1.2 Соединение шпилькой

Соединение шпилькой и гайкой применяют для скрепления двух и более деталей, когда по конструктивным соображениям применение болтового соединения невозможно или нецелесообразно, например: недоступность монтажа болтового соединения, невозможность сквозного сверления всех скрепляемых деталей.

В шпилечное соединение входят: шпилька, гайка, шайба и соединяемые детали (рисунок 1.3). Назначение шайбы то же, что и в болтовом соединении. Изображение шпилечного соединения складывается

Рисунок 1.3 Конструктивное исполнение шпилечного

соединения

из изображений вышеперечисленных деталей и его выполняют по тем же правилам, что и болтовое соединение. Линию разъема деталей условно совмещают с линией конца резьбы на шпильке. Диаметр сквозного отверстия в детали I определяется аналогично диаметру отверстия под болт.

В детали II выполняются глухое отверстие. Технологическая последовательность выполнения отверстия с резьбой под шпильку показана на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 Технологическая последовательность выполнения отверстия под шпильку

Вначале сверлят отверстие диаметром d₁ на глубину ℓ₂. Значение d₁ выбирают в зависимости от наружного диаметра (d) и шага (P) резьбы ввинчиваемого конца шпильки по ГОСТ 19257 – 73 (рисунок 1.4а).

На учебных чертежах рекомендуется считать значение диаметра d₁ примерно равным внутреннему диаметру резьбы шпильки и определять его по следующему соотношению:

d₁ = d - 2P.

Глубина сверления равна:

ℓ₂ = ℓ₁ + 6P.

где ℓ₁ – длина ввинчиваемого конца шпильки.

Гнездо глухого отверстия оканчивается конусом с углом 120⁰. Этот конус носит технологический характер и получается от конуса сверла, заточенного под углом 120⁰.

До нарезания резьбы в начале отверстия выполняется фаска диаметром, равным 1,05d и углом 120 ⁰. Она упрощает процесс нарезания резьбы (рисунок 1.4б).

Резьбу в отверстии детали нарезают метчиком по наружному диаметру d (рисунок 1.4в).

Глубина резьбы равна:

ℓ₃ = ℓ₁ + 2P.

Длина ввинчиваемого конца шпильки ℓ₁ выбирается в зависимости от материала детали, в которую она ввинчивается (приложение Ж).

Длина шпильки ℓ подсчитывается аналогично длине болта, сопоставляется с рядом длин, предусмотренных стандартами (приложение З), и принимается ближнее стандартное значение. Там же выбирается длина гаечного конца шпильки.

1.3 Соединение деталей винтом

По назначению винты для металла разделяют на крепежные и установочные. Крепежный винт – деталь, которая служит для разъемного соединения двух деталей. Установочные винты отличаются от крепежных тем, что имеют нажимной конец специальной формы. Эти винты применяют для фиксирования одной детали относительно другой. Крепежный винт ввинчивается в одну из скрепляемых деталей. В другой детали выполняется сквозное отверстие.

Диаметр сквозного отверстия в привинчиваемой детали для винтов равен 2:

d ₀ = d + 0,5 мм,

где d – диаметр стержня винта, мм.

Номинальный диаметр d₁ глухого отверстия под нарезание резьбы равен 2:

d ₁ = d - P для P = 0,5…2 мм;

d ₁ = d - P - 0,1 для P = 2,5…4,5 мм;

d ₁ = d – P - 0,2 для P = 5…6 мм.

Длина винта определяется исходя из конструктивного расположения головки винта относительно привинчиваемой детали (рисунок 1.5).

Для случая, показанного на рисунке 1.5а длина винта равна 2:

ℓ = B + l₁+ S_ш,

где B - толщина привинчиваемой детали;

l₁– глубина завинчивания винта;

S_ш – толщина шайбы.

а) б)

Рисунок 1.5 Варианты конструктивного расположения головок винтов относительно привинчиваемой детали

Глубину завинчивания винта принимают в зависимости от материала детали с резьбовым гнездом: для стали и бронзы l₁ = d, для чугуна l₁ = 1,25d, для алюминия l₁ = 2d.

Для случая показанного на рисунке 1.5б длина винта равна:

ℓ = (B – h₁) + l₁ + S_ш.

Технологическая последовательность выполнения отверстия с резьбой под винт аналогична выполнению отверстия под шпильку.