587
129, 587
140, 587
21
23
27
31
111
131
151
*Второй ряд диаметров. Первый ряд следует предпочитать второму.
23
2.1.3. Конструктивные элементы резьбы
Резьбу выполняют режущим инструментом с удалением слоя материала,
накаткой - путем выдавливания винтовых выступов, литьем, прессованием,
штамповкой в зависимости от материала детали и других условий.
В силу устройства резьбонарезающего инструмента (например, метчика
или плашки) при нарезании резьбы в конце резьбы образуется участок, на
котором резьба как бы сходит на «нет» (рис.12а), т.е. образуется сбег резьбы.
Если резьбу выполняют до некоторой поверхности, не позволяющей
довести инструмент до упора к ней, то образуется недовод резьбы (рис.
12б).
Сбег плюс недовод образуют недорез резьбы.
Рис.12
24
В начале резьбы делают, как правило, коническую фаску,
предохраняющую крайние витки от повреждений и служащую направляющей
при соединении деталей с резьбой (рис. 12а, б, в; 13 а, б; 14а, б).
Если требуется изготовить резьбу полного профиля без сбега, то для
вывода резьбонарезного инструмента делают проточку, диаметр которой df
для наруж- ной резьбы должен быть немного меньше внутреннего диаметра
резьбы, а для внутренней резьбы - немного больше наружного диаметра резьбы
(рис.13а, б) .
Рис.13
Размеры фасок, сбегов, недорезов и проточек стандартизованы
ГОСТ10549-80* и ГОСТ27148-86 (СТ СЭВ 2214-86).
Основные размеры сбегов, недорезов, проточек и фасок для наружной
резьбы приведены на рис. 14 и в табл. 6.
Изображение проточки на основном виде показано упрощенно, а все
конструктивные элементы проточки и ее размеры указаны на выносном
элементе (выносной элемент А).
25
Рис.14
26
Таблица 6
Сбеги, недорезы, проточки, фаски для наружной метрической резьбы
Проточка Фаска, t Шаг,
Р
Недорез а, не
более тип 1
нормальная узкая
тип 2
норм
альн
ый
умен
ьшен
ный
f R
R1 f R
R 1
f
R 2
df
при со
пряж
ении
с вну
тр.
резьбо
й с пр
оточ
кой
тип
а 2
для
всех
дру-
гих
слу-
чаев
0,35 0,8 0,6 d-0,6
0,4
0,45
1,0
0,8
1,0 0,3 0,2
d-0,7
0,3
d-0,8 0,5
0,6
1,6
1,0
1, 0,3 0,2
d-0,9
d-1,0
0,7
0,75
2,0
2,0
5
0,3
1,6
1,6
-
d-1,2
-
0,8
1
3,0
2,0
3,0
2,0
0,5 0,3
3,6 2,0 d-0,5 2,0
1,0
4,4 d-1,8 2,5
4,6
2,5
d-2,2 3,0
1,25
1,5
1,75
4,0
2,5
4,0
1,0
0,5
2,5 1,0 0,5
5,4 3,0 d-2,5 3,5
1,6
2 5,0 3,0 5,0 0,5 0,3 5,6 3,0 d-3,0 3,5 2,0
7,3 d-3,5 5,0 2,5
3
6,0 4,0 6,0
1,6
4,0 1,0
7,6
4,0
d-4,5 6,5
2,5
10,2 d-5,0 7,5 2,5 3,5
4
8,0 5,0 8,0 2,0
1,0
5,0 1,6
0,5
10,3
5,5
d-6,0 8,0 3,0
27
Форма и размеры в мм фасок, сбегов, недорезов и проточек для внутренней
метрической резьбы приведены на рис.15 и в табл.7.
Рис.15
28
Таблица 7
Сбеги, недорезы и проточки для внутренней метрической резьбы
Ширина проточек дана для диаметров 6 мм и более.
Проточка Фаска t Шаг
Р
Недорез а,
не более тип 1
нормальная узкая
тип2
норм
альн
ый
умен
ьшен
ный
f
f
R
R1
f R
R 1
f
R 2
df
при со
пряж
ении
с вну
тр.
резьбо
й с пр
оточ
кой
тип
а 2 для
всех
дру-
гих
слу-
чаев
0,5
3,5
3,0
2,0*
0,5
0,3
1,0*
0,3
0,2
-
d+0,3
-
0,5
0,75
4.0
3,2
3,0*
1,0
1,6*
1
2,0
0,5
0,3
3,6
2,0
2,0
1,0
1,25
5,0
3,8
5,0 1,6
0,5
3,0 1,0 0,5 4,5 2,5
d+0,5
1,75
7,0
5,2
7,0
1,6
1,0
4,0
1,0
0,5
6,2
3,5
d+0,7
2,5 1,6
2 8,0 6,0 8,0 2,0 6,5 d+1,0 2,0
2,5
10,0
7,5
10 3,0
5,0
1,6 1,0
8,9
5,0
4,0
2,5
3
-
-
-
9,0
6,0
11,4
6,5
d+1,2
3,5
10,5
7,0
13,1
7,5
5,5
3,0
4 12,5 12 8,0 2,0 14,3 8,0 d+1,5 7,0 4,0
29
2.1.4. Изображение и обозначение резьбы на чертежах
Резьба на чертежах, независимо от ее типа, изображается условно в
соответствии с ГОСТ 2.311-68.
Наружная резьба (на стержне) изображается сплошной основной линией
по наружному диаметру и тонкой сплошной - по внутреннему ( рис.16).
Сплошная тонкая линия проводится на расстоянии не менее 0,8 мм и не
более величины шага резьбы от сплошной основной линии на всю длину
резьбы, включая фаску.
На рис.16а изображена резьба на цилиндрическом стержне, на рис. 16б -
на конической поверхности.
На видах с торца и на поперечных разрезах, (секущая плоскость
перпендикулярна оси резьбы), наружная резьба изображается по наружному
диаметру окружностью, выполненной сплошной основной линией, а по
внутреннему диаметру - дугой, разомкнутой на ¼ окружности, в любом месте
и выполненной тонкой сплошной линией.
Рис.16
Резьба в отверстии по внутреннему диаметру изображается основной
линией, а по наружному – тонкой сплошной линией на всю длину резьбы до
контуров фаски (рис.16 а, б).
30
На рис. 17а изображена резьба, выполненная на внутренней
цилиндрической поверхности, а на рис. 17б – на внутренней конической
поверхности.
На видах с торца и разрезах, перпендикулярных оси резьбы, внутренняя
резьба изображается по внутреннему диаметру окружностью, выполненной
основной линией, по наружному диаметру - дугой, разомкнутой на ¼
окружности в любом месте, и выполненной тонкой сплошной линией.
Штриховку в разрезах доводят до линии наружного диаметра резьбы на
стержне и до линии внутреннего диаметра в отверстии.
Рис.17
Фаски на резьбовом стержне и в отверстии, не имеющие специального
назначения, на виде с торцевой стороны не изображаются (см. рис. 16, 17).
Границу резьбы на стержне и в отверстии проводят в конце полного
профиля резьбы (до начала сбега) толстой основной линией (рис. 18а, в)
или тонкой штриховой линией, если резьба на изображении невидима,
(рис.18г), доводя ее до линий наружного диаметра резьбы.
31
Рис. 18
При необходимости сбег резьбы изображают тонкими линиями,
проводимыми примерно под углом 30о к оси (рис. 18 а, в).
Невидимую резьбу изображают штриховыми линиями одной толщины по
наружному и внутреннему диаметрам (рис. 19).
Рис. 19
32
Длиной резьбы называют длину участка детали, на котором образована
резьба, включая сбег и фаску. Обычно на чертежах указывают
только длину резьбы l с полным профилем (рис. 20а, г). Если на резьбовой
поверх-ности имеется проточка, наружная или внутренняя, то ее ширину
также включают в длину резьбы.
Если необходимо указать сбег или длину резьбы со сбегом, то размеры
указывают как показано на рис. 20б, в, д.
Рис.20
Недорез резьбы, выполненный до упора, изображают, как показано на
рис.21а, б. Допустимы варианты «в», «г».
На чертежах, по которым резьбы не выполняются (на сборочных
чертежах), конец резьбы в глухих отверстиях допускается изображать, как
показано на рис. 22 а, б.
Рис.21
33
Рис.22
На разрезах резьбового соединения в изображении на плоскости,
параллельной его оси, в отверстии показывают только ту часть резьбы, которая
не закрыта резьбой стержня (рис. 23).
Рис.23
34
Примеры обозначения различных типов резьб на чертежах
Метрическую резьбу выполняют с крупным шагом, единственным для
данного диаметра резьбы, и мелкими шагами, которых для данного диаметра
может быть несколько, например: для диаметра резьбы d = 20мм, крупный шаг
всегда равен 2,5мм, а мелкий может быть равен 2; 1,5; 0,75; и 0,5мм. Поэтому в
обозначении метрической резьбы крупный шаг резьбы не указывается, а
мелкий указывается всегда.
Обозначение метрической резьбы записывается над размерной линией,
стрелки которой упираются в выносные линии, проведенные от контуров
наружного диаметра резьбы, или на полке, как показано на рис. 24а, б, в.
Рис. 24
Аналогично проставляется на чертежах обозначение трапецеидальной
(рис.25а, б) и упорной резьбы (рис. 25в, г).
35
Рис. 25
Для трубной резьбы указываемый в ее обозначении размер в дюймах
приблизительно равен условному проходу трубы (номинальному внутреннему
диаметру, по которому рассчитывают пропускную способность),
переведенному в дюймы.
Например, G1 обозначает размер трубной резьбы, нарезанной на
наружной поверхности трубы, имеющей условный проход 25мм, т.е. примерно
равный одному дюйму. Фактический наружный диаметр трубной резьбы
G1 равен 33,249 мм, т.е. больше одного дюйма на две толщины стенки
трубы.
Поэтому обозначение трубных резьб наносится на полке линии-выноски,
как показано на рис. 26.
36
На рис. 26а, б показано обозначение трубной цилиндрической резьбы;
на рис. 26в - обозначение наружной трубной конической резьбы; на
рис. 26г - обозначение внутренней трубной конической резьбы.
Аналогично выполняется на чертеже обозначение конической дюймовой
резьбы (рис. 26д) и метрической конической резьбы (рис. 26е).
Рис.26
2.1.5. Основные виды крепежных деталей
Резьбовые соединения с помощью болтов, винтов и шпилек находят
широкое применение в технике. Так как все эти крепежные детали должны
быть взаимозаменяемыми, для удобства использования их в производстве на
них разработаны стандарты.
Болт - это цилиндрический стержень, на одном конце которого
выполнена головка, а на втором нарезана резьба.
На головке с одной стороны выполнена коническая фаска под углом 300.
Головка болта может иметь шестигранную, квадратную,
прямоугольную и другие формы.
37
На болтах нарезается метрическая резьба с крупным или мелким шагом.
Стандартами установлены следующие типы крепежных болтов:
Болты класса точности А с шестигранной головкой - ГОСТ 7805-70; с
шестигранной уменьшенной головкой - ГОСТ 7808-70.
Болты класса точности В с шестигранной головкой - ГОСТ 7798-70;
с шестигранной уменьшенной головкой – ГОСТ 7896-70.
Внешний вид и основные размеры болтов исполнений 1 по
ГОСТ7805-70, ГОСТ 7808-70 показаны на рис. 27 и в табл. 8.
ГОСТы предусматривают также и другие исполнения и диаметры
болтов.
Рис. 27
38
Таблица 8
Основные размеры болтов ГОСТ7805-70 и ГОСТ7808-70
Шаг
резьбы
Диаметр описанной окружности, не
менее
Диа
мет
р ре
зьбы
d=
d 1
круп
ный
мел
кий
Размер
под
клю
ч S
Размер
под
клю
ч S
1
Высо
та г
олов
ки k
Высо
та г
олов
ки k
1
e
e1
Диа
мет
р от
верс
-тия
в
голо
вке
d2
l1
1,6 0,35 - 3,2 - 1,1 - 3,4 - - -
2 0,4 - 4 - 1,4 - 4,3 - - -
2,5 0,45 - 5 - 1,7 - 5,5 - - -
3 0,5 - 5,5 - 2 - 6,0 - - -
5 0,8 8 - 3,5 - 8,8 - 1,2 1,8
6 1 - 10 - 4 - 11,1 - 2,0 2,0
8 1,25 1 13 12 5,5 5 14,4 13,2 2,5 2,8
10 1,5 1,25 16 14 7 6 17,8 15,5 2,5 3,5
12 1,75 1,25 18 17 8 7 20,0 18,9 3,2 4
16 2 1,5 24 22 10 9 26,8 24,5 4,0 5
20 2,5 1,5 30 27 13 11 33,5 30,1 4,0 6,5
24 3 2 36 32 15 13 40,0 35,7 4,0 7,5
30 3,5 2 46 41 19 17 51,3 45,6 4,0 9,5
36 4 3 55 50 23 20 61,7 55,8 5,0 11,5
42 4,5 3 65 60 26 23 72,6 67,0 5,0 13
48 5 3 75 70 30 26 83,9 78,3 5,0 15
Длины болтов l и резьбы b ( ГОСТ7796-70, ГОСТ7798-70, ГОСТ7805-
70, ГОСТ7808-70 приведены в табл. 9.
39
Таблица 9
Длина резьбы b при d (знаком х отмечены болты с резьбой по всей длине) l
6 8 10 12 16 20 24 30 36 42 48
8 12 14 16 20 25 30 35
х х х х х 18 18 18
х х х х х х 22 22
-
-
-
-
40
- х х х х х х 26 26
45
- - х х х х х 30 30 30
50 55
- - - - х х х х х 38 38 38
60
- - - - - х х х х х х 46 46
65
- - - - - - - х х х х х х 54
70 75 80
18
2
26
30
38
46
54
х х х х х
- - х х х
- - - х х
- - - - - х х х х
ГОСТы предусматривают и другие длины болтов.
Пример условного обозначения болта исполнения 1, диаметром резьбы
d = 12мм, с размером под ключ S = 18мм, длиной l = 60мм с крупным шагом
резьбы, полем допуска 6g, класса прочности 5.8, без покрытия:
Болт М12-6g х 60. 58 (S18) ГОСТ 7805-70
Винт – это цилиндрический стержень, на котором нарезана резьба
(рис.28). Форма головок крепежных винтов может быть различная,
выполненная под ключ или под отвертку.
По назначению винты делятся на крепежные и установочные.
Крепежные винты применяются для соединения деталей (рис. 28а, б, в,
г), а установочные – для стопорения одной детали относительно другой или
для регулирования (рис. 29а, б, в, г).
40
Стандартами предусмотрены следующие типы винтов:
винты крепежные класса А и В с цилиндрической голов-
кой ГОСТ 1491-80; с полукруглой головкой ГОСТ 17473-80; с полупотайной
головкой ГОСТ 17474-80; с потайной головкой ГОСТ 17475-80;
винты установочные с коническим, плоским, цилиндрическим
концами и прямым шлицем классов точности А и В ГОСТ1477-93,
ГОСТ1477-93,
ГОСТ1478-93;
винты установочные с квадратной головкой и буртиком класса
точности А и В по ГОСТ 1488-84; и др.
Конструкция и основные размеры крепежных винтов приведены на рис.28
и в табл. 10.
Рис.28
41
Таблица 10
Основные размеры крепежных винтов, мм
Диаметр резьбы, d 2 2,5 3 4 5 6 8 10 12 16
Крупный 0,4 0,45 0,5 0,7 0,8 1,0 1,25 1,5 1,75 2,0 Шаг
резьбы мелкий - - - - - - 1,0 1,25 1,25 1,5
D,D1
D2
k
k1
k2, не более
f
R
R1
3,8
3,8
1,3
1,4
1,2
0,5
2,0
4,2
4,5
4,7
1,6
1,7
1,5
0,6
2,4
5,4
5,5
5,6
2,0
2,1
1,65
0,75
2,9
6,0
7,0
7,4
2,6
2,8
2,2
1,0
3,6
8,0
8,5
9,2
3,3
3,5
2,5
1,25
4,4
9,4
10
11,0
3,9
4,2
3,0
1,5
5,1
12
13
14,5
5,0
5,6
4,0
2,0
6,6
15
16
18,0
6,0
7,0
5,0
2,5
8,1
19
18
21,5
7,0
8,0
6,0
3,0
9,1
22,5
24
28,5
9,0
11
8,0
4,0
12,1
30
не менее 0,6 0,7 0,9 1,2 1,5 1,8 2,3 2,7 3,2 4,0 t
не более 0,85 1,0 1,3 1,6 2,0 2,3 2,8 3,2 3,8 4,6
не менее 0,75 0,9 1,0 1,6 2,1 2,3 3,26 3,76 3,96 4,76 t1
не более 1,05 1,3 1,4 2,0 2,5 2,7 3,74 4,24 4,44 5,24
не менее 0,8 1,0 1,2 1,6 2,0 2,4 3,2 4,0 4,8 6,4 t2
не более 1,0 1,2 1,45 1,9 2,3 2,8 3,7 4,5 5,4 7,2
не менее 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 1,6 2,0 2,4 3,2 t3
не более 0,6 0,73 0,85 1,1 1,35 1,6 2,1 2,6 3,0 4,0
не менее 0,56 0,66 0,86 1,06 1,26 1,66 2,06 2,56 3,06 4,07 n
не более 0,70 0,8 1,0 1,2 1,51 1,91 2,31 2,81 3,31 4,37
Длины винтов по ГОСТ 1491-80, ГОСТ 17473-80, ГОСТ 17475-80 приве-
дены в табл. 11.
42
Таблица 11
Размеры, мм
Длина резьбы b при d(знаком х отмечены винты с резьбой на всей длине стержня),
не менее
l
2 2,5 3 4 5 6 8 10 12 16
3
4
5
6
-
x
x
x
-
-
-
x
-
8
9
10
11
x
x
x
x
x
x
-
-
-
12
14
16
20
x
10
10
10
x
11
11
11
x
x
12
12
x
x
x
14
x
x
x
16
x
x
-
-
-
x
-
-
-
x
-
25
30
35
40
11
-
-
12
12
-
-
14
(22)
16
(25)
x
22
22
22
x
x
26
26
x
x
30
30
-
x
x
45
50
55
60
16
16
-
-
18
(28)
65
70
75
80
-
-
-
-
-
22
(4)
26
(4)
30
(46)
38
(8)
В скобках приведена «удлиненная» длина резьбы, которая является
предпочтительной.
ГОСТы предусматривают и другие исполнения, диаметры и длины, а
также «удлиненную» длину резьбы.
43
Пример обозначения винта класса точности А, диаметром резьбы d
=12мм, с крупным шагом резьбы, с полем допуска 6g, длиной l = 50мм,
класса проч-ности 5.8, без покрытия по ГОСТ 1491-80:
Винт А. М12 - 6g х 50. 58 ГОСТ 1491-80
То же, с мелким шагом резьбы 1,25мм, класса прочности 10.9, из стали
40Х, с покрытием 01 толщиной 9 мкм:
Винт А. М12 х 1,25 - 6g х 50. 109. 40Х. 019 ГОСТ 1491 - 80
Конструкция и основные размеры установочных винтов класса
точности А и В с прямым шлицем приведены на рис. 29 и в табл. 12.
Длины винтов по ГОСТ 1476-93, ГОСТ 1477-93, ГОСТ 1478-93 приведены
в табл. 13.
Рис.29
44
Таблица 12
Основные размеры установочных винтов, мм
Диаметр
резьбы ,d
1,6 2 2,5 3 (3,5) 4 5 6 8 10 12
Шаг резьбы Р 0,35 0,4 0,45 0,5 0,6 0,7 0,8 1 1,25 1,5 1,75
dt * 0,16 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,5 1,5 2 2,5 3
max 0,8 1 1,5 2 2,2 2,5 3,5 4 5,5 7 8,5 dp :
min 0,55 0,75 1,25 1,75 1,95 2,25 3,2 3,7 5,2 6,64 8,14
n,
номинальный
0,25 0,25 0,4 0,4 0,5 0,6 0,8 1 1,2 1,6 2
max 1,05 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,75 3,25 4,3 5,3 6,3
min 0,8 1 1,25 1,5 1,75 2 2,5 3 4 5 6
max 0,74 0,84 0,95 1,05 1,21 1,42 1,63 2 2,5 3 3,6
min 0,56 0,64 0,72 0,8 0,96 1,12 1,28 1,6 2 2,4 2,8
Таблица 13
Длины винтов, мм
l**, номинальная по ГОСТ Диаметр
резьбы, d,мм ГОСТ 1476-93 ГОСТ 1477-93 ГОСТ 1478-93
1,6
2
2,5
3
(3,5)
4
5
6
8
10
12
2-8
2-10
2,5-12
3-16
4-20
4-20
5-25
6-30
8-40
10-50
12-60
2-8
2-10
3-12
3-16
4-20
4-(22)
5-25
6-30
8-40
10-50
12-60
2-8
2-10
4-12
5-16
5-20
6-(22)
8-25
8-30
10-40
12-50
12-60
** Размер l в указанных пределах брать из ряда: 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12;
(14); 16; (18); 20; (22); 25; (28); 30; 35; 40; 45; 50; 55; 60.
45
Пример условного обозначения установочного винта с илиндрическим
концом и прямым шлицем класса точности В, диаметром резьбы 10мм, с
полем допуска 6g, длиной 25 мм, класса прочности 22Н, без покрытия:
Винт М10-5g х 25.22Н. ГОСТ1478-93;
то же, класса точности А, класса прочности 45Н, из стали 40Х, с химичес-
ким окисным покрытием, пропитанным маслом:
Винт А.М10-6gх25.45Н.40Х.05 ГОСТ1478-93.
Шпилькой называют стержень с резьбой, выполненной на обоих концах.
Шпильки применяются для разъемных соединений деталей в случаях,
когда одна из соединяемых деталей имеет большую толщину или конструкция
ее такова, что нет места для головки болта.
В машиностроении применяются шпильки классов точности А и В с
ввинчиваемыми концами длиной b1=1d; ГОСТ22032-76;
b1 = 1,25d по ГОСТ 22034 - 76; b 1= 1,6d по ГОСТ 22036 - 76; b1 = 2d
по ГОСТ 22038 - 76; b1 =2,5d по ГОСТ 22040 - 76 и шпильки для деталей
с гладкими отверстиями класса точности В ГОСТ22042-76, класса точности А
ГОСТ 22043-76.
Конструкция и основные размеры шпилек с ввинчиваемыми концами
приведены на рис. 30 и в табл. 14.
Рис.30
46
Таблица 14
d=d1
3
4
5
6
8
10
12
16
20
24
30
36
42
48
круный 0,5 0,7 0,8 1 1,2
5
1,5 1,7
5
2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Шаг
Р
мелкий - - - - 1 1,25 1,5 2 3
Длина ввинчи- ваемого резьбового конца
d 1,25d 1,6d 2d 2,5d
3 4 5 6 7,5
4 5 6,5 8 10
5 6,5 8 10 12
6 7,5 10 12 16
8 10 14 16 20
10 12 16 20 25
12 15 20 24 30
16 20 25 32 40
20 25 32 40 50
24 30 38 48 60
30 38 48 60 75
36 45 56 72 88
42 52 68 84 105
48 60 76 95 120
Длина l Длина гаечного конца b ( предельное отклонение +2Р)
12
14
16
20
25
30
35
40
45
55;55
60;65
70;75
80
85;90
100
110
130
140-200*
х
12
18
х
х
14
20
х
х
х
16
22
х
х
х
х
18
24
х
х
х
х
х
20
28
-
-
х
х
х
х
26
32
-
-
-
-
х
х
х
30
36
-
-
-
-
х
х
х
х
х
38
44
-
-
-
-
-
-
-
х
х
х
46
52
-
-
-
-
-
-
-
-
х
х
х
-
54
60
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
х
х
х
66
72
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
х
х
х
78
84
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
х
х
90
96
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
х
х
х
х
108
220 - - - - - - 49 57 65 73 85 97 10
9
121
В указанных пределах брать из ряда: 140, 150, 160, 170, 180,190, 200мм.
Конструкция и основные размеры шпилек для деталей с гладкими отвер-
стиями приведены на рис. 31 и в табл. 15.
47
Рис.31
Таблица15
Основные размеры шпилек для деталей с гладкими отверстиями, мм
d=d1 3 4 5 6 8 10 12 16 20 24 30 36 42 48
крупный 0,5 0,7 0,8 1 1,25 1,5 1,75 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Шаг
Р мелкий - - - - 1 1,25 1,5 2
Длина l Длина гаечного конца b (предельнле отклонение 2Р)
10 -
12
- -
14; 16
-
20; 25
-
30
35
-
40
45; 50
-
55; 60
65; 70
75
-
80; 85; 90
100
110; 120
12
14
16
18
22
26 30
36
46
-
-
130-160*
170; 180
190; 200
18
20
22
24
28
32
36
44
52
60
72
-
84
-
-
* В указанных пределах брать из ряда: 130; 140, 150, 160 мм
48
Пример условного обозначения шпильки с ввинчиваемым концом
исполнения 1 диаметром резьбы М16 с крупным шагом, с полем допуска -
6g, длиной l = 120мм, с длиной ввинчиваемого резьбового конца b1=1,25d,
класса точности В, класса прочности 5.8 без покрытия:
Шпилька М16-6g х 120.58 ГОСТ22034-76;
то же с мелким шагом Р = 1,5 мм, класса прочности 10.9, из стали марки 40Х, с
покрытием 02 толщиной 6 мкм:
Шпилька М16 х 1,5-6g х 120.109.40Х.026 ГОСТ22034-76.
Пример обозначения шпильки для деталей с гладкими отверстиями
исполнения 1 диаметром резьбы d = 10мм с крупным шагом, с полем допуска
6g, длиной l=200мм, класса прочности 5.8, без покрытия
Шпилька М10-6g х 200.58 ГОСТ22042-76.
Гайка представляет собой втулку с резьбовым отверстием,
навинчиваемым на резьбовой конец болта или шпильки (рис.32).
Рис. 32
49
В зависимости от форм наружных поверхностей гайки подразделяют
на шестигранные (рис.32а), шестигранные с прорезями под шплинт (рис.32б),
круглые с отверстиями (рис. 32в), круглые с прорезями (рис.32г), квадратные
(рис.32д), гайки-барашки (рис.32е).
В настоящее время существует большая номенклатура стандартных
шестигранных гаек, таких как, гайки шестигранные класса точности В
ГОСТ 5915-70; гайки шестигранные низкие класса точности В ГОСТ 5916-70,
класса точности А ГОСТ 5929-70; гайки шестигранные с уменьшенным
размером под ключ класса точности В ГОСТ1 5521-70, класса точности А
ГОСТ 2524-70; гайки шестигранные низкие с уменьшенным размером под
ключ класса точности В ГОСТ 15522-70, класса точности А ГОСТ 2526-70;
гайки шестигранные прорезные и корончатые класса точности В ГОСТ 5918-
73, класса точности А ГОСТ 5932-73; гайки шестигранные прорезные и
корончатые низкие класса точности В ГОСТ 5919-73. класса точности А
ГОСТ 5933-73; гайки шестигранные высокие ГОСТ 15524-70; гайки
шестигранные особо высокие ГОСТ 59310-70 и т. п.
Конструкция и основные размеры шестигранных гаек по ГОСТ 5915-70,
ГОСТ 5916-70 приведены на рис. 33 и в табл. 16.
Рис. 33
50
Таблица 16
Основные размеры шестигранных гаек, мм
Шаг резьбы Диаметр резьбы
d=d1 крупный мелкий
S e e1 m m1
2
2.5
3
4
5
6
8
10
12
16
20
24
30
36
42
48
0,4
0,45
0,5
0,7
0,8
1,0
1,25
1,5
1,75
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
-
-
-
-
-
-
1,0
1,25
1,25
1,5
1,5
2
2
3
3
3
4
5
5,5
7
8
10
13
17
19
24
40
36
46
55
65
75
4,2
5,3
5,9
7,5
8,6
10,9
14,2
18,7
20,9
26,2
33,0
39,6
50,9
60,8
71,3
82,6
-
-
-
-
-
-
13,1
15,3
18,7
23,9
29,6
35,0
45,2
55,4
66,4
76,9
1,6
2,0
2,4
3,2
4,0
5,0
6,5
8,0
10
13
16
19
24
29
34
38
1,2
1,6
1,8
2,2
2,7
3,2
4
5
6
8
10
12
15
18
21
24
Стандарты предусматривают и нерекомендуемые размеры гаек, а также
гайки с диаметром резьбы менее 2мм.
Пример обозначения гайки исполнения 1, диаметром резьбы d=12мм с
размером под ключ S=18мм, с крупным шагом резьбы, с полем допуска 6н,
класса прочности 5, без покрытия:
Гайка М12-6Н.5(S18) ГОСТ5915-70,
то же исполнения 2, с размером под ключ S = 19мм, с мелким шагом
резьбы, класса прочности 12, из стали 40Х, с покрытием 01 толщиной 6мкм:
Гайка 2М12 х 1,256Н.12.40Х.016ГОСТ15522-70.
51
Шайбы применяются в разъемных соединениях деталей и предназначены
для увеличения опорных поверхностей под гайками или для предохранения от
перекосов гаек при неровных поверхностях соединяемых деталей, а также для
предохранения поверхностей от смятия и царапин.
В зависимости от назначения стандартами предусматриваются различные
конструкции шайб: шайбы круглые плоские ГОСТ 11371-78, шайбы
увеличенные ГОСТ 6958-78, шайбы уменьшенные ГОСТ 10450-78, шайбы
косые ГОСТ 10986-78, предназначенные для установки гаек на наклонную
плоскость, шайбы пружинные ГОСТ 6402-70, устанавливаемые в соединениях
для предохранения от самоотвинчивания резьбовых деталей и т. п.
В машиностроении широко используются разнообразные стопорные
шайбы, которые также стандартизованы.
Конструкции и основные размеры некоторых наиболее часто
применяемых шайб приведены на рис. 34, 35 и в табл. 17, 18.
Рис. 34
52
Основные размеры шайб ГОСТ 6958-78, ГОСТ 10450-78, ГОСТ 11371-78
приведены в табл. 17.
Таблица 17
Шайбы
увеличенные
Шайбы Шайбы
уменьшенные
Диаметр
резьбы
крепежной
детали
d1
d2
s
d2
s
d2
s
2
2,5
3,0
4,0
5,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
20,0
22,0
24,0
27,0
30,0
36,0
42,0
48,0
2,2
2,7
3,2
4,3
5,3
6,4
8,4
10,5
13,0
15,0
17,0
19,0
21,0
23,0
25,0
28,0
31,0
37,0
43,0
50,0
6
8
9
12
15
18
24
30
37
44
50
56
60
66
72
85
92
110
-
-
0,5
0,5
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3,0
3,0
3,0
4,0
4,0
5,0
5,0
6,0
6,0
8,0
-
-
5,0
6,5
7,0
9,0
10,0
12,0
16,0
20,0
24,0
28,0
30,0
34,0
37,0
39,0
44,0
50,0
56,0
66,0
78,0
92,0
0,3
0,5
0,5
0,8
1,0
1,6
1,6
2,0
2,5
2,5
3,0
3,0
3,0
3,0
4,0
4,0
4,0
5,0
7,0
8,0
4,5
5,0
6,0
8,0
9,0
11,0
15,0
18,0
20,0
24,0
28,0
30,0
34,0
37,0
39,0
44,0
50,0
60,0
-
-
0,3
0,5
0,5
0,5
1,0
1,6
1,6
1,6
2,0
2,5
2,5
3,0
3,0
3,0
4,0
4,0
4,0
5,0
-
-
ГОСТы предусматривают d1 =1,0; 1,2; 1,4; 1,6 м, а также шайбы
класса точности С.
53
Пример условного обозначения шайбы увеличенной класса точности А
для крепежной детали диаметром резьбы 12мм, установленной стандартом
толщины, из стали 0,8 кп, с цинковым покрытием толщиной 9мкм:
Шайба А12.01. 08кп.019 ГОСТ 6958-78
Рис. 35
Основные размеры пружинных шайб по ГОСТ 6402-70 приведены в
табл. 18.
54
Таблица 18
Основные размеры пружинных шайб, мм
Шайбы Диаметр
болта,
винта,
шпильки
d
Легкие
(Л)
Нормальные
(Н
Тяжелые
(Т)
Особо
тяжелые ОТ)
1 2 3 4 5 6 7
2
2,5
3
3,5
4
5
6
7
8
10
12
14
16
2,1
2,6
3,1
3,6
4,1
5,1
6,1
7,2
8,2
10,2
12,2
14,2
16,3
0,8
0,8
1,0
1,0
1,2
1,2
1,6
2,0
2,0
2,5
3,5
4,0
4,5
0,5
0,6
0,8
0,8
0,8
1,0
1,2
1,6
1,6
2,0
2,5
3,0
3,2
0,5
0,6
0,8
1,0
1,0
1,2
1,4
2,0
2,0
2,5
3,0
3,2
3,5
0,6
0,8
1,0
-
1,4
1,6
2,0
-
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
-
-
-
-
-
-
-
-
-
3,5
4,0
4,5
5,0
18
20
22
24
27
30
33
36
39
42
45
48
18,3
20,5
22,5
24,5
27,5
30,5
33,5
36,5
39,5
42,5
45,5
48,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
8,0
10
10
10
12
12
12
3,5
4,0
4,5
4,8
5,5
6,0
6,0
6,0
6,0
7,0
7,0
7,0
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
8,0
8,5
9,0
9,5
10
5,0
5,5
6,0
7,0
8,0
9,0
-
10
-
12
-
-
5,5
6,0
7,0
8,0
9,0
10
-
12
-
-
-
-
55
2.1.6. Болтовые соединения
Болтовое соединение деталей представляет собой разъемное соединение с
помощью резьбовых деталей: болта – с наружной резьбой и гайки – с
внутренней резьбой. В соединяемых деталях отверстия для стержня болта
должны быть несколько большего диаметра, чем диаметр самого болта
(d0 =1,1d), чтобы болт свободно вставлялся в отверстие без повреждения
резьбы (рис. 36а). После установки болта на его резьбовой конец надевается
шайба и навинчивается гайка.
На рис. 36 представлено изображение болтовых соединений.
На учебных чертежах все элементы болтового соединения вычерчивают
по размерам, выбранным из соответствующих стандартов. Размеры элементов,
рассчитанные по формулам, округляют до целых чисел.
Эти размеры используют только для построения; на чертежах
соединения их не указывают.
Рис. 36
56
Необходимые размеры крепежных деталей (болт, гайка, шайба)
указываются в условных обозначениях этих деталей, которые записываются
в спецификацию, прилагаемую к сборочному чертежу, что и позволяет судить
об их истинных размерах.
На сборочных чертежах применяют, как правило, упрощенное
изображение болтового соединения деталей, если не требуется уточнение
характера соединения (рис. 35б), на которых зазор между деталями, фаски на
головках крепежных деталей не показываются. Резьба на стержне болта
изображается на всю длину.
Чертеж болтового соединения разрабатывается исходя из заданного
диаметра резьбы и толщин В1, В2 соединяемых деталей (рис. 37).
Длину болта в мм рассчитывают по формуле:
Рис. 37
l = B 1 + B 2 + Sш +H +a + c, или l = B 1 + B 2 + Sш + (2…2,5)Р,
где B 1, B 2 –толщины соединяемых деталей; Sш - толщина шайбы; H -
высота гайки; a - запас резьбы принимаемый (1…1,5)Р; c – высота фаски,
обычно равная Р; Р – шаг резьбы.
Далее расчетная величина округляется в сторону увеличения до
стандартной длины болта, выбираемой по таблицам ГОСТа, которая
записывается в условное обозначение болта при составлении спецификации.
По этим же таблицам выбирается и длина резьбы на стержне болта- l0.
57
2.1.7. Винтовые соединения
В винтовых соединениях применяются крепежные винты.
В одной из соединяемых деталей выполняется гладкое цилиндрическое
отверстие, в другой – глухое отверстие с резьбой (рис. 38а). Винт
вворачивается в резьбовое отверстие детали и торцевой плоскостью головки
прижимает одну деталь к другой. Диаметр гладкого отверстия d0 несколько
больше, чем диаметр стержня винта (d0 = 1,1d).
В зависимости от конструкции головки выбранного винта в деталях
выполняют соответствующие углубления, называемые зенковками под
головки (рис. 38б, в, г). Головки винтов, также как и болтов и гаек, с
подложенными под них шайбами или без них могут располагаться на
специальных выступах (рис. 38д).
Размеры выступов и гнезд выбирают из ГОСТ 12876-67*.
Для винтов с цилиндрической и полукруглой (сферической) головкой
углубления в деталях можно не выполнять, если выступающие части винтов не
мешают работе механизма.
Для предотвращения винтов от самоотвинчивания под цилиндрические и
сферические головки устанавливаются пружинные шайбы (рис. 38а, б, в).
В конструкциях с потайными и полупотайными головками такого
стопорения не предусмотрено (рис.38г).
На учебных чертежах все элементы винтового соединения, как и
болтового, вычерчивают по размерам, выбранным из соответствующих
стандартов. Размеры элементов, рассчитанные по формулам, округляют до
целых чисел.
Эти размеры используют только для построения; на чертежах
соединения их не указывают.
На учебных чертежах величину k+a обычно принимают равной 4Р или
0,5 d, как показано на рис. 38а.
58
Необходимые размеры крепежных деталей (винт, шайба) указываются
в условных обозначениях этих деталей, которые записываются в
спецификацию, прилагаемую к сборочному чертежу, что и позволяет
судить об их истинных размерах.
На сборочных чертежах винтовое соединение, также как и болтовое,
допускается выполнять упрощенно (см. рис. 38д). Шлицы на винтах
изображают линиями контура удвоенной толщины (как правило, во всех
случаях и на всех изображениях).
Рис. 38
Изображение винтового соединения, как показано на рис. 38а, применяют
только в ответственных случаях.
Чертеж винтового соединения разрабатывают исходя из заданного
диаметра резьбы, толщины в привинчиваемой детали, марки материала детали
с резьбовым гнездом, применяемого типа головки винта и ее расположения
относительно привинчиваемой детали (см. рис. 39).
59
Рис. 39
При разработке чертежа из соответствующих стандартов выписывают:
шаг резьбы, размеры диаметра (D) и высоты головки (k), ширину (n) и
глубину (t) шлица, радиус головки (для полукруглой).
Определяют:
глубину L завинчивания винта в зависимости от материала детали с
резьбовым гнездом: (L = d - для стали и бронзы; L = 1,25d - для чугуна;
L= 2d - для алюминиевых сплавов);
глубину l1 резьбы с полным профилем (рис. 39), мм; l1=L+2P;
глубину lг сверления гнезда под резьбу, мм; lг =L+6P= + l 1+4P;
длину l винта, мм; l = B+L+Sш;
номинальный диаметр d1 отверстия под нарезание резьбы, мм:
d1 = d-P (для P= 0,5…2 мм); d1 = d-P -0,1 (для P=2,5…4,5мм);
d1 = d-P -0,2 (для P=5…6мм);
диаметр d0 сквозного отверстия в привинчиваемой детали (рис. 38а):
d0 ≈ (d+0,5)мм.
По выбранным размерам вычерчивают изображения.
60
2.1.8. Шпилечные соединения
При выполнении шпилечного соединения в одной из соединяемых деталей
высверливается гнездо (рис. 40а), диаметр dc которого зависит от
номинального диаметра резьбы, ее шага и требуемой точности
изготовления согласно ГОСТ 19257-73, после чего нарезают резьбу (рис.40б).
Предварительно выбирают длину l1 ввинчиваемого конца шпильки в
зависимости от материала детали, в которую будет вворачиваться шпилька.
Глубина сверления гнезда l2 зависит от размера l1 ввинчиваемого конца
шпильки, запаса резьбы k полного профиля в гнезде, равного двум-трем шагам,
и недореза а, зависящего от шага резьбы и равного примерно четырем
шагам резьбы в соответствии с ГОСТ 10549-80. Размеры l2, l3 указывают на
чертеже, по которому выполняют гнездо под шпильку. Дно гнезда имеет
коническую форму. Угол конуса зависит от угла заточки сверла и примерно
равен 1200, поэтому на рабочих чертежах его не указывают, а используют при
изображении гнезда.
Рис. 40
61
Шпилька вворачивается в гнездо одной из соединяемых деталей на всю
длину резьбы ввинчиваемого конца, т.е. линия границы резьбы на шпильке
совпадает с линией разъема соединяемых деталей (рис. 41б, в).
После установки шпильки в гнездо к ней присоединяется другая из
соединяемых деталей, в которой выполняют гладкое отверстие диаметром
d1 = 1,1d. Затем на шпильку надевается шайба и навинчивается гайка на
свободный резьбовой (гаечный) конец шпильки.
На учебных чертежах шпилечное соединение деталей изображают, как
показано на рис. 41б.
Допускается на сборочных чертежах упрощенное изображение
шпилечного соединения (рис. 41в).
Рис. 41
62
Длина шпильки l (см. рис. 41а) рассчитывается по формуле:
l = в + S + H + k1,
где в - толщина детали с гладким отверстием; S - толщина шайбы; H – высота
гайки; k1 – выход конца шпильки из гайки (может быть принят равным
0,35d).
Подсчитанная длина l округляется до стандартного значения длины в
соответствии с ГОСТ на шпильку.
2.2. Шпоночные соединения
Шпоночные соединения это разъемные соединения трех деталей,
предназначенные для передачи крутящего момента.
Эти соединения применяют в тех случаях, если к точности центрирования
соединяемых деталей не предъявляется особых требований.
Пример изображения шпоночного соединения на чертеже приведен на
рис. 42.
В шпоночном соединении в пазы вала 1 и наружной детали 2, имеющие
одинаковую ширину, помещают специальную деталь 3 — шпонку.
Шпонки имеют плоские рабочие боковые (или верхнюю и нижнюю)
грани, которые соприкасаются со стенками пазов вала и наружной детали и
передают крутящий момент. Шпоночные соединения могут быть подвижными
или неподвижными вдоль оси вала.
Размеры сечений шпонок и шпоночных пазов выбирают в зависимости от
диаметра вала из таблиц соответствующих стандартов.
На продольных разрезах шпоночных соединений все шпонки показывают
нерассеченными.
В таком соединении на плоскости проекций, параллельной оси вала,
наружную деталь 2 (в данном случае шкив) показывают в разрезе, вал 1
изображают с местным разрезом так, чтобы выявить конструкцию шпонки 3.
Если необходимо показать форму шпонки, то выполняют другое
63
изображение, например, вид сверху.
На нем наружную деталь показывают в разрезе, а вал и шпонку - видом.
Поперечную форму шпонки и пазов под нее
Показывают в сечении или разрезе плоскостью, перпендикулярной оси,
например разрез А - А на рис. 42.
На этом разрезе показаны характерные размеры шпоночного соединения:
диаметр D, высота h и ширина b шпонки (и соответственно ширина пазов на
валу и в наружной детали), размер А2 , относящийся к валу, и А1,
относящийся к наружной детали. Следует отметить, что А1 > А2 +h.
Эти размеры на сборочных чертежах не указываются.
Рис. 42
Форма и размеры большинства шпонок стандартизованы и зависят от
условий работы соединяемых деталей и от диаметра вала.
Шпонки общего назначения разделяются на призматические,
клиновые и сегментные.
Наиболее широко применяются призматические шпонки нормальной
высоты, выпускаемые по ГОСТ 23360-78* (СТ СЭВ 189-75) в трех
исполнениях (рис.43 ):
64
высокие - по ГОСТ 10748-79*; (без крепежных отверстий); направляющие с
креплением на валу по ГОСТ 8790 –79*, применяемые в тех случаях, когда
ступицы должны иметь возможность перемещения вдоль оси (рис. 44).
Рис. 43
Рис. 44
65
Пример выполнения соединения призматическими шпонками по
ГОСТ 23360-78 приведен на рис. 45, по ГОСТ 8790 -70 – на рис. 46.
Боковые грани у этих шпонок являются рабочими, над верхней гранью в
соединении имеется зазор.
Рис.45
Рис.46
Размеры, указанные на этих чертежах для шпонок и шпоночных пазов,
необходимые для вычерчивания соединения, выбираются из таблиц по
соответствующим стандартам.
При выполнении шпоночных соединений на сборочных чертежах эти
размеры не указываются.
66
Основные размеры призматических шпонок и шпоночных пазов по
ГОСТ 23360-78 приведены в табл. 19.
Сечение шпонки зависит од диаметра вала, длина – от передаваемого
крутящего момента и конструктивных особенностей соединения, например,
для диаметра вала 30…38 мм сечение шпонки (см. табл. 19) 10х8 мм, а
интервал длин - 22…110 мм.
Необходимая длина шпонки выбирается из ряда стандартных длин.
Таблица 19
Шпонка Шпоночный паз Диаметр
вала d b h l
с или r t1 t2
r1 или с1
6…8
8…10
10…12
2
3
4
2
3
4
6…20
6…36
8…45
0,16…0,25
1,2
1,8
2,5
1.0
1,4
1,8
0,08…0,16
30…38
38…44
44…50
50…58
58…65
10
12
14
16
18
8
8
9
10
11
22…110
28…140
36…160
45…180
50…200
0,4…0,6 5
5
5,5
6
7
3,3
3,3
3,8
4,3
4,4
0,25…0,4
65...75
75…85
85…95
95…110
110…130
20
22
25
28
32
12
14
14
16
18
56…220
63…250
70…280
80…320
90…360
0,6…0,8
7,5
9
9
10
11
4,9
5,4
5,4
6,4
7,4
0,4…0,6
67
Ряд стандартных длин шпонок, мм:
6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100;
110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250; 280; 320; 360; 400; 450; 500.
Стандарт предусматривает размеры соединений для валов диаметром до
500мм.
Предельные отклонения высоты при h ≤ 6мм – по h9; при h 6мм – по
h11.
Предельные отклонения глубины шпоночных пазов при d ≤ 22мм
составляют + 0,1мм; свыше 22 до 130мм - +0,2 мм.
Примеры обозначений призматических шпонок:
Шпонка 2-20 х 12 х 70 ГОСТ 23360-78;
Шпонка 20 х 12 х70 ГОСТ 23360-78,
где 2 - исполнение (исполнение 1 в обозначении не указывают); 20-
ширина; 12 - высота; 70 - длина шпонки.
Клиновае шпонки.
Клиновые шпонки выпускают по ГОСТ 24068-80 в четырех исполнениях
(рис. 47).
Применяют клиновые шпонки в тихоходных механизмах.
Клиновые шпонки рекомендуются для неподвижных соединений с
обязательным выходом шпоночного паза на торце вала. Рабочие поверхности
клиновых шпонок - верхняя и нижняя грани. Между боковыми гранями
шпонки и паза – зазоры (см. рис. 48).
Стандартные клиновые шпонки применяют реже, так как после их
установки получается небольшой перекос, создающийся после забивки
шпонки в паз.
68
Форма клиновой шпонки - скошенная с одной стороны призма с уклоном
1:100.
Рис. 47
Клиновые шпонки разделяют на закладные и забивные.
У закладных шпонок, как и у призматических, могут быть один или два
закругленных торца или два плоских торца.
Забивные клиновые шпонки изготавливаются с головками для забивки и
извлечения их из пазов.
Для закладной шпонки длина паза на валу равна длине шпонки. Эта
шпонка вкладывается в паз на валу, а ступица колеса надвигается на вал, а
затем на шпонку.
Паз на валу для забивных шпонок более длинный, чем сама шпонка, так
как забивная шпонка вводится в соединение тогда, когда втулка колеса уже
насажена на вал.
Клиновые шпонки создают напряженное соединение деталей.
Примеры выполнения соединений клиновыми шпонками показаны на
рис. 48 а, б.
69
Размеры шпонок (рис. 47) и шпоночных пазов, необходимые для
выполнения шпоночного соединения, выбираются из таблиц по соот-
ветствующим стандартам. При выполнении таких соединений на сборочных
чертежах эти размеры не указываются.
Рис. 48
Примеры условного обозначения клиновых шпонок:
Шпонка 18х11х100 ГОСТ 24068-80,
Шпонка 4-18х11х100 ГОСТ 24068-80,
где 18 – ширина в мм; 11 – высота в мм; 100 – длина в мм; 4 – исполнение
(исполнение 1 в обозначении не указывается).
70
Основные размеры клиновых шпонок и шпоночных пазов приведены
в табл. 20.
Таблица 20
Ширина Шпоночный паз Диаметр
вала
d
b h l с или r h1 b t1 t2 r 1
или c1
6…8
8…10
10…12
2
3
4
2
3
4
6…20
6…36
8…45
0,16…0,25
-
-
7
2
3
4
1,2
1,8
2,5
0,5
0,9
1,2
0,08…0,16
12…17
17…22
22…30
5
6
8
5
6
7
10…56
14…70
18…90
0,25…0,40
8
10
11
5
6
8
3
3,5
4
1,7
2,2
2,4
0,16…0,25
30…38
38…44
44…50
50…58
58…65
10
12
16
16
18
8
8
10
10
11
22…110
28…140
36…160
45…180
50…200
0,4…0,6
12
12
14
16
18
10
12
14
16
18
5
5
5,5
6
7
2,4
2,2
2,9
3,4
3,4
0,25…0,4
65…75
75…85
85…95
95…110
110…13
0
20
22
25
28
32
12
14
14
16
18
56…220
63…250
70…280
80…320
90…360
0,6…0,8
20
22
22
25
28
20
22
25
28
32
7,5
9
9
10
11
3,9
4,4
4,4
5,4
3,4
0,4…0,6
Сегментные шпонки выпускают по ГОСТ 24071—80.
Сегментные шпонки применяют при передаче небольших крутящих
моментов (так как глубокий паз ослабляет вал) и при сравнительно коротких
ступицах колес. Сегментные шпонки рекомендованы только для неподвижных
соединений.
Шпонки выполняют в виде сегмента в двух исполнениях (рис. 49).
71
Рис.49
Основные размеры сегментных шпонок и шпоночных пазов по
ГОСТ 24071-80 приведены в табл. 21.
Примеры обозначений сегментных шпонок:
Шпонка 5 х 6,5 ГОСТ 24071 - 80,
Шпонка 2 -5 х 6.5 ГОСТ 24071 – 80,
где 5 - ширина; 6,5 - высота шпонки в мм; 2 - исполнение (исполнение 1- в
обозначении не указывается).
72
Таблица 21
Основные размеры сегментных шпонок и шпоночных пазов, мм
Диаметр вала d Шпонка Шпоночный паз
Передача
крутящего
момента
Фиксация
элементов
b
h
D
c или r
t1
t2
r 1 или c1
3…4
4…5
5…6
6…7
7…8
8…10
10…12
3…4
4…6
6…8
8…10
10…12
12…15
15…18
1,0
1,5
2,0
2,0
2,5
3
3
1,4
2,6
2,6
3,7
3,7
5
6,5
4
7
17
10
10
13
16
0,16…0,25
1,0
2,0
1,8
2,9
2,7
3,8
5,3
0,6
0,8
1,0
1,0
1,2
1,4
1,4
0,8…0,16
12…14
14…16
16…18
18…20
20…22
22…25
25…28
18…20
20…22
22…25
25…28
28…32
32…36
36…40
4
4
5
5
5
6
6
6,5
7,5
6,5
7,5
9
9
10
16
19
16
19
22
22
25
0,25…0,40
5,0
6,0
4,5
5,5
7,0
6,5
7,5
1,8
1,8
2,3
2,3
2,3
2,8
2,8
0,16…0,25
28…32
32…38
cв.40
cв.40
8
10
11
13
28
32
0,4…0,6 8,0
10
3,3
3,3
0,25…0,40
Пример выполнения соединения сегментной шпонкой показан на
рис. 50.
У сегментных шпонок, так же как и у призматических рабочими являются
боковые грани, которые соприкасаются с боковыми поверхностями пазов на
73
валах и втулках. Над верхней гранью в соединении имеется зазор (см. рис. 50).
Рис. 50
2.3. Шлицевые соединения
Шлицевые соединения называют многошпоночными соединениями, т.к.
роль шпонок выполняют зубья, нарезанные на валу.
В шлицевом (зубчатом) соединении (рис. 51) крутящий момент
передается за счет того, что выступы - шлицы (зубья) вала 1, расположенные
вдоль его оси, входят в соответствующие им пазы наружной детали 2. Большое
количество шлицов позволяет уменьшить их высоту по сравнению с высотой
шпонки и при том же диаметре вала передавать увеличенный крутящий
момент. Кроме того, шлицевое соединение хорошо обеспечивает взаимное
центрирование втулки колеса и вала, что очень важно для валов с большим
числом оборотов.
Шлицевое соединение позволяет перемещать наружную деталь вдоль
оси вала в процессе вращения.
74
При изображении шлицевых соединений на чертежах используют допус-
каемую стандартом условность для изображения многократно повторяющихся
элементов - показывают профиль одного выступа и двух смежных с ним
впадин, например сечение А - А на рис. 51. Остальные шлицы показывают
условно тонкой линией по границе внутреннего диаметра впадин на валу.
На плоскости проекций, параллельной оси вала и соединения, наружную
деталь в шлицевом соединении показывают в разрезе, вал -
нерассечённым, с наружным диаметром, равным наружному диаметру
выступов (шлицев). По границам внутреннего диаметра впадин проводят две
тонкие линии, параллельные наружному контуру на расстоянии высоты шлица
от него.
Рис.51
Форма сечения шлицев плоскостью, перпендикулярной оси соединения,
может быть различной, т.е. иметь прямобочный, эвольвентный или
треугольный профиль.
Наиболее часто применяются соединения с прямобочным профилем
зубьев по ГОСТ 1139-80* (СТ СЭВ 187-75 и 188-75), предусматривающему
три исполнения и три серии соединения - легкую, среднюю и тяжелую.
75
Основные параметры и условное изображение шлицев на валу и на втулке
прямобочного шлицевого соединения приведены на рис. 52.
Рис. 52
Поверхность зубьев вала и втулки могут соприкасаться (центрироваться)
по наружному диаметру D ( с образованием зазора по внутреннему диа-
метру d) (рис. 53а); по внутреннему диаметру d (с образованием зазора по
наружному диаметру D) (рис. 53б); по боковым сторонам зубьев h (c обра-
зованием зазора по наружному и внутреннему диаметрам) (рис. 53в).
76
Рис.53
Размеры шлицевых соединений стандартизованы в зависимости от наружного
диаметра вала (ГОСТ 1139-80) и приведены в табл. 22.
На чертежах вала и втулки указывают условное обозначение шлицов, как
показано на рис. 54а (вал) и рис. 54 б (втулка).
На чертежах общего вида или сборочных чертежах обычно указывают
условное обозначение шлицевого соединения по соответствующему
стандарту как показано на рис. 55
. Примеры условного обозначения шлицов и шлицевого соединения
Пример обозначения шлицов на втулке (ступице колеса) при
центрировании по внутреннему диаметру d:
d-6 × 32Н7 × 36Н12 × 6D9,
где d-тип центрирования; 6-число зубьев; 32-значение внутреннего диаметра в
мм с полем допуска по Н7; 36Н12 – значение наружного диаметра в мм с
полем допуска Н12; 6D9- значение ширины выступа в мм с полем допуска D9.
Пример обозначения шлицов на валу при центрировании по внутреннему
диаметру d:
d-6 × 32f7 ×36a11 × 6f8,
где f7, a11, f8 – поля допусков размеров d,D.b соответственно.
Пример обозначения шлицевого соединения на чертеже общего вида или
сборочном чертеже:
d-6 × 32H7/f7 × 36H12/a11 × 6D9/f8
77
Обозначения проставляются на полке линии-выноски, как показано на
рис. 54а, б и 55.
На учебных чертежах допускается проставлять в обозначениях шлицов на
валу, на втулке и в шлицевом соединении только номинальные значения
размеров d, D и h без указания допусков.
Рис. 54
Рис. 55
78
Таблица 22
Размеры элементов шлицевых соединений, мм
Число
зубьев z
d D b d1min amin c rmax
Легкая серия
6
23
26
28
26
30
32
6
7
6
22,1
24,6
26,7
3,54
3,85
4,03
0,3
0,2
8
32
36
42
46
36
40
46
50
6
7
8
9
30,4
34,5
40,4
44,6
2,71
3,46
5,03
5,75
0,4
0,3
8
52
56
62
58
62
68
10
10
12
49,7
53,6
59,8
6,38
4,89
7,31
0,5
0,5
10
72
82
92
102
78
88
98
108
12
12
14
16
69,6
79,3
89,4
99,9
5,45
8,62
10,08
11,49
0,5
0,5
Средняя серия
6
11
13
16
18
21
23
26
28
14
16
20
22
25
28
32
34
3
3,5
4
5
5
6
6
7
9,9
12,0
14,5
16,7
19,5
21,3
23,4
23,9
-
-
-
-
1,95
1,34
1,65
1,70
0,3
0,2
8
32
36
42
38
42
48
6
7
8
29,4
33,5
39,5
-
1,02
2,57
0.4
0,3
79
Продолжение табл.22
Число
зубьев z
d D b d1min amin c rmax
Средняя серия
8
46
52
56
62
54
60
65
72
9
10
10
12
42,7
48,7
52,2
57,8
-
2,44
2,50
2,40
10
72
82
92
102
112
82
92
102
112
125
12
12
14
16
18
67,4
77,1
87,3
96,7
106,3
-
3,0
4,5
6,3
4,4
0,5
0,5
Тяжелая серия
0,3
0,2
0,4
0,3
10
16
18
21
23
26
28
32
36
42
46
20
23
26
29
32
35
40
45
52
56
2,5
3
3
4
4
4
5
5
67
14,3
15,6
18,5
20,3
23,0
24,4
28,0
31,3
36,9
40,9
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
16
52
56
62
72
62
65
72
82
5
5
6
7
47,0
50,6
56,1
65,9
-
-
-
-
20
82
92
102
112
92
102
115
125
6
7
8
9
75,6
85,5
94,0
104,5
-
-
-
0,5
0,5
80
3. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Графическое задание №1.
Резьбовые соединения
При вычерчивании болтового, шпилечного и винтового соединений
болты, гайки, шайбы, шпильки, винты чертят упрощенно, как показано на
рис. 36б, 38д, 41в настоящего пособия. По стандартам берут наружные
диаметры d болта, шпильки, винта и длины крепежных деталей l,
рассчитанные по вышеуказанным способам (см. разделы 2.1.6, 2.1.7, 2.1.8
настоящего пособия).
Остальные размеры определяют приближенно (округляя их до целых
чисел) по эмпирическим зависимостям от наружного диаметра резьбы d.
Задание выполнить на листе формата А3.
Для вычерчивания на рисунках 1.1-1.14 даны размеры b и t.
Размер b принять равным 0,8t; t = (1,2 ÷ 1,25)d.
Размеры остальных элементов выбирать конструктивно
самостоятельно.
1. Выполнить болтовое соединение
Размеры крепежных деталей и номер рисунка для своего варианта
выбрать из табл.1.1.
В данном задании упрощенным способом составляется чертеж
болтового соединения в трех проекциях: главный вид, вид сверху, вид слева.
Толщину прокладки взять равной 2 ÷ 3 мм, размер k ≈ 1,2d.
Незаданные размеры элементов соединения выбрать конструктивно.
2. Выполнить шпилечное соединение
Размеры крепежных деталей и номер рисунка для своего варианта
выбрать из табл. 1.2.
Чертеж шпилечного соединения выполнить в двух проекциях: главный
вид, вид сверху.
81
3. Выполнить винтовое соединение
Размеры крепежных деталей и номер рисунка для своего варианта
выбрать из табл. 1.2. Чертеж винтового соединения выполнить в двух
проекциях: главный вид, вид сверху.
Таблица 1.1
Толщина, мм
Вар
иант
Рисунок
Номинальный диаметр резьбы d
b
f
Масштаб
1 1.1 М 42 62 3 1 : 2 2 1.4 М 27 22 18 1 : 1 3 1.7 М 27 30 4 1 : 1 4 1.2 М 24 24 12 1 : 1 5 1.4 М 12 10 8 2 : 1 6 1.3 М 24 28 4 1 : 1 7 1.5 М 12 14 8 2 : 1 8 1.6 М 10 8 4 2,5 : 1 9 1.1 М 48 55 3 1 : 2 10 1.7 М 36 50 4 1 : 2 11 1.8 М 12 16 14 2 : 1 12 1.4 М 48 40 30 1 : 2 13 1.3 М 27 35 3 1 : 1 14 1.8 М 24 20 20 1 : 1 15 1.1 М 12 16 2 2 : 1 16 1.5 М 30 30 18 1 : 1 17 1.7 М 30 32 4 1 : 1 18 1.2 М 10 8 6 2.5 : 1 19 1.6 М 16 10 6 2 : 1 20 1.3 М 48 70 6 1 : 2 21 1.7 М 42 68 4 1 : 2 22 1.6 М 12 12 6 2 : 1 23 1.3 М 16 12 3 2 : 1 24 1.5 М 48 60 30 1 : 2
82
Таблица 1.2
Вар
иант
Рисунок
Номинальный диаметр резьбы d
Материал дета- ли, в которую ввинчивается шпилька, винт
Масштаб
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
1.9 1.10 1.11 1.14 1.12 1.13 1.12 1.9 1.11 1.14 1.9 1.11 1.10 1.14 1.11 1.9 1.9 1.13 1.10 1.14 1.12 1.13 1.13 1.12
М 18 М 24 М 30 М 36 М 48 М 14 М 12 М 18 М 24 М 27 М 30 М 36 М 48 М 12 М 16 М 14 М 14 М 48 М 36 М 36 М 27 М 24 М 14 М 36
Сталь Чугун Чугун Сталь Бронза Чугун Латунь Сталь Чугун Бронза Чугун Сталь Чугун Бронза Чугун Латунь Сталь Чугун Бронза Чугун Чугун Сталь Бронза Чугун
2 : 1 1 : 1 1 : 1 1 : 1 1 : 2 2 : 1 2 : 1 2 : 1 1 : 1 1 : 1 1 : 1 1 : 1 1 : 2 2 : 1 2 : 1 2 : 1 2 : 1 1 : 2 1 : 1 1 : 1 1 : 1 1 : 1 2 : 1 1 : 1
83
84
85
86
Графическое задание №2 . Шпоночные и шлицевые соединения
1. Выполнить чертеж вала с элементами шпоночного и шлицевого
соединения.
Задание «1» выполняется на листе формата А3.
Варианты задания приведены на рис. 2.1- 2.6.
2. Выполнить чертеж зубчатого колеса с элементами шпоночного
соединения.
Задание « 2 » выполняется на листе формата А3.
Конструкция и размеры зубчатого колеса для соответствующего
варианта приведены на рис. 2.7.
3. Выполнить чертеж полумуфты с элементами шлицевого соединения.
Конструкция и размеры полумуфты для соответствующего варианта
приведены на рис. 2.8.
Задание «3» выполняется на листе формата А4.
4. Выполнить чертеж шпоночного соединения вала ( см. задание «1») со
ступицей зубчатого колеса ( см. задание «2») и шлицевого соединения вала с
полумуфтой ( см. задание «3»).
Задание «4» выполняется на листе формата А3.
Чертеж оформить как чертеж сборочной единицы с наименованием: «Вал
в сборе» с оформлением спецификации на листе формата А4.
На учебных чертежах при выполнении заданий «1», «2» и «3»
допускается не проставлять допуски на размеры, отклонения формы и
расположения поверхностей и шероховатость поверхностей.
Обозначения шлицов на чертежах вала, полумуфты и вала в сборе
выполнить в соответствии с примерами, приведенными на рис. 54, 55
настоящего пособия.
87
Рис.2.1
88
Рис.2.2
89
Рис. 2.3
90
Рис. 2.4
91
Рис. 2.5
92
Рис.2.6
93
Рис. 2.7
94
Рис. 2.8
95
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Анурьев В. И. Справочник конструктора - машиностроителя. М.,
«Машиностроение», 2001г. в трех томах . 1-й т. - 920с.; 2-й т. - 912с.; 3 - й
т. - 864с.
2. Новичихина Л. И. Справочник по техническому черчению. Минск
«Высшая школа», 1983г. 222с.
3. Левицкий В. С. Машиностроительное черчение М., «Высшая школа»,
2004г.-435с.
4. Фролов С. А. Машиностроительное черчение. М., «Машиностроение»,
1981г . - 304с.
5. Чекмарев А. А., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному
черчению М., «Высшая школа», 2001г. - 493с.
6. Чекмарев А. А. Инженерная графика М., «Высшая школа», 2000г. -
365с.
7. Государственные стандарты "Единой системы конструкторской
документации" /ЕСКД/.
96
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
1. ВИДЫ СОЕДИНЕНИЙ…………………………………………………3
1.1.Общие сведения………………………………………………………..3
2. ВИДЫ РАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ………………………………..5
2.1. Резьбовые соединения………………………………………………...5
2.1.1 Основные элементы и параметры стандартизованных резьб…… 8
2.1.2. Типы резьб………………………………………………………… 9
2.1.3. Конструктивные элементы резьбы ………………………………..22
2.1.4. Изображение и обозначение резьбы на чертежах………………..28
2.1.5. Основные виды крепежных деталей…………………………… ..35
2.1.6. Болтовые соединения………………………………………………54
2.1.7. Винтовые соединения……………………………………………...56
2.1.8. Шпилечные соединения……………………………………………59
2.2. Шпоночные соединения……………………………………………...61
2.3. Шлицевые соединения……………………………………………….72
3. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ…79
97
