2.3.2 Указания по выполнению чертежа « Соединение болтом».

Болтовое соединение – это узел, состоящий из болта, гайки, шайбы и скрепляемых деталей.

Изображение такого соединения складывается из изображения болта, гайки, шайбы и частей скрепляемых деталей.

Болтом называют резьбовое изделие, представляющее собой стержень, имеющий на одном конце резьбу под гайку, на другом - головку различной формы, чаще всего шестигранную, «под ключ», с конической фаской.

Определяющими размерами болта в соединении служат общая толщина скрепляемых деталей и диаметр стержня болта, равный диаметру резьбы. Конструкцию узла удобнее всего показать на разрезе, плоскость которого проходит через ось болта и совмещенные с ней оси отверстий соединяемых деталей, как показано на рисунке 5.

При выполнении чертежа рекомендуется применять болт общего назначения, исполнения 1 по ГОСТ 7798-70.

Болт, как сплошное тело, показывается нерассеченным, гайку и шайбу принято показывать также без разреза.

Гайкой называют деталь с резьбовым отверстием, используемую для навинчивания на стержень болта, винта или шпильки при осуществлении разъемного резьбового соединения.

Шайба – изделие, закладываемое под головку болта или гайку, не имеющее резьбы. С помощью шайб предохраняют от задиров и повреждений соединяемые детали.

Диаметр сквозного цилиндрического отверстия для соединяемых деталей находят по диаметру резьбы болта (см. приложение А).

Рисунок 5 – Общий вид болтового соединения

Минимально необходимая длина болта подсчитывается по формуле:

,

где m и n – толщины скрепляемых деталей, m и n приведены в исходных данных;

S_ш – толщина шайбы, которая, согласно индивидуальному заданию, принимается из приложений Е или Ж;

Н – высота гайки приведена в приложении Г, студенту рекомендуется выбрать гайку или по ГОСТ 5915-70, или по ГОСТ 5916-70 самостоятельно;

К – длина резьбового конца болта, выступающего за торцевую поверхность гайки, К = 0,3 d = 0,3 M.

Найденную длину болта необходимо сверить со значениями, имеющимися в приложении В, и округлить до ближайшего стандартного размера.

Длину нарезанной части стержня болта (l₀) находят в таблице приложения В.

Размеры, которые следует нанести на чертеже, показаны на рисунке 6.

Построение изображения шестигранной головки болта приведено в приложении В, гайки - в приложении Г.

На рисунке 7 дан фрагмент чертежа болтового соединения с применением шайбы пружинной по ГОСТ 6402-70.

Рисунок 6 – Нанесение размеров на чертеже «Соединение болтом».

Рисунок 7 – Болтовое соединение с применением шайбы пружинной

2.3.3 Указания по выполнению чертежа «Соединение шпилькой».

Соединение шпилькой и гайкой применяют для скрепления двух и более деталей, когда по конструктивным соображениям применение болтового соединения невозможно или нецелесообразно.

В шпилечное соединение входят: шпилька, гайка, шайба и соединяемые детали.

Шпилькой называют деталь, представляющую собой стержень, имеющий на одном конце (посадочном) резьбу для ввинчивания в одну из соединяемых деталей, а на другом (стяжном) – резьбу для навинчивания гайки. Шпилька применяется вместо болта, когда не достаточно места для размещения головки болта, а также при значительной толщине одной из соединяемых деталей, когда установка длинного болта нецелесообразна.

Пример выполнения чертежа соединения шпилькой показан на рисунке 8.

Рисунок 8 – Нанесение размеров на чертеже «Соединение шпилькой».

Для выполнения чертежа соединения шпилькой студентам рекомендуется применять гайки по ГОСТ 5915-70 или по ГОСТ 5916-70 и шпильки с длиной ввинчиваемого конца l₁, равной d, т.е. шпильки по ГОСТ 22032-76.

Необходимая для выполнения чертежа информация о шпильках содержится в приложении Д.

Последовательность разработки чертежа соединения шпилькой приведена на рисунке 9.

Чертеж разрабатывают исходя из заданного диаметра резьбы (d = M), толщины привинчиваемой детали (m), марки материала детали с резьбовым гнездом (толщина этой детали n).

В одной из соединяемых деталей (толщиной n) сверлится глухое отверстие – гнездо глубиной l₂ , как показано на рисунке 9а:

,

где Р – шаг резьбы.

В гнезде нарезается резьба такого же диаметра d = M , как и на шпильке в соответствии с рисунком 9б. Конец метчика, нарезающего резьбу, заточен на конус и вследствие этого резьба не может быть нарезана до конца гнезда.

Длина нарезанной части гнезда l₃:

,

где l₁ – длина ввинчиваемого резьбового конца шпильки,

2,7 Р – запас резьбы.

Рисунок 9 – Последовательность создания шпилечного соединения.

Шпилька ввинчивается в резьбовое отверстие детали на всю длину резьбы l₁, т.е. граница резьбы ввинчиваемого (посадочного) конца совпадает с линией разъема соединяемых деталей, как показано на рисунке 9г.

Сверху устанавливается деталь толщиной m со сквозным отверстием большего диаметра, чем диаметр шпильки, как показано на рисунке 9д. Размер этого отверстия студенту рекомендуется взять из приложения А.

На свободный (гаечный) конец шпильки надевается шайба и навинчивается гайка, как показано на рисунке 9е.

Длины шпилек стандартизованы.

Под длиной шпильки l понимается длина стержня без ввинчиваемого конца.

Длина шпильки рассчитывается по формуле:

,

где m – толщина присоединяемой детали;

S_ш – толщина шайбы (приложения Е, Ж);

Н – высота гайки (приложение Г);

К – выход конца шпильки из гайки, К = 0,3·d.

Рассчитанную длину шпильки необходимо сравнить со стандартной, приведенной в таблице приложения Д, и округлить до ближайшей стандартной в большую сторону. В той же таблице приложения Д следует найти длину l₀ резьбового (гаечного) конца.

На чертеже соединения шпилькой наносятся размеры, аналогично приведенным на рисунке 8.