Резьбовые соединения

Любая сборочная единица состоит из отдельных деталей, которые различными способами соединяются между собой.

Неразъемными являются соединения, которые невозможно разобрать без частичного или полного нарушения соединяющих элементов. К неразъемным относятся соединения, получаемые сваркой, пайкой, склеиванием, сшиванием, клепкой.

Соединения, детали которых могут быть разъединены без нарушения самих деталей, называются разъемными.К таким соединениям относятся: резьбовые, шпоночные, зубчатые, а также соединения, выполняемые с применением штифтов и пружин.

Резьбапредставляет собой поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической и конической поверхности.

Резьбы классифицируют:

1. По форме профиля – контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через её ось:

- стандартные резьбы:

а) треугольного профиля (метрическая, дюймовая, трубная);

б) трапецеидального профиля (трапецеидальная, упорная);

- нестандартные резьбы:

в) прямоугольного профиля;

г) полукруглого профиля (рис. 28);

Рисунок 28 - Резьба:

а) – треугольного профиля; б) – равнобочная трапецеидального профиля; в) – неравнобочная трапецеидального профиля;

г) – прямоугольного профиля; д) – полукруглого профиля.

2. По форме поверхности, на которой нарезана резьба:

- цилиндрические;

- конические.

3. По расположению на поверхности:

- наружные;

- внутренние.

4. По эксплуатационному назначению:

- крепежные (метрическая и дюймовая) – предназначены для скрепления деталей машин и приборов (соединение болтом, шпилькой);

- крепежно-уплотнительные (трубные цилиндрическая, коническая и метрическая коническая) – предназначены для герметичного скрепления деталей (соединение труб);

- ходовые (упорная резьба) – предназначены для преобразования вращательного движения в прямолинейное в прессах и домкратах;

- кинематические (трапецеидальная и прямоугольная) применяют для обеспечения точного перемещения при наименьшем трении;

5. По направлению винтовой линии:

- правая резьба (деталь ввинчивается по часовой стрелке);

- левая резьба (деталь ввинчивается против часовой стрелки) – LH.

6. По числу заходов:

- однозаходные (t=Р) – образованная одним винтовым выступом;

- многозаходные (t=n*Р)- образованная двумя и более винтовыми выступами.

Основные параметры резьбы (рис. 29):

1 Диаметры:

- наружный (номинальный) – d;

- средний – d₂;

- внутренний – d₁.

2 Профиль резьбы:контур – полученный сечением резьбы плоскостью, проходящей через её ось.

3 Угол профиля (a) – угол между боковыми сторонами профиля.

4 Шаг резьбы (Р) – расстояние между соседними одноименными сторонами профиля. Шаг резьбы бывает: крупный (не указывается на чертеже) и мелкий (указывается: М20×1,5)

5 Ход резьбы (t) – расстояние, которое пройдет винт за один полный оборот вокруг оси

t=n×P,

где n – количество заходов;

Р – шаг резьбы.

6 Длина резьбы (L) - длина полного профиля резьбы.

Рисунок 29 - Основные параметры резьбы:

а) – наружная резьба; б) - внутренняя резьба.

Элементы резьбы:

Фаска – это скошенная кромка стержня или отверстия. Размер фаски по ГОСТ 2.307-68 обозначается одной размерной линией с указанием высоты фаски с и угла наклона 45°образующей или плоскости среза (рис.30).

Сбег резьбы– участок неполного профиля резьбы в зоне перехода полного профиля резьбы к гладкой поверхности.

Недорез – это длина участка гладкой поверхности детали со сбегом резьбы при нарезании резьбы в упор.

а)

б)

Рисунок 30 – Изображение резьбы с указанием элементов резьбы

а) - на стержне, б) – в отверстии

Изображение резьбы:

На чертежах резьба, как правило, изображается условно, так как изображение ее действительной формы очень трудоемко.

По ГОСТ 2.311-68 резьба на стержне изображается сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими линиями – по внутреннему (рис. 30). Тонкую линию на виде, полученном вдоль оси винта, проводят не полностью ( приблизительно ¾ длины окружности). Фаска на этом виде не изображается.

Внутренняя резьба на продольном разрезе изображается по внутреннему диаметру сплошными основными линиями, а по наружному диаметру – сплошными тонкими, проводимыми только до линии фаски (рис. 30). На изображении, полученном проецированием на плоскость, перпендикулярную оси резьбы, по внутреннему диаметру резьбы проводится окружность сплошной основной линией, а по наружному диаметру проводится дуга тонкой сплошной линией, а по наружному диаметру проводится дуга тонкой сплошной линией, разомкнутая в любом месте и равная приблизительно ¾ окружности. Фаска на таком виде не изображается.

Расстояние между тонкой и основной линиями должно быть не менее 0,8мм и не более шага резьбы.

Штриховка на разрезах и сечениях всегда выполняется до сплошной основной линии, соответствующей внутреннему диаметру резьбы в отверстии или наружному диаметру резьбы на стержне (рис. 31).

В резьбовых соединениях резьба также показывается условно так, как она выполняется на стержне. Поэтому на разрезах резьбовых соединений резьба на стержне показывается полностью, а в отверстиях показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резьбой стержня (рис. 31). При изображении резьбового соединения в разрезе стержень, не имеющий полостей, не штрихуют (рис. 31).

Рисунок 31 - Изображение резьбы резьбового соединения на разрезе

Рисунок 32 - Изображение трубного соединения на разрезе

Обозначение резьбы

В общем случае обозначение резьбы входят:

- буквенный знак резьбы;

- номинальный размер в миллиметрах или в дюймах;

- размер шага, если он мелкий в миллиметрах;

- для многозаходной резьбы – значение хода с указанием в скобках шага; для однозаходной резьбы крупный шаг не указывают;

- буквы LH для левой резьбы.

Примеры обозначений:

Цилиндрические резьбы:

- Метрическая цилиндрическая - М (мм);

- Трапецеидальная - Tr (мм);

- Упорная - S(мм);

- Трубная цилиндрическая - G (в дюймах).

Конические резьбы:

- Трубная коническая резьбы R (в дюймах);

- Коническая дюймовая резьба K(в дюймах).

Условное обозначение резьбы, кроме трубной цилиндрической и конических, проставляется по наружному диаметру резьбы (рис. 33). Обозначение трубной цилиндрической и конических резьб указывается на полке линии-выноски (рис. 34).

а)

б)

Рисунок 33 - Обозначения метрической резьбы:

а) – на стержне; б) – в отверстии

а) б)

Рисунок 34 – Обозначения трубной резьбы:

а) – на стержне; б) – в отверстии

Соединения болтом

Данный вид соединения относится к крепежным разъемным соединениям. Он представляет собой сборочную единицу, состоящую из болта, гайки, шайбы и соединяемых деталей. Обычно болты применяются для соединения деталей с фланцами и при необходимости частой сборки и разборки изделия.

Болт – это резьбовое изделие, представляющее собой стержень, имеющий на одном конце резьбу под гайку, на другом – головку различной формы. Существует значительное количество типов болтов, отличающихся друг от друга формой и размерами головки и стержня, шагом резьбы, исполнением и точностью изготовления. Наиболее распространены болты с шестигранной головкой, изготовленные нормальной, повышенной и грубой точности. В зависимости от назначения, шестигранные головки болтов выполняют нормальной высоты по ГОСТ 7798-70 и уменьшенной высоты по ГОСТ 7796-70. Каждому диаметру болта d соответствуют определенные размеры его головки. При одном и том же диаметре болт может изготавливаться различной длины l , которая стандартизирована. Стандартная длина болта зависит от толщины соединяемых деталей.

Стандартной длиной болтасчитается размер от резьбового конца стержня до опорной поверхности головки. Длина резьбовой части болта l_о также стандартизирована и устанавливается в зависимости от его диаметра d и длины l.

По конструктивным особенностям различают болты следующих исполнений: 1- без отверстий (в головке и стержне), 2 – с отверстием под шплинт в стержне, 3 – с двумя отверстиями в головке болта (для крепления проволокой головок группы болтов).

Гайка – это деталь с резьбовым отверстием, используемая для навинчивания на стержень болта, винта или шпильки и являющаяся замыкающей деталью силовой цепи разъемного резьбового соединения.

Стандартом предусмотрены гайки различной формы: шестигранные, шлицевые, гайки-барашки, колпачковые и т.д. Гайки «под ключ» могут быть круглые, квадратные, шестигранные и т. Д. Наиболее распространенные шестигранные гайки изготавливаются в трех исполнениях: 1 – с двумя коническими фасками по наружной поверхности; 2 – с одной фаской; 3 – без фасок и с цилиндрическим или коническим выступом с одного торца гайки. Для стандартных гаек применяется метрическая резьба с крупным и мелким шагом. По степени точности выполнения гайки делятся на гайки нормальной, повышенной и грубой точности. По высоте гайки разделяются на нормальные, низкие, высокие и особо высокие.

Шайба– это изделие, закладываемое под гайку, головку болта или винта для увеличения их опорной поверхности. Шайба представляет собой плоское кольцо определенной толщины, не имеющее резьбы, с отверстием, несколько большим диаметра стержня.

Конфигурация шайб различна. Круглые шайбы, изготавливаемые по ГОСТ 11371-78, имеют два исполнения: 1 – без фаски; 2 – с фаской.

Пружинные шайбы, изготавливаемые по ГОСТ 6402-70, представляющие собой стальное кольцо с прорезью и разведенными в разные стороны концами. Пружинные шайбы разделяются на легкие, нормальные, тяжелые и особо тяжелые.