Упрощенное изображение резьбовых соединений. Чертеж болтового соединения Соединение болтом чертеж

Болты, гайки, шпильки и винты обычно изготовляют специальные заводы, которые снабжают этими деталями все предприятия. Поэтому с изображением крепежных деталей приходится встречаться в основном на сборочных чертежах, где их показывают в соединении с другими деталями и друг с другом.

При этом могут встретиться следующие типы изображений этих деталей и их соединений:

  • конструктивные (подробные изображения), когда форма деталей или их соединений передается без существенных отклонений от натуральной (рис. 9.15, а, в; рис. 9.16; рис. 9.17, в, е, рис. 9.18);
  • упрощенные, когда изображения не сохраняют многих подробностей формы деталей и их соединений (рис. 9.15, г; рис. 9.18, ж; рис. 9.19, а, в, д, ж );
  • условные, когда понятие о деталях и их соединениях передается схематически (рис. 9.19, б, г, е, з ).

ГОСТ 2.315–68 устанавливает упрощенные и условные изображения крепежных деталей на сборочных чертежах и чертежах общих видов всех отраслей промышленности и строительства, часть из которых приведена на рис. 9.19. Упрощенное или условное изображение выбирают в зависимости от назначения и масштаба чертежа. При этом крепежные детали, у которых на чертеже диаметры стержней равны 2 мм и менее, изображают условно. Размер изображения должен давать полное представление о характере соединения.

Резьбовые соединения на сборочных чертежах обычно вычерчивают по относительным размерам. Величину отдельных элементов соединений при этом определяют в зависимости от наружного диаметра резьбы.

Размеры крепежных деталей на сборочных чертежах не наносят.

Необходимые данные содержатся в обозначении, которое записывают в спецификации.

Болтовые соединения

Упрощения заключаются в том, что не изображают фаски на шестигранных и квадратных головках болтов и гайках I, а также на стержне II. Это значит, что отпадают линии, являющиеся изображением фасок. Не показывают зазор III между стержнем болта и отверстием в содиняемых деталях 1 и 2. На рис. 9.16 он выделен заливкой.

Кроме того, резьбу показывают на всей длине стержня болта (рис. 9.15, г), а не ограничивают ее величиной l 0, как это имеет место в действительности (рис. 9.15, а в ) (IV ). Не показывают изображение резьбы и на виде, перпендикулярном оси стержня, т.е. не проводят 3/4 окружности тонкой линией (см. рис. 9.15, г ) (V). То же относится к упрощенным изображениям шпилек и винтов.

Чтобы чертеж на рис. 9.15, г легче понять, его образование показано по этапам. Сначала изображен болт и над ним две соединяемые детали 1 и 2 (см. рис. 9.15, а ), затем болт показан в отверстиях этих деталей, а над ними шайба 5 (см. рис. 9.15, б). На рис. 9.15, в шайба надета на болт 3, а над ними показана гайка 4. При этом на рис. 9.15, а на головке и стержне болта фаски показаны, а на рис. 9.15, б они уже не изображены, но зазор между стержнем болта и отверстиями в изображаемых деталях показан. На рис. 306, в этот зазор уже не изображен, но фаска на гайке показана.

Рис. 9.15.

Законченный упрощенный чертеж болтового соединения приведен на рис. 9.15, г. Он соответствует ГОСТ 2.315–68.

Заметьте, что линии невидимого контура при изображении гайки и шайбы не проводят (см. рис. 9.15, г ).

При вычерчивании гайки и головки болта сторону шестиугольника берут равной наружному диаметру резьбы. Поэтому на главном изображении вертикальные линии, ограничивающие среднюю грань гайки и головки болта, совпадают с линиями наружного диаметра резьбы.

Примеры условных обозначений для болтов, гаек и других крепежных деталей приведены в гл. 7 (см. 7.3).

Размеры, по которым вычерчивают элементы болтового соединения, обычно подсчитывают в зависимости от наружного диаметра резьбы из соотношений, приведенных на рис. 9.15. Их называют относительными.

Примеры определения относительных размеров для конструктивного изображения болтового соединения с резьбой М30 (d = 30 мм).

Диаметр окружности, описанной вокруг шестиугольника, D = 2d= (2 30) = 60 мм; высота головки болтай h = 0,7 = 0,7 30 = = 21 мм; длина нарезанной части l 0 = 2d + 6 = 2 30 + 6 = 66 мм; высота гайки Н = 0,8d 30 = 24 мм; диаметр отверстия под болт d 0 =1,1 d= 1,1 30 = 33 мм; диаметр шайбы D m = 2,2d = 2,2 30 = = 66 мм; высота шайбы S = 0,1 d = 0,15 30 = 4,5 мм.

Относительные размеры для изображения упрощенного соединения подсчитывают по тем же соотношениям.

Шпилечные соединения

Образование чертежа шпилечного соединения показано по этапам на рис. 9.17.

Сначала в детали просверлено отверстие под резьбу и сделана фаска (см. рис. 9.17, а ), метчиком нарезана резьба (см. рис. 9.17, б ), показана шпилька 3 (см. рис. 9.17, в ). Шпилька ввернута в отверстие. Над ней изображена соединяемая деталь, имеющая гладкое отверстие (см. рис. 9.17, г ). На свободный конец шпильки надета деталь 2, а сверху изображена шайба (см. рис. 9.17, д ). Шайба 4 надета на шпильку, выше изображена гайка 5 (см. рис. 9.17, е ), которая навинчивается на шпильку 3 (см. рис. 9.17, ж ).

Рис. 9.16.

Рис. 9.17.

Гайка 5 и шайба 4 изображены упрощенно, как и в болтовом соединении, т.е. без фасок.

Линию, определяющую границу резьбы на нижнем конце шпильки, при конструктивном изображении проводят на уровне поверхности детали 1, в которую ввернута шпилька.

Обратите внимание, как изображен стержень с резьбой, ввернутый в отверстие (см. рис. 9.17, г, д, е ). Об этом рассказано в гл. 7, а соответствующие изображения приведены на рис. 7.13.

На рис. 9.17, ж приведен упрощенный чертеж шпилечного соединения. На нем не показаны фаски, зазор между стержнем шпильки и отверстием в соединяемой детали и конец глухого резьбового отверстия, не заполненный резьбой, приведенные на рис. 9.17, б – е, где для ясности характера соединения они показаны, когда появляются в первый раз.

Относительные размеры для вычерчивания шпилечного соединения подсчитывают в зависимости от диаметра резьбы по соотношениям, приведенным на рис. 9.17.

Примеры условных обозначений для шпилек приведены в 8.1.

Винтовые соединения

В винтовом соединении гайка отсутствует. Глухое отверстие с резьбой и нарезанную часть винта вычерчивают так же, как и в шпилечном соединении. Только на конструктивных изображениях граница резьбы на стержне находится выше линии разъема соединяемых деталей.

Конструктивные соединения винтами показаны на рис. 9.18. Если винты имеют прорезь (шлиц) для захвата отверткой, ее условно изображают одной сплошной утолщенной линией. На виде сверху ее проводят под углом 45° (см. рис. 9.18).

Рис. 9.18.

Упрощенные изображения винтовых соединений приведены на рис. 9.10 и 9.19, д, ж.

Соединение болтом

Задание 1. На листе формата А3 вычертить болт по действительным размерам, соединение – по условным размерам. Болт принять по ГОСТ 7798-70. Под гайку поставить шайбу по ГОСТ 11371-68. Исходные данные взять из таблицы 1.1. Пример выполнения задания 1 показан на рис. 1.3.

Таблица 1.1

Исходные данные для построения соединения болтом

Вариант d, мм диаметр болта p, мм шаг резьбы Толщина скрепляемых деталей Масштаб
m n
2,0 1: 1
2,5 2: 1
2,0 2: 1
3,0 1: 1
5,0 1: 1
3,5 1: 1
4,0 1: 1
1,75 2: 1
1,5 2: 1
1,5 2: 1
4,5 1: 1
3,0 1: 1
2,0 1: 1
3,0 1: 1
1,25 2: 1
2,5 2: 1
1,5 2: 1
3,0 1: 1
5,0 1: 1
3,5 1: 1
3,0 1: 1
1,25 2: 1
1,5 2: 1
1,5 2: 1
3,0 1: 1
3,0 1: 1
3,0 1: 1
2,0 1: 1

Изображение болтового соединения (рис. 1.1)

На листе чертежной бумаги формата А3 намечают места для изображения болта, гайки и соединения.

На месте изображения соединения определяют места нахождения проекций, проводят осевые линии и обозначают диаметр болта тонкими линиями.

На главном виде изображения намечают основание головки болта. От него откладывают размеры скрепляемых деталей m и n , толщину шайбы S = 0,15d , высоту гайки Н = 0,8d и выход резьбы за гайку k = (0,25…0,5)d или (2…4)р . Затем проводят линию, определяющую высоту головки гайки.

На виде сверху проводят окружности:

d – наружный диаметр резьбы (диаметр болта);

d 1 – 0,85d – условное обозначение резьбы на торце болта;

D = 2d – диаметр окружности для построения шестигранника гайки и головки болта;

D ш = 2,2d – диаметр шайбы.

С вида сверху на главный вид и вид слева проекционно переносят размеры граней гайки и головки болта, диаметр шайбы D ш, и условное обозначение резьбы d 1 .

Затем определяют длину нарезанной части болта: l 0 = 2d + 2p . Полученное значение согласовывают с ГОСТом и отмечают на чертеже. Определяют размер фаски C = 0,15d и наносят его на изображениях конца болта.

Определяют диаметр отверстия d 0 = 1,1d в деталях m и n и наносят его на чертеже. Последовательность вычерчивания фасок на шестигранной головке болта изложена в п.п. 1.2, а гайки в п. 3.3.

Детали m и n изображают в разрезе. На чертеже определяют контуры этих деталей, и то, что попало в разрез заштриховывают (крепежные детали на сборочных чертежах показывают без разреза).

Наносят размеры. На данном сборочном чертеже необходимо проставить следующие размеры:

d – диаметр резьбы болта;

l – длину болта;

l 0 – длину резьбы болта;

S – размер «под ключ».

Размеры l , l 0 , и S согласуется с ГОСТом.

Затем на чертеже убирают лишние линии и обводят его.

Рис. 1.1. Построение соединения болтом по условным соотношениям

Чертеж болта

Его выполняют в соответствии с ГОСТом 7798-70 в следующей последовательности (рис. 1.2).

1.2.1. По заданным значениям наружного диаметра резьбы d и вычисленной длине болта l из таблиц ГОСТ 7798-70 (табл. 1.2) определяют остальные размеры болта (высоту головки Н, диаметр описанной окружности D, радиус подголовкой R , длину резьбовой части стержня l 0).

1.2.2. Вычерчивают контуры изображений болта: главного вида, вида сверху и вида слева. NB!: вычерчивание вида необходимо начинать с осевых линий.

1.2.3. На виде слева проводят окружность диаметром D 1 = 0,9s (где S - размер под ключ). Эта окружность является линией пересечения торца головки болта с фаской.

1.2.4. Отмечают точки В""" 1 , В""" 2 , В""" 3 , В""" 4 , расположенные на окружности D 1 , и определяют их положения на главном виде (В"" 1 и В"" 3 ) и виде сверху (В " 2 и В " 4).

1.2.5. Из точек В "" 1 В " 3 и В " 2 В " 4 проводят прямые под углом 30° к торцу головки болта, которые в пересечении с соответствующими ребрами головки болта определяют точки А "" 1 , А "" 4 и С 2 ," С " 5 .

С помощью прямой, проходящей через точки А "" 1 , А "" 4 , находят точки А "" 2 и А "" 3 .

1.2.6. Через точки А "" 2 , С "" 2 , А "" 3 проводят дугу окружности.

1.2.7. Дуга окружности А "" 2 С "" 2 А "" 3 позволяет определить точки М 0 и N 0 прямой, на которой находятся центры К 0 дуг окружностей, проходящих через точки А "" 1 , А "" 2 и А "" 3 , А "" 4 .

На виде сверху проводят горизонтальные проекции этих кривых в виде дуг окружностей, проходящих через точки А " 1 , С " 1 , А " 2 и А " 1 С " 6 А " 6 . После этого указывают резьбовую часть стержня болта, проводят фаски (с × 45°), вычерчивают галтель r (плавный переход от стержня болта к его головке).

На заключительной стадии оформления чертежа болта наносят его размеры (по ГОСТ 7798-70).

Рис. 1.2. Последовательность выполнения чертежа стандартного болта исполнения 1

Таблица 1.2

Болты с шестигранной головкой нормальной точности (ГОСТ 7798-70)

d S Н D, не менее R l lo
4,0 10,9 0,25...0,6 22...90
5,5 14,2 0,40...1,1 28...100
7,0 18,7 0,6...1,6 32...200
8,0 20,9 0,6...1,6 35...260
10,0 26,5 0,6...1,6 45...300
13,0 33,3 0,8...2,2 55...300
15,0 39,6 0,8...2,2 65...300
19,0 50,9 1,0…2,7 75...300
23,0 60,8 1,0...3,2 90...300
26,0 72,1 1,2...3,3 105...300
30,0 83,4 1,6...4,3 115...300

Примечания: 1. Длину 1 выбирают в указанных пределах из ряда: 8, 10, 12, 14, 16, (18), 20, (22), 25, (28), 30, (32), 35, (38), 40, 45, 50, 55, 60, 65 , 70, 75, 80, (85), 90, (95), 100, (105), 110, (115), 120, (125), 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 220, 240, 260, 280, 300.

Все разъёмные соединения можно разделить на 2 группы: резьбовые и нерезьбовые.

К резьбовым относятся применяются стандартные крепежные резьбовые детали: болты, винты, шпильки, гайки. Все крепежные резьбовые изделия имеют метрическую резьбу с крупным шагом, реже с мелким и изготовляются по соответствующим стандартам, устанавливающим требования к материалу, покрытию и прочим условиям изготовления этих деталей. Каждая крепежная деталь имеет условное обозначение, в котором отражаются: класс точности, форма, основные размеры, материал и покрытие.

Болтовое соединение

Болтовое соединение состоит из 5 деталей: двух соединяемых деталей, болта, шайбы и гайки.

Рис. 1. Наглядное изображение болтового соединения.

Болт - крепежная деталь, представляющая со-бой цилиндрический стержень, как правило, с шестигранной го-ловкой на одном конце и винтовой резьбой на другом.

Головки болтов могут иметь и другую форму: квадратную, пря-моугольную, полукруглую с квадратным подголовком или усом.В большинстве конструкций на головке имеется фаска, сглаживающая острые края головки и облегчающая положение гаечного ключа при свинчивании (рис. 2)

Рис. 2. Болт и его основные элементы.

Рабочий чертеж болта выполняется по размерам, взятым из соответствующего стандарта (ГОСТ 7798-70). Обратите внимание, что соединяемые детали заштрихованы в разные стороны . Это сделано для того, чтобы облегчить чтение чертежей, дав возможность отличить соседние детали по штриховке.

Рис. 3. Чертеж болтового соединения.

Рис. 4. Упрощенное изображение болтового соединения.

Каждому диаметру резьбы болта d соответствуют определенные размеры его головки. При одном и том же диаметре резьбы d болт может изготавливаться различной длины l, которая стандартизирована. Длина резьбы болта также стандартизирована и устанавливается в зависимости от его диаметра d и длины l.

Обозначение

Например, запись "Болт М12х1,25х60 ГОСТ 7798-74” означает: болт с метрической резьбой 12 мм, шаг 1,25 мм (мелкий), длина болта 60 мм.

При условном изображении болтового соединения:

а)фаски на головках болтов, гаек и стержне не изображают,

б) зазор между стержнем болта и отверстием в соединяемых деталях не показывают,

в) резьбу условно изображают по всей длине стержня,

г) на видах, перпендикулярных оси резьбы, резьба изображается окружностью, соответствующей наружному диаметру резьбы, на этих же видах не изображают шайбы.

Болты, гайки и шайбы на сборочных чертежах показывают нерассеченными.

Гайки

Гайка - деталь призматической формы, снабженная сквозным, а иногда глухим осевым резьбовым от-верстием.

Конструктивные формы гаек весьма разнообразны. Чаще все-го гайки бывают шестигранной формы с двумя фасками, квад-ратной формы с одной фаской, шестигранные прорезные и корончатые, имеющие радиальные пазы для их стопорения с помощью шплинтов.

Рис. 5 гайки шестигранной формы

В машиностроении и в быту часто применяют специальные гайки: круглые, гайки-барашки, крыльчатые, круглые шлицевые, колпачковые, квадратные и др.


Рис.6.Типы гаек: а) шестигранная, б) корончатая, в) квадратная,

г)прорезная, д) гайка-барашек, е) крыльчатые, ж) круглые шлицевые.

Гайки навинчиваются на резьбовой конец болта, при этом соединяемые детали зажимаются между гайкой и головкой болта.

Наиболее часто используются шестигранные гайки по ГОСТ 5915-70 в двух исполнениях: с двумя и одной наружными фасками (рис. 6, а). Гайки-барашки, применяемые для завертывания гаек без ключа (рис. 6, д), выбираются по ГОСТ 3032-76.

Чертеж гайки выполняется по размерам, взятым из соответствующего стандарта.


Рис. 7. Чертеж гайки

Обозначение

Для гайки указывают диаметр и тип резьбы.

Запись "Гайка М16 ГОСТ 5915-70 ” означает: гайка с метрической резьбой, имеющая диаметр 16 мм, шаг крупный.

Шайбы

Шайба - плоский диск с круглым отверстием в центре.

Существуют шайбы плоские и пружинные.

Плоские шайбы применяются в следующих случаях:

а) если отверстия под болты или шпильки не круглые (овальные, прямоугольные), когда мала опорная поверхность гаек;

б) если необходимо предохранить опорную поверхность детали от задиров при затяжке гайки ключом;

в) для устранения возможности самоотвинчивания гаек при испытываемых ими вибрациях или изменения температуры;

г) если детали изготовлены из мягкого материала (алюминия, латуни, бронзы, дерева и др.), в этом случае нужна большая опорная поверхность под гайкой для предупреждения смятия детали.

Различают шайбы круглые (рис. 8, а), квадратные (рис. 8, б), пружинные, многолапчатые (рис. 8, в), стопорные, сферические (рис. 8, г)(устраняющие перекос шпильки или болта при изменении положения части соединяемых деталей), быстросъёмные (рис. 8, д), косые (рис. 8, е) (для выравнивания уклонов полок швеллеров и двутавровых балок)и др.


Рис. 8. Шайбы: а) круглые, б) квадратные, в) многолапчатые, г) сферические,д) быстросъёмные, е) косые.

Плоские шайбы имеют два исполнения: исполнение 1 классов точности А и С - без фаски; исполнение 2 класса точности А - с фасками (рис. 7, а).

Пружинные шай-бы представляют собой виток винтового выступа левого направления (рис. 9), служат для предохранения резьбовых соединений от самоотвинчивания во время эксплуатации. Пружинная шайба имеет разрез и при завертывании гайки шайба упирается в торец гайки и опорную поверхность детали, тем самым задерживая обратное вращение гайки или болта. Кроме того, пружинная шайба обеспечивает постоянное натяжение между витками резьбы болта и гайки и этим самым способствует задержке обратного поворота гайки.

Рис. 9. Шайбы пружинные

Рис. 10. Шайба пружинная: наглядное изображение и чертеж.

Шайбы могут быть различной конфигурации. Размеры шайб для болтов и гаек подбирают по ГОСТ 11371-78.

Обозначение

Для шайб указывают диаметр болта.

Запись "ШАЙБА 12” означает: шайба для болта диаметром 12 мм.

Винтовое соединение

Винт - резьбовой стержень, на одном конце которого имеется закладная головка.

Винт отличается от болта наличием прорези (шлица) под от-вертку.

Винты производятся и из дерева, металла, пластика и других материалов.

В современной жизни использование винтов весьма обширно. Используются винты в самых различных областях промышленности: в машиностроении, строительстве железных дорог, электротехнике, строительстве, производстве мебели, изготовлении техники, электронике, при монтажных работах, при починке. Качественный винт считается очень важным элементом при возведении или ремонте домов. На мебельных предприятиях винт обязателен для того, чтобы было возможно объединять детали производимой мебели. На таких предприятиях винт обычно бывает деревянным или пластмассовым.

Винты подразделяются на два типа: крепежные и уста-новочные.

Основные типы крепежных винтов различаются по форме головки (цилиндрическая, полукруглая, потайная, полупо-тайная).

Рис. 11. Крепёжный винт и его параметры.

Винты изготавливаются с головками разных форм: цилиндрическими ГОСТ 1491-80, с полукруглой головкой ГОСТ 17473-80, с потайной головкой ГОСТ 17475-80 и др. Головки могут быть частично или полностью (рис.12) утоплены (впотай).

Рис. 12. Крепёжные винты

Установочные винты применяются для регулировки зазоров и фиксации деталей при сборке.

Рис. 13. Пример применения установочного винта

Рис. 14. Установочный винт и его параметры.

Некоторые типы установочных винтов не имеют головок.

Винтовое соединение состоит из 3 деталей: двух соединяемых деталей и винта.

Рис. 15. Винтовое соединение: наглядное изображение.

Рис. 16. Винтовое соединение: чертёж и условное изображение.

Шпилечное соединение

Шпилька — цилиндрический стержень, на обоих концах кото-рого нарезана резьба.

Шпилька применяется:

а) когда у деталей нет места для размещения головки болта,

б) если одна из деталей имеет значительно большую толщину, тогда применять слишком длинный болт неэкономично,

в) если необходима частая раз-борка соединения, а резьба в детали не обладает достаточной стойкостью в силу свойств материала (алюминиевый сплав, чугун).

Одним концом шпилька на всю длину резьбы ввинчивается в глухое отверстие детали (посадочный конец), а на другой - навинчивают гайку, под которую подкладывают шайбу (стяжной конец).

Рис. 17.

Шпильки бывают различных видов и типов. Например, шпильки с резьбой M2 - M12 с длиной от 10 до 80 мм бы-вают двух видов: для соединения деталей, в одной из кото-рых нарезана резьба, и для соединения деталей с гладкими отверстиями. Шпильки первого вида имеют на концах стержня резьбу различной длины, а шпильки второго вида — одинаковую длину резьбы на обоих концах или резьбу, нарезанную на всю длину стержня. Шпильки обоих видов могут иметь нерезьбовую часть меньшего диамет-ра, чем резьба.

Рис.18. Шпилька и её параметры.

Размеры шпильки стандартизованы. Длина b 1 (в эту длину входит сбег резьбы) ввинчиваемого резьбового конца определяется материалом детали, в которую он должен ввинчиваться, и может выполняться разной величины. Резьбовой конец шпильки l предназначен для навинчивания на него гайки при соединении скрепляемых деталей. Под длиной шпильки l понимается длина стержня без ввинчиваемого резьбового конца. Длина резьбового (гаечного) конца l 0 может иметь различные значения, определяемые диаметром резьбы d и длиной шпильки l.

При изображении на чертеже линию, определяющую границу резьбы на нижнем конце шпильки, всегда проводят на уровне поверхности детали, в которую ввернута шпилька.

Рис. 19.Наглядное изображение соединения шпилькой.

Рис. 20.Выполнение чертежа соединения шпилькой.

Резьбу условно изображают по всей длине шпильки. Вопрос о вычерчивании тем или иным способом зависит от того, какое количество шпилек участвует в соединении.


Рис. 21. Шпилечное соединение: а) чертеж; б) условное изображение

Обозначение

"Шпилька М10х60” следует понимать что шпилька имеет метрическую резьбу, диаметр ее 10 мм, а длина 60 мм (до ввинчиваемого конца).

С изображением крепежных деталей приходится сталкиваться на сборочных чертежах. Болты, винты, шпильки, гайки и шайбы на сборочных чертежах изображают не рассечёнными. На этих чертежах болты, шпильки и винты вычерчивают по относительным размерам и упрощенно. Это значит, что величину отдельных элементов определяют в зависимости от наружного диаметра (d) резьбы.