Стандартные резьбовые крепежные изделия.

Для соединения деталей применяются стандартные крепежные резьбовые детали: болты, винты, шпильки, гайки. Все крепежные резьбовые изделия выполняются с метрической резьбой (как правило, 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: форма, основные размеры, материал и покрытие.

В зависимости от необходимых механическихсвойств материала, из которого изготовлена крепежная деталь, она характеризуется определенным классом прочности или относится к определенной группе, которые устанавливает ГОСТ 1759—70. Каждый класс прочности и каждая группа определяют требования к механической прочности резьбовой детали и предусматривают марки материалов, из которых могут изготавливаться эти детали. Класс прочности болтов, винтов и шпилек обозначается двумя числами, каждое из которых отражает различные параметры, характеризующие прочность материала детали. Класс прочности гаек обозначается одним числом, которое отражает состояние материала детали при воздействии на нее испытательной нагрузки.

Для предохранения крепежных деталей от коррозии применяются соответствующие защитные покрытия. ГОСТ 1759—70 устанавливает следующие условные обозначения покрытий: цинковое с хроматированием — 01; кадмиевое с хроматированием — 02; многослойное (медь — никель) — 03; многослойное (медь — никель — хром) — 04; окисное — 05; фосфатное с промасливанием — 06; оловянное — 07; медное — 08; цинковое — 09; окисное анодизационное с хромированием — 10; пассивное — 11; серебряное — 12.

Детали, выполняемые без покрытия, характеризуются индексом 00.

Условное обозначение любой стандартной крепежной детали должно отражать:

· форму и основные размеры детали и ее элемен­тов, определяемые соответствующим размерным стандартом;

· класс прочности или группу детали, характеризу­ющие механические свойства материала детали;

· условное обозначение покрытия, предохраняющего деталь от коррозии.

Болт – крепежное резьбовое изделие, состоящее из двух частей: головки и стержня с резьбой (рис. 4.21).В большинстве конструкций болтов на его головке имеется фаска, сглаживающая острые края головки и облегчающая наложение гаечного ключа при свинчивании.Болты с шестигранной головкой выпускаются в трех исполнениях (рис. 4.22):

исполнение 1 — без отверстий в головке и 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.

Основные размеры наиболее распространенных в машиностроении болтов с шестигранной головкойприведены в таблице 4.6

Рис. 4.21

Рис. 4.22

Размеры болтов с шестигранной головкой нормальной точности

(выдержка из ГОСТ 7798-70) мм.

Таблица 4.6

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 стандартизована. Длина резьбы болта l₀, которая также стандартизована и устанавли­вается в зависимости от его диаметра d и длины l (ГОСТ 7798—70).

Длина болтов с шестигранной головкой нормальной точности

(выдержка из ГОСТ 7798-70) мм.

Таблица 4.7

Рабочий чертеж болта выполняется по размерам, взятым из соответствующего стандарта.

Обычно резьбовые крепежные детали изобража­ются на чертеже так, чтобы ось их резьбы располагалась параллельно основной надписи чертежа.

Условное обозначение болта:

Болт 2 М16 х 1.5. 2а х 75.68.09 ГОСТ 7798—70.

Расшифровывается: Болт — название детали; 2 — исполнение 2; М16 — тип и размер резьбы; 1,5 — величина мелкого шага резьбы; 2а — класс (степень) точности резьбы; 75 — длина болта; 68 — условная запись класса прочности 68, указыва­ющего, что болт выполнен из стали с определенными механическими свойствами; 09 — цинковое покрытие; ГОСТ 7798—70 — размерный стандарт, указывающий, что болт имеет шестигранную головку и выполнен с нормальной точностью. На учебных чертежах обозначение болта упрощают: Болт 2 М16 х 1.5 х 75 ГОСТ 7798—70.

Гайка - изделие с резьбовым отверстием для навинчивания на резьбовой конец болта, при этом соединяемые детали зажимаются между гайкой и головкой болта.

По форме гайки могут быть шестигранными, шестигранными прорезными, корончатыми, круглыми, барашковыми и др. Шестигранные гайки подразделяются по высоте: нормальной высоты, низкие, высокие, особо высокие. По виду резьбы различают гайки с метрической резьбой с крупным или мелким шагом. Гайки изготавливают нормальной точности, повышенной и грубой.

Наиболее распространенные шестигранные гайки нормальной точности (рис. 4.23, а)по ГОСТ 5915—70 в двух исполнениях: с двумя и одной наружными фасками (рис. 4.23, б).

а)

Исполнение 1 Исполнение 2

б)

Рис. 4.23

Гайки шестигранные (нормальной точности)

(выдержка из ГОСТ 5915-70) мм.

Таблица 4.8

Чертеж гайки выполняется по размерам, взятым из соответствующего стандарта, низкие гайки (ГОСТ 5916—70), высокие (ГОСТ 15523—70) и особо высокие (ГОСТ 15525—70).

Условное обозначение гаек на учебных чертежах:

Гайка М24 ГОСТ 5915—70 – шестигранная гайка, нормальной точности, первого исполнения, с диаметром метрической резьбы 24 мм шаг крупный.

Изображение фасок на головках болтов и гайках.Дуги кривых на гранях гаек и головках болтов являются дугами гипербол, но их, как правило, заменяют на изображениях дугами ок­ружностей. Построения показаны на рис. 4.24

Рис. 4.24

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 неэкономично.

Шпилька представляет собой цилиндрический стер­жень, имеющий с обоих концов резьбу (рис. 4.25).

Рис. 4.25

Одним нарезанным концом шпилька ввинчивается в резьбовое отверстие, выполненное в одной из деталей. На второй конец с резьбой навинчивается гайка, соединяя детали. Размеры шпильки стандартизованы. Длина l₁ ввинчиваемого резьбового конца определяется мате­риалом детали, в которую он должен ввинчиваться, и может выполняться разной величины. В таблице 4.9 приведены данные о длине ввинчиваемого конца шпильки в зависимости от области ее применения.

Таблица 4.9

(d — наружный диаметр резьбы). Резьбовой конец шпильки l₀ 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 l₀может иметь различные значения, определяемые диаметром резьбы dи длиной шпильки l. Шпильки изготавливаются на концах с одинаковыми диаметрами резьбы и гладкой части стержня посередине (рис. 4.25)нормальной и повышенной точности.

Длина шпилек общего применения

(выдержка из ГОСТ 22032-76) мм.

Таблица 4.10

Условное обозначение шпильки на учебных чертежах:

Шпилька M24х80 ГОСТ 22032—76 означает: М24 — номинальный диаметр метрической резьбы с крупным шагом; 80 — длина шпильки.

Шайба– деталь, которую устанавливают под гайку, головку болта или винта. Шайба предохраняет опорную поверх­ность детали от задиров при затяжке гайки ключом; позволяет распределить усилия на соединяемые детали (когда мала опорная поверхность гаек); предотвращает возможность самоотвинчивания. Шайбы разделяют на круглые, пружинные, стопорные и др. Шайбы круглые делят на: шайбы обычные нормального ряда, шайбы увеличенные, шайбы уменьшенные. Наиболее часто применяются шайбы нормального ряда по ГОСТ 11371—78, имеющие два исполнения (рис. 4.26): исполнение 1 — без фаски; исполнение 2 — с фасками.

Исполнение 1 Исполнение 2

Рис. 4.26

Условное обозначение шайбы: Шайба 12 ГОСТ 11371—78

Шайбы нормальные

(выдержка из ГОСТ 11371-78) мм.

Таблица 4.11

В целях предупреждения самоотвинчивания болтов, винтов и гаек от вибрации и толчков применяют пру­жинные шайбы (рис. 4.27, а),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 (рис. 4.27, б)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 пружинная, выполненная по ГОСТ 6402—70 диаметром 12 мм обо­значается: Шайба 12 ГОСТ 6402—70.

Рис. 4.27