65

10.2. Шпильки общего применения

Шпилька - это крепежная деталь для разъёмного резьбового соединения, представляющая собой цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах.

Шпильки подразделяются на шпильки общего применения и шпильки двусторонние для фланцевых соединений.

Шпильки общего применения служат для разъёмного соединения двух или нескольких деталей и выпускаются:

а) нормальной и повышенной точности;

б) типа А с одинаковыми номинальным диаметром резьбы d и диаметром гладкой части стержня и типа Б с диаметром гладкой части, меньшим номинального диаметра резьбы; в) для деталей с резьбовыми отверстиями и для деталей с гладкими сквозными отверстиями.

На рис. 10.3 изображена шпилька общего применения нормальной точности типа А для деталей с резьбовыми отверстиями.

конца сбега резьбы ввинчиваемого конца и длины гаечного конца lÎ. Длина l1 ввинчиваемого конца стандартизирована и зависит от материала детали, в отверстие которой завинчивают шпильку, а

также номинального диаметра её резьбы d:

66

1.Для деталей из стали, бронзы, латуни используют шпильки по ГОСТ 22032-76*, у которых l1 =d1.

2.Для деталей из ковкого серого чугуна, а в некоторых случаях из стали и бронзы используют шпильки по ГОСТ 22034-76*, у которых

l1 =1,25d, или по ГОСТ 22036-76*, у которых l1 =1,6d.

3. Для деталей из легких сплавов используют шпильки по ГОСТ 22038-76*, у которых l1 =2d, или по ГОСТ 22040-76*, у которых l1 =2,5d.

Наиболее распространены шпильки с обычной конической фаской, имеющей в основании окружность диаметром d2 и угол при вершине 90 (рис. 10.3б).

Резьба на обоих концах шпильки может быть одинакова, с крупным или мелким шагом. Допускаются конструкции шпилек с различными шагами резьбы на ввинчиваемом и гаечном концах.

Форму и размеры шпильки отражает один вид на плоскости проекций, параллельной оси шпильки (рис.10.3б).

Определяющими размерами шпильки служат диаметр d и её длина l. Размеры шпилек общего применения нормальной точности типа А для резьбовых отверстий приведены в табл. 10.3 и 10.4. Стандарт предусматривает шпильки с диаметром резьбы d=2...48 мм и длиной l=10...300 мм.

Таблица 10.3

Основные размеры шпилек общего применения нормальной точности типа А для резьбовых отверстий, мм

67

Таблица 10.4

Длина шпилек общего применения для резьбовых отверстий

68

Шпильки с размерами, заключенными в скобках, применять по возможности не рекомендуется. Знаком “х” отмечены шпильки с длиной резьбы гаечного конца lÎ=l-0,5d.

На учебных чертежах в условное обозначение шпильки общего применения для деталей с резьбовыми отверстиями входят её наименование, буква M и численное значение номинального диаметра d резьбы шпильки, сведения о шаге резьбы (для мелкого шага), длина шпильки l и номер стандарта, например:

1. Шпилька M16x120 ГОСТ 22032-76* - шпилька с d=16ìì, круп-

ным шагом резьбы P=2ìì на обоих концах (в этом случае шаг не указывают), длиной l=120ìì, вворачиваемая в деталь из стали, бронзы или латуни.

2. Шпилька M16x1,5x120 ГОСТ 22034-76* - шпилька с d=16ìì,

мелким шагом резьбы P=1,5ìì на обоих концах, длиной l=120ìì, вворачиваемая в деталь из серого чугуна.

3. Шпилька M16x1,52 x120 ÃÎÑÒ 22038-76* - шпилька с d=16ìì,

мелким шагом резьбы P=1,5ìì на ввинчиваемом конце и крупным шагом резьбы P=2ìì на гаечном конце, длиной l=120ìì, вворачиваемая в деталь из легкого сплава.

Следует обратить внимание на то, что если на резьбовых концах шпильки используется резьба с разными шагами, то после значения диаметра резьбы записывают дробь, в числителе которой - шаг резьбы на ввинчиваемом конце, а в знаменателе - шаг на гаечном конце.

10.3. Гайки

Гайка - деталь, имеющая отверстие с резьбой для навинчивания на болт, шпильку, винт или любой другой стержень с аналогичной резьбой (рис. 10.4). Конструкцию гайки составляют следующие элементы: резьбовое отверстие с фаской (сквозное или глухое), опорный торец (один или два), элементы, воспринимающие вращающий момент для навинчивания или отвинчивания гайки (грани, прорези, ушки, шлицы, отверстия, рифления и т.п.), а также элементы для фиксации положения гайки шплинтом или проволокой.

Конструктивные формы и размеры гаек регламентируют соответствующие стандарты.

69

По типу резьбы различают гайки с метрической резьбой диаметром d с крупным или мелким шагом. Определяющим размером гайки является диаметр резьбы d.

Стандартные гайки изготавливаются трех степеней точности: повышенной (А), нормальной (В) и грубой (С). Степень точности определяют шероховатость боковых сторон профиля резьбы и торцов и допустимые отклонения размеров формы. В учебном курсе будут рассматриваться гайки только нормальной точности.

В зависимости от назначения и условий работы по своей форме гайки выполняют шестигранными (рис. 10.4а), шестигранными прорезными (рис. 10.4б) и корончатыми (рис. 10.4в), барашковыми (рис. 10.4г), круглыми шлицевыми (рис. 10.4д) и т. д. Наиболее широко распространены шестигранные гайки.

Рис. 10.4

По высоте H стандартные шестигранные гайки разделяют на низкие (H0,6d), нормальные (H0,8d), высокие (H1,2d), а также особо высокие (H1,5d). При этом нормальные и низкие гайки выпускают и с обычным, и с уменьшенным размером “под ключ”.

Низкие гайки применяют при малых осевых нагрузках или в качестве контргаек. Высокие гайки применяют в случаях, когда имеют место значительные осевые нагрузки или когда в процессе эксплуатации приходится их часто завинчивать и отвинчивать.

В табл. 10.5 приведены конструкции и основные размеры шестигранных гаек нормальных по высоте по ГОСТ 5915-70*, с уменьшенным размером “под ключ” по ГОСТ 15521-70*, низких по ГОСТ 5916-70*, низких с уменьшенным размером “под ключ” по ГОСТ 15522-70* и высоких по ГОСТ 15523-70*.

Форму этих гаек передают два изображения: продольный разрез, соединенный с половиной главного вида, и вид на плоскость, перпендикулярную оси резьбового отверстия.

70

Таблица 10.5

Основные размеры гаек шестигранных нормальной точности: нормальных по ГОСТ 5915-70*, низких по ГОСТ 5916-70*, с уменьшенным размером “под ключ” по ГОСТ 15521-70*,низких с уменьшенным размером “под ключ” по ГОСТ 15522-70*, высоких по ГОСТ 15523-70*, мм

71

Шестигранные гайки нормальной высоты по ГОСТ 5915-70* выпускают трех исполнений: с двумя фасками (исполнение 1), с одной фаской (исполнение 2) и без фасок с выступом с одного конца. Низкие гайки по ГОСТ 5916-70* и низкие гайки с уменьшенным размером “под ключ” по ГОСТ 15522-70* бывают двух исполнений, а гайки нормальной высоты с уменьшенным размером “под ключ” по ГОСТ 15521-7* и высокие по ГОСТ 15523-70* - только исполнения 1 (табл. 10.5).

Размеры гаек, заключенные в скобки, применять не рекомендуется.

Для соединения деталей, работающих при вибрациях или испытывающих динамические нагрузки, применяют шестигранные прорезные и корончатые гайки по ГОСТ 5918-73*, изображения и основные размеры которых приведены в табл. 10.6. При этом прорезные гайки - гайки исполнения 1, а корончатые - исполнения 2. Прорезные и корончатые гайки используют с болтом исполнения 2, что позволяет применять шплинты, которыми стопорят гайки. Размеры шплинтов по ГОСТ 397-79* в зависимости от номинального диаметра резьбы также приведены в табл. 10.6.

В табл. 10.5 и 10.6 применяются обозначения: d - номинальный диаметр резьбы; d a - диаметр конической фаски в резьбовом отверстии гайки; S - размер “под ключ”; H(HÃ) - высота гайки; D - диаметр описанной окружности; D1 - основание конической фаски на наружной поверхности гайки; D2 - диаметр коронки; D3 - диаметр выступа гайки; b - ширина прорези; h - расстояние от опорной поверхности гайки до основания прорези или коронки.

Изображения наружной поверхности шестигранной гайки с конической фаской строят аналогично изображениям головки болта (см. рис. 10.2 и пояснения к нему). При этом величину диаметра D также определяют из выражения: D=2S/ 3.

В условное обозначение гаек на учебных чертежах входят исполнение гайки (исполнение 1 не указывают), буква M, численное значение номинального диаметра резьбы, шаг резьбы (крупный шаг резьбы не указывают) и номер стандарта.

Примеры условного обозначения гаек:

1. Гайка 2М16х1,5 ГОСТ 5915-70*- гайка шестигранная, нормальной точности, нормальной высоты, исполнения 2, с номинальным диаметром резьбы d=16мм, с мелким шагом резьбы P=1,5мм.

72

Таблица 10.6

Основные размеры шестигранных прорезных гаек нормальной точности по ГОСТ 5918-73*, мм

S H(HÃ) h