какие вы знаете стандартные резьбовые изделия
Изображение стандартных резьбовых изделий
К стандартным резьбовым изделиям относятся крепежные резьбовые детали (болты, винты, гайки, шпильки). Техническими требованиями установлены 12 классов точности для винтов, болтов и шпилек и 7 классов точности — для гаек. Установлены также виды и условное обозначение покрытий для крепежных изделий.
Структура условных обозначений крепежных деталей включает в себя:
1 — наименование изделия (болт, винт, и т. д.);
2 — исполнение (исполнение I не указывают);
3 — обозначение резьбы метрической и ее диаметра;
4 — шаг резьбы (для мелкой метрической);
5 — обозначения поля допуска резьбы;
6—длину болта, винта, шпильки в мм;
8 — марку стали или сплава;
9 — обозначение вида покрытия;
10 — толщину покрытия в мм;
11 — номер стандарта на конструкции крепежного изделия и его размеры.
На учебных чертежах позиции 5, 7, 8, 9, 10 в условное обозначение изделия можно не включать.
1). Болт представляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой на другом конце. Болты используются (вместе с гайками, шайбами) для скрепления двух или нескольких деталей. Существуют различные типы болтов, отличающиеся друг от друга по форме и размерам головки и стержня, по шагу резьбы, по точности изготовления и по исполнению.
Болты с шестигранными головками имеют от трех до пяти исполнений (рис. 110).
Рис. 110 Болты с шестигранными головками
При изображении болта на чертеже выполняют два вида по общим правилам и наносят размеры длины L болта, длины резьбы L0, размер под ключ S и обозначение резьбы Md. Высота H головки в длину болта не включается. Гиперболы, образованные пересечением конической фаски головки болта с ее гранями, заменяются другими окружностями (рис. 111).
Рис. 111 Изображение болта
Примеры условных обозначений болтов:
— Болт Ml2х60 ГОСТ 7798—70 — с шестигранной головкой, первого исполнения, с резьбой М12, шаг резьбы крупный, длина болта 60 мм;
— Болт 2М12х1,25х60 ГОСТ 7798—70 — с мелкой метрической резьбой М12х1,25, второго исполнения, длина болта 60 мм.
2). Винт представляет собой цилиндрический стержень, на одном конце которого выполнена резьба, на другом конце имеется головка. По назначению винты разделяются на крепежные и установочные. Крепежные винты применяются для соединения деталей путем ввертывания винта резьбовой частью в одну из соединяемых деталей. Установочные винты используются для взаимного фиксирования деталей. Их стержень нарезан полностью, они имеют нажимной конец цилиндрической или конической формы или плоский конец (рис. 112).
Рис. 112 Установочные винты
Крепежные винты бывают четырех исполнений; исполнение 1 — диаметр резьбы больше диаметра гладкой части стержня (рис. 113); исполнение 2 — диаметр резьбы равен диаметру гладкой части; исполнение 3 и головка винта имеет крестообразный шлиц для отвертки.
Рис. 113 Крепежные винты
В зависимости от условий работы винты изготовляются с цилиндрической головкой (ГОСТ 1491—80), полукруглой головкой (ГОСТ 17473—80), полупотайной головкой (ГОСТ 17474—80) или потайной головкой (ГОСТ 17475—80) со шлицем, а также с головкой под ключ и с рифлением (рис.114).
Рис.114 Виды винтов
Высота головки в длину винта не входит, исключение составляют винты с потайной головкой. При изображении винта на чертеже указывают размер резьбы, длину винта, длину нарезанной части и условное обозначение винта по соответствующему стандарту.
Примеры условных обозначений винтов:
Винт М12х50 ГОСТ 1491—80 —с цилиндрической головкой, первого исполнения, с резьбой М12 с крупным шагом, длиной 50 мм;
Винт 2M12x1,25×50 ГОСТ 17475—80 —с потайной головкой, второго исполнения, с мелкой метрической резьбой диаметром 12 мм и шагом 1,25 мм, длина винта 50 мм.
3). Шпилькапредставляет собой цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах (рис. 115). Шпилька служит для соединения двух или нескольких деталей. Один конец шпильки ввертывается в резьбовое отверстие детали, а на другой конец навинчивается гайка. Выпускают шпильки с двумя одинаковыми по длине резьбовыми концами для деталей с гладкими сквозными отверстиями. Длина гладкой части стержня шпильки должна быть не менее 0,5d. Конструкция и размеры шпилек определяются стандартами в зависимости от длины резьбового конца.
При изображении шпильки вычерчивают только один вид на плоскости, параллельной оси шпильки, и указывают размеры резьбы, длину шпильки и ее условное обозначение.
Примеры условного обозначения шпилек:
Шпилька М8 х 60 ГОСТ 22038—76 — с крупной метрической резьбой диаметром 8 мм, длина шпильки 60 мм, предназначена для ввертывания в легкие сплавы, длина ввинчиваемого конца 16 мм;
Шпилька М8 х 1,0 х 60 ГОСТ 22038—76 — та же, но с мелким шагом резьбы —1,0 мм.
4). Гайка — крепежная деталь с резьбовым отверстием в центре. Применяется для навинчивания на болт или шпильку до упора в одну из соединяемых деталей. В зависимости от названия и условий работы гайки выполняют шестигранными, круглыми, барашковыми, фасонными и т. д. Наибольшее применение имеют гайки шестигранные. Их изготовляют трех исполнений: исполнение l — с двумя коническими фасками, исполнение 2 — с одной конической фаской, исполнение 3 — без фасок, но с коническим выступом с одного торца (рис.116).
На чертеже гайку изображают в двух видах, при этом на фронтальном виде совмещают половину вида с половиной разреза. На чертеже указывают размер резьбы, размер S под ключ и дают обозначение гайки по стандарту.
Примеры условного обозначения гаек:
Гайка M12 ГОСТ 5915—70 — первого исполнения, с диаметром резьбы 12 мм, шаг резьбы крупный;
Гайка 2М12 х 1,25 ГОСТ 5915—70 — второго исполнения, с мелкой метрической резьбой диаметром 12 мм и шагом 1,25 мм.
5). Шайбапредставляет собой точеное или штампованное кольцо, которое подкладывают под гайку, головку винта или болта в резьбовых соединениях. Плоскость шайбы увеличивает опорную поверхность и предохраняет деталь от задиров при завинчивании гайки ключом. С целью предохранения от самопроизвольного развинчивания в условиях вибрации и знакопеременной нагрузки применяют шайбы пружинные (ГОСТ 6402—70) и шайбы стопорные, имеющие выступы-лапки. Круглые шайбы (ГОСТ 11371—78) имеют два исполнения: исполнение 1 — без фаски, исполнение 2 — с фаской (рис. 117).
Рис.117 Шайбы круглые
Форму круглой шайбы вполне передает одно изображение на плоскости, параллельной оси шайбы. Внутренний диаметр шайбы обычно на 0,5. 2,0 мм больше диаметра стержня болта, на который шайба надевается. В условное обозначение шайбы включается и диаметр резьбы стержня, хотя сама шайба резьбы не имеет.
Примеры условного обозначения шайбы:
Шайба 20 ГОСТ 11371—78 — круглая, первого исполнения, для болта с резьбой М20;
Шайба 2.20 ГОСТ 11371—78 — та же шайба, но второго исполнения.
Изображения резьбовых соединений на чертежах выполняются в соответствии с требованиями стандартов. Резьбовые соединения являются неподвижными резьбовыми соединениями. К ним относят соединения деталей с помощью болтов, винтов, шпилек, гаек и соединительных деталей трубопроводов. Изображение резьбового соединения состоит из изображенных и соединяемых деталей.
Болтовое соединение состоит из болта, гайки, шайбы и соединяемых деталей. В соединяемых деталях просверливают сквозные отверстия диаметром d0 = (1,05. 1,10)d, где d — диаметр резьбы болта. В отверстие вставляют болт, надевают на него шайбу и навинчивают до упора гайку (рис. 118).
Рис.118 Болтовое соединение
Длину болта определяют по формуле:
где H1 и H2— толщина соединяемых деталей; Sm — толщина шайбы, SШ = 0,15d; H—высота гайки, H = 0,8d; К — длина выступающего стержня болта, K = 0,35d..
Расчетную длину болта округляют до ближайшей стандартной длины болта. На чертеже болтового соединения (рис. 118) выполняют не менее двух изображений — на плоскости проекций, параллельной оси болта, и на плоскости проекций, перпендикулярной его оси (со стороны гайки). При изображении болтового соединения в разрезе болт, гайку и шайбу показывают неразрезанными. Головку болта и гайку на главном виде изображают тремя гранями. Смежные детали штрихуют с наклоном в разные стороны. На чертеже болтового соединения указывают три размера: диаметр резьбы, длину болта и диаметр отверстия под болт.
Шпилечное соединениесостоит из шпильки, шайбы, гайки и соединяемых деталей. Соединение деталей шпилькой применяется тогда, когда нет места для головки болта или когда одна из соединяемых деталей имеет значительную толщину.
Одна из соединяемых шпилькой деталей имеет углубление с резьбой — гнездо под шпильку, которая ввинчивается в него концом l1(см. рис. 115, 119а). Длина посадочного конца шпильки l1 зависит от пластичности материала, в который шпилька ввинчивается. Для резьбовых отверстий в стальных, бронзовых и латунных деталях, материал которых обладает достаточной пластичностью, и в деталях из титановых сплавов рекомендуется выбирать длину l1=d. Для резьбовых деталей из ковкого и серого чугуна с пониженной пластичностью длина обычно принимается l1=1,25d. Для резьбовых отверстий в деталях из легких сплавов l1=2d.
Остальные соединяемые детали имеют сквозные отверстия диаметром d0 = (1,05. 1,10)d, где d—диаметр резьбы шпильки. Гнездо сначала высверливается на глубину l2, которая на 0,5d больше ввинчиваемого конца шпильки, а затем в гнезде нарезается резьба. На входе в гнездо выполняется фаска с = 0,15d (рис. 119, а). При ввинченной в гнездо шпильке соединение деталей дальше осуществляется как в случае болтового соединения.
Рис.119 Шпилечное соединение
Длину шпильки определяют по формуле:
где H2 — толщина присоединяемой детали; SШ — толщина шайбы; Н — высота гайки; К—длина выступающего конца над гайкой. Расчетную длину шпильки округляют до стандартного значения.
На чертеже шпилечного соединения линия раздела соединяемых деталей должна совпадать с границей резьбы ввинчиваемого резьбового конца шпильки (рис. 119, б). Гнездо под шпильку оканчивается конической поверхностью с углом 120°. Нарезать резьбу до конца гнезда практически невозможно, но на сборочных чертежах допускается изображать резьбу на всю глубину гнезда. На чертеже шпилечного соединения указывают те же размеры, что и на чертеже болтового соединения.
Рис.120 Винтовое соединение
Длина винта определяется по формуле:
где Н — толщина присоединяемой детали; SШ — толщина шайбы; l1 — длина ввинченного резьбового конца винта, которая назначается для соответствующего материала, как для шпильки. Расчетная длина винта округляется до стандартного значения длины.
Изображение винтового соединения на чертеже выполняется подобно болтовому соединению по относительным размерам. Относительные размеры головок винта указаны на рис. 121. На винтовом соединении граница резьбы на стержне винта должна находиться внутри гладкого отверстия, запас резьбы, не использованный при ввинчивании, равен примерно трем шагам резьбы (ЗР). Если диаметр головки винта меньше 12 мм, то шлиц рекомендуется изображать одной утолщенной линией. На виде сверху шлиц в головке показывается повернутым на 45°. На чертеже соединения наносят три размера: диаметр резьбы, длину винта, диаметр отверстия для прохода винта.
Рис.121 Относительные размеры головок винта
Различают конструктивное, упрощенное и условное изображения крепежных деталей и их соединений. При конструктивном изображении размеры деталей и их элементов точно соответствуют стандартам (рис. 118, 119, 120).
При упрощенном изображении размеры крепежных деталей определяют по условным соотношениям в зависимости от диаметра резьбы и упрощенно вычерчивают фаски, шлицы, резьбу в глухих отверстиях и т.д.
Условные обозначения используются при диаметрах стержней крепежных деталей 2 мм и менее. Изображения упрощенные и условные крепежных деталей установлены ГОСТ 2.315—79 (см. таблицу 11).
Таблица 11. Примеры упрощенных и условных изображений крепежных деталей в соединениях
Стандартные резьбовые крепежные изделия и их условные обозначения
Вы здесь
Каталог
Стандартные резьбовые крепежные изделия и их условные обозначения
Чтобы процесс изготовления, сборки и ремонта изделий сделать более легким и дешевым, в промышленности большинство крепежных изделий выпускают стандартизованными. Чертежи и характеристики таких изделий можно найти в соответствующих справочниках, а сами крепежные изделия можно, например, купить в магазине, а не изготавливать на заводе конкретно для этого изделия.
Изображение и обозначение крепежных изделий даны на примере ГОСТ 1759- 87.
Чертежи ряда деталей, форма и размеры которых стандартизованы, выполняют по особым правилам.
Если изделие имеет несколько конструктивных исполнений, то над их изображениями делают надписи: Исполнение I, Исполнение 2 и т. д.
ГОСТ 1759- 87 устанавливает технические требования на болты, винты, шпильки и гайки, в частности на их механические свойства, на виды и условные обозначения покрытий для них, предельные отклонения формы и расположения поверхностей и др.
Для характеристики механических свойств болтов, винтов, шпилек из углеродистых и легированных сталей установлено 12 классов прочности.
Класс прочности обозначен двумя числами: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 6.9; 8.8; 10.9; 12.9; 14.9*.
Первое число, умноженное на 100, определяет величину минимального временного сопротивления разрыву (в МПа), второе число, умноженное на 100, определяет отношение предела текучести к временному сопротивлению на разрыв (в %); произведение чисел определяет величину предела текучести (в МПа). Если умножать не на 100, а на 10, то результат получается в кгс/мм².
Для гаек из тех же сталей установлено семь классов прочности, каждый из которых обозначается одним числом: 4; 5; 6; 8; 10; 12 и 14.
Для предохранения крепежных деталей от коррозии применяются соответствующие защитные покрытия. Предусмотрено 14 видов покрытий и 12 видов их условных обозначений.
Покрытия стандартных крепежных изделий обозначают цифрами:
01 — цинковое с хроматированием;
02—кадмиевое с хроматированием;
03 — многослойное — медь — никель;
04 — многослойное — медь — никель — хром;
06 — фосфатное с промасливанием;
10 — окисное анодизационное с хроматированием;
Индекс 00 характеризует детали, выполняемые без покрытия (это не указывается в условном обозначении).
Согласно ГОСТ 1759—87 обозначения стандартных крепежных изделий с метрической резьбой записывают в такой пос- ледовательности:
первое место занимает название изделия;
рядом с названием помещают цифру, указывающую порядковый номер исполнения;
на третьем месте — обозначение резьбы и ее диаметр;
на четвертом — размер шага (если резьба мелкая);
на пятом — поле допуска;
на шестом — длина (болта, винта), в обозначении гаек это место не заполняют;
на седьмом — класс (или группа) прочности;
на восьмом — марка материала или указание о применении спокойной стали;
на девятом — вид и толщина слоя покрытия
и на последнем месте — ссылка на номер размерного стандарта.
Не включают в обозначение наиболее распространенные данные: Исполнение 1, крупный шаг резьбы, поле допуска 8g и 7Н.
1. Гайки
Форму гайки определяют два изображения. Гайки выпускаются в двух исполнениях: исполнение 1 с фаской, снятой с двух сторон, и исполнение 2- с фаской с одной стороны.
Номер размерного стандарта дает возможность выяснить конструкцию изделия — в данном случае идет речь о шестигранной гайке нормальной точности.
По Исполнению 2 определяем, что гайка должна быть с одной фаской.
Цифра 8 указывает класс прочности, характеризующий механические качества материала, из которого должна быть изготовлена гайка.
2. Болты
Форму болта передают двумя видами.
Болты с шестигранной головкой выпускаются в трех исполнениях:
исполнение 1- без отверстий в головке и на стержне; исполнение 2- с отверстием для шплинта на нарезанной части стержня болта;
исполнение 3- с двумя отверстиями в головке болта (в них заводится проволока для соединения группы нескольких однородных болтов).
Болты исполнения 2 и 3 употребляются для соединения деталей машин, испытывающих вибрации, толчки и удары, ведущие к самоотвинчиванию гаек и болтов. Шплинт или проволока будут этому препятствовать.
Рис 3. Внешний вид болта и изображения болтов в трех исполнениях.
Болт 2 М20 х 1,5. 6g х 60. 56. 0l9 ГОСТ 7798— 70
Болт с шестигранной головкой нормальной точности (это мы узнаем из номера стандарта), исполнение 2, т. е. с отверстием под шплинт в стержне болта, диаметр резьбы 20 мм, шаг резьбы мелкий 1,5 мм, поле допуска резьбы 6g, длина стержня болта 60 мм, класс прочности 5.6, покрытие цинковое с хроматированием (01), толщина покрытия 9 мкм, ГОСТ 7798—70.
3. Шпильки
Шпилька применяется в тех случаях, когда у деталей нет места для размещения головки болта, или если одна из деталей имеет значительно большую толщину, тогда применять слишком длинный болт неэкономич- но.
Шпилька представляет собой цилиндрический стержень, имеющий с обоих концов резьбу. Одним нарезанным концом шпилька ввинчивается в резьбовое отверстие, выполненное в одной из деталей. На второй конец с резьбой навинчивается гайка, соединяя детали.
Рис. 4. Внешний вид шпильки и ее чертеж.
Длина l1 ввинчиваемого резьбового конца определяется материалом детали, в которую он должен ввинчиваться, и может выполняться разной величины: l1=d для стальных, бронзовых и латунных деталей; l1= 1,25d — для чугунных деталей; l1= l,6d и 2d — для деталей из легких сплавов; l1=2,5d — для деталей из полимерных материалов (d — наружный диаметр резьбы). Резьбовой конец шпильки l предназначен для навинчивания на него гайки при соединении скрепляемых деталей.
Шпилька М 16- 6g х I20.58.029 ГОСТ 22032—76
Из номера стандарта узнаем, что шпилька с ввинчиваемым концом l1 равным d, нормальной точности, диаметр резьбы d = = 16 мм, l =120 мм, 6 с крупным шагом резьбы (не указывается), с полем допуска 6g, покрытие кадмиевое с хроматированием (02), толщиной 9 мкм. Шпилька изготовлена из материала класса прочности 5.8 (точка в обозначении не указывается).
4. Винты
Винтом называется резьбовой стержень, на одном конце которого имеется головка.
Винты изготавливаются с головками разных форм: цилиндрическими ГОСТ 1491—80 (СТ СЭВ 2653—80), с полукруглой головкой ГОСТ 17473— 80, с потайной головкой ГОСТ 17475—80 (СТ СЭВ 2652—80) и др. Винты бывают двух видов: крепежные и установочные. Некоторые типы установочных винтов не имеют головок.
Установочные винты применяются для регулировки зазоров и фиксации деталей при сборке.
В условное обозначение винта входят все элементы обозначения крепежной детали (рассмотренные выше); на учебных чертежах можно обозначать так: Винт М24 х 80.36 ГОСТ 1491—80
5. Шурупы
Шурупы ввертываются в дерево и в некоторые полимерные материалы (пластмассы).
Рис. 6. Внешний вид шурупа, изображение шурупов с потайной головкой по ГОСТ 1145—80 (СТ СЭВ 2327—80) и с полукруглой головкой по ГОСТ 1144—80 (СТ СЭВ 2329—80).
(«утапливается») в специальном углублении (зенковке), выполняемом в закрепляемой детали, благодаря чему головка не выступает над поверхностью этой детали.
Следует иметь в виду, что под длиной большинства винтов и шурупов понимается длина их стержня (без головки), а под длиной винтов и шурупов с потайной головкой понимается общая длина, включая головку.
Формы и размеры концов болтов, винтов и шпилек могут быть различны (рис. 316), их устанавливает ГОСТ 12414—66 (СТ СЭВ 215—«2).
6. Шайбы
Шайбы применяются в следующих условиях:
а) если отверстия под болты или шпильки некруглые (овальные, прямоугольные), когда мала опорная поверхность гаек;
б) если необходимо предохранить опорную поверхность детали от задиров при затяжке гайки ключом;
в) 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.
Размеры шайб для болтов и гаек берут по ГОСТ 11371—78 (СТ СЭВ 280—76, СТ СЭВ 281—76).
Наиболее часто применяемые шайбы имеют два исполнения:
исполнение 1 — без фаски;
исполнение 2 — с фасками.
Условное обозначение шайбы:
Шайба 12.01.019 ГОСТ 11371—78
В целях предупреждения самоотвинчивания болтов, винтов и гаек от вибрации и толчков применяют пружинные шайбы, которые представляют собой как бы виток пружины квадратного профиля с левым направлением навивки. Пружинная шайба разрезана поперек, под углом 70—85° к плоскости опоры. Острые края ее при сжатии гайкой стремятся внедриться 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.
Шайба 12.65Г.029 ГОСТ 6402—70.
Шайба пружинная, выполненная по ГОСТ 6402—70 диаметром 12 мм из стали марки 65Г с кадмиевым покрытием толщиной 9 мкм, хроматированным.
7. Шплинты
Самоотвинчивание гайки можно предотвратить и при помощи шплинта. Шплинты изготавливаются из проволоки мягкой стали специального (полукруглого) сечения. Шплинт имеет кольцевую петлю и два конца (большей частью разной длины).
Длина шплинта выбирается так, чтобы его концы можно было развести (отогнуть в разные стороны) для фиксации его в прорези детали. Например, шплинт предотвращает возможность поворота гайки относительно стержня болта.
В условном обозначении шплинта указывают: наименование детали, условный диаметр шплинта d, длину шплитна l, обозначение марки материала, обозначение вида покрытия, толщину покрытия и ГОСТ, например:
Шплинт 5 x 28.2.019 ГОСТ 397—79
8. Штифты
Рис. 10. Изображение цилиндрического штифта (а),
конического штифта (б) и штифтового соединения (в).
Штифты применяются для установки деталей (установочные штифты), а также в качестве соединительных и предохранительных деталей. При соединении деталей штифтами отверстие под штифт сверлится после запрессовки втулки в отверстие крышки. При вычерчивании такого соединения ось отверстия для штифта должна совпадать с линией контакта соединяемых деталей.
Цилиндрические штифты выполняются по ГОСТ 3128—70 (СТ СЭВ 238—75, СТ СЭВ 239—75), конические штифты по ГОСТ 3129—70 (СТ СЭВ 238—75, СТ СЭВ 240—75).
Пример условного обозначения цилиндрического штифта:
Штифт 12h 8 x 60 ГОСТ 3128—70
Чертежи и обозначения других стандартных изделий (шайб, шпонок, штифтов, шплинтов, заклепок и пр.) можно найти в справочниках.
Крепежные изделия по ISO 5845-1:1995
На рисунке 11 (а) изображены стандартные болтовое 1 и шпилечное 2 соединения.
На рисунке 11 (б)- условное обозначение этих соединений, которое нужно использовать в том случае, если масштаб изображений чертежа не позволяет вычертить это соединение полностью. Для условного обозначения используют толстую сплошную линию.