Разьемные и неразьемные соединения

   Разъемные соединения

   В настоящее  время в машиностроении широкое  распространение получили разъемные  соединения: резьбовые, зубчатые (шлицевые), шпоночные, штифтовые, шплинтовые, клиновые, соединения сочленением.

   Большое распространение в современном  машиностроении получили разъемные соединения деталей машин, осуществляемые с помощью резьбы. Резьбовое соединение может обеспечивать относительную неподвижность деталей или перемещение одной детали относительно другой. Основным соединяющим элементом в резьбовом соединении является резьба.

   Резьбой называется поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. При этом образуется винтовой выступ соответствующего профиля, ограниченный винтовыми и цилиндрическими или коническими поверхностями (рис. 2.2.1, а).

   

   рис 2.2.1

   

   рис 2.2.2

   Резьбы  классифицируются по форме поверхности, на которой она нарезана (цилиндрические, конические), по расположению резьбы на поверхности стержня или отверстия (наружные, внутренние), по форме профиля (треугольная, прямоугольная, трапецеидальная, круглая), назначению (крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые, специальные и др.), направлению винтовой поверхности (левые и правые) и по числу заходов (однозаходные и многозаходные).

   Все резьбы делятся на две группы: стандартные  и нестандартные; у стандартных  резьб все их параметры определяются стандартами.

   Основные  параметры резьбы определены ГОСТ 11708—82. Резьбу характеризуют три диаметра: наружный d (D), внутренний d1(D1) и средний d2(D2).

   Диаметры  наружной резьбы обозначают d, d\, d2, а  внутренней резьбы в отверстии — D, D1 и D2.

   Наружный  диаметр резьбы d (D) — диаметр  воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней резьбы. Этот диаметр для  большинства резьб является определяющим и входит в условное обозначение  резьбы.

   

   рис 2.2.3

   Профиль резьбы — контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ее ось (рис. 2.2.1, 2.2.2).

   Угол профиля резьбы — угол между боковыми сторонами профиля (рис. 2.2.2).

   Шаг резьбы Р — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении параллельной оси резьбы (рис. 2.2.1).

   Ход резьбы t— расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащего одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы (рис. 2.2.1). В однозаходной резьбе (рис. 2.2.1, а) ход равен шагу, а в многозаходной (рис. 2.2.1,б) — произведению шага Р на число заходов n(t = лР).

   На  рис. 2.2.3, а — длина резьбы l, длина  резьбы с полным профилем l1.

   Сбег резьбы — участок неполного профиля в зоне перехода резьбы в главную часть предмета lз.

   Недовод резьбы l4 — величина ненарезанной части поверхности между концами сбега и опорной поверхностью детали.

   Недорез резьбы /2 включает в себя сбег и недовод резьбы. Чтобы устранить сбег или недорез резьбы, выполняют проточку b (рис. 2.2.3, б).

   Чтобы облегчить ввинчивание резьбового стержня, на конце резьбы выполняют  коническую фаску с под углом 45° (рис. 2.2.3, б).

   Рассмотрим  стандартные резьбы общего назначения.

   Резьба  метрическая является основной крепежной резьбой. Это резьба однозаходная, преимущественно правая, с крупным или мелким шагом. Профилем метрической резьбы служит равносторонний треугольник. Выступы и выпадины резьбы притуплены (рис. 2.2.4) (ГОСТ 9150—81).

   Резьба  трубная цилиндрическая имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55° (рис. 2.2.5), вершины и впадины скруглены. Эту резьбу применяют в трубопроводах и трубных соединениях (ГОСТ 6351—81).

   

   рис 2.2.4

   

   рис 2.2.5

   

   рис 2.2.6

   

   рис 2.2.7

   Резьба  трапецеидальная служит для передачи движения и усилий. Профиль трапецеидальной резьбы — равнобокая трапеция с углом между боковыми сторонами 30° (рис. 2.2.6). Для каждого диаметра резьба может быть однозаходной и многозаходной, правой и левой (ГОСТ 9484—81).

   Резьба  упорная имеет профиль неравнобокой трапеции (рис. 2.2.7). Впадины профиля закруглены, для каждого диаметра имеется три различных шага. Служит для передачи движения с большими осевыми нагрузками (ГОСТ. 10177—82).

   Резьба  круглая для цоколей и патронов, для предохранительных стекол и светильников, для санитарно-технической арматуры (ГОСТ 13536—68) имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса (рис. 2.2.8) (ГОСТ 13536—68).

   Резьба  коническая дюймовая с углом профиля 60° (ГОСТ 6111—52) применяется для герметических соединений в трубопроводах машин и станков; нарезается на конической поверхности с конусностью 1 : 16 (рис. 2.2.9).

   

   рис 2.2.8

   

   рис 2.2.9

   Резьба трубная коническая имеет профиль, аналогичный профилю резьбы трубной цилиндрической; применяется в вентилях и газовых баллонах. Возможно соединение труб, имеющих коническую резьбу (конусность 1 : 16), с изделиями, имеющими трубную цилиндрическую резьбу (ГОСТ 6211—81).

   Специальные резьбы — это резьбы со стандартным профилем, но отличающиеся от стандартных размеров диаметра или шага резьбы, и резьбы с нестандартным профилем.

   Нестандартные резьбы — квадратная и прямоугольная (рис. 2.2.10) — изготовляются по индивидуальным чертежам, на которых заданы все параметры резьбы.

   Изображение резьбы на чертеже выполняется по ГОСТ 2.311—68. На стержне резьбу изображают сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими линиями — по внутреннему диаметру. На рис. 2.2.11, а показана резьба на цилиндре, а на рис. 2.2.11, б — на конусе.

   

   рис 2.2.10

   

   рис 2.2.11

   

   рис 2.2.12

   В отверстии  резьбу изображают сплошными основными  линиями по внутреннему диаметру и сплошными тонкими линиями  — по наружному диаметру. На рис. 2.2.12, а резьба показана в отверстии  цилиндрическом, а на рис. 2.2.12, б — в коническом.

   На  изображениях, полученных проецированием резьбовой поверхности на плоскость, перпендикулярную ее оси, сплошную тонкую линию проводят дугой на 3/4 длины  окружности, разомкнутую в любом  месте, но не заканчивающуюся на осях. Сплошную тонкую линию при изображении резьбы проводят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы. Видимая граница резьбы проводится сплошной основной линией в конце полного профиля резьбы до линии наружного диаметра резьбы. Сбег резьбы изображается сплошной тонкой линией, как показано на рис. 2.2.13.

   Фаски на резьбовом стержне или в  резьбовом отверстии, не имеющие  специального конструктивного назначения, не изображаются в проекции на плоскость, перпендикулярную оси стержня или  отверстия. Сплошная тонкая линия изображения резьбы должна пересекать линию границы фаски (рис. 2.2.13, 2.2.14). Штриховку в разрезах и сечениях доводят до сплошной основной линии.

   

   рис 2.2.13

   

   рис 2.2.14

   

   рис 2.2.15

   Резьбу  с нестандартным профилем изображают, как показано на рис. 2.2.15, со всеми размерами и дополнительными данными с добавлением слова «резьба».

   В резьбовых  соединениях резьба условно вычерчивается  на стержне, а в отверстии —  только та часть резьбы, которая  не закрыта стержнем (рис. 2.2.16).

   Обозначение резьбы включает в себя: вид резьбы, размер, шаг и ход резьбы, поле допуска, класс точности, направление резьбы, номер стандарта.

   Вид резьбы условно обозначается: 
М — метрическая резьба (ГОСТ 9150—81); 
G — трубная цилиндрическая резьба (ГОСТ 6357—81); 
Тг — трапецеидальная резьба (ГОСТ 9484—81); 
S — упорная резьба (ГОСТ 10177—82); 
Rd — круглая резьба (ГОСТ 13536—68); 
R — трубная коническая наружная (ГОСТ 6211—81); 
Rr — внутренняя коническая (ГОСТ 6211—81); 
Rp — внутренняя цилиндрическая (ГОСТ 6211—81); 
К — коническая дюймовая резьба (ГОСТ 6111—52).

   Размер конических резьб и трубной цилиндрической резьбы условно обозначается в дюймах (1" = 25,4 мм), у всех остальных резьб наружный диаметр резьбы проставляется в миллиметрах.

   Шаг резьбы не указывают для метрической резьбы с крупным шагом и для дюймовых резьб, в остальных случаях он указывается. Для многозаходных резьб в обозначение резьбы входит ход резьбы, а шаг проставляется в скобках.

   

   рис 2.2.16

   

   рис 2.2.17

   Направление резьбы указывают только для левой резьбы (LH).

   Поле  допуска и класс точности резьбы на учебных чертежах можно не проставлять.

   Примеры обозначения резьб: 
М 30 — метрическая резьба с наружным диаметром 30 мм и крупным шагом резьбы; 
М 30 х 1,5 — метрическая резьба с наружным диаметром 30 мм, мелким шагом 1,5 мм; 
G 1 1/2-A— трубная цилиндрическая резьба с размером 1 1/2", класс точности А; 
Тг 40x6 — трапецеидальная резьба однозаходная с наружным диаметром 40 мм и шагом 6 мм; 
Тг 20 х 8 (Р4) — трапецеидальная резьба двухзаходная с наружным диаметром 20 мм, ходом 8 мм и шагом 4 мм; 
S 80 х 10 — упорная резьба однозаходная с наружным диаметром 80 мм и шагом 10 мм; 
S 80 х 20 (Р10) — упорная резьба двухзаходная с наружным диаметром 80 мм, ходом 20 мм и шагом 10 мм; 
Rdl6 — резьба круговая с наружным диаметром 16 мм; 
Rdil6LH— резьба круглая с диаметром 16 мм, левая; 
R 1 1/2— резьба трубная коническая с размером 1 1/2". 
К 1 1/2 ГОСТ 6111—52 — резьба коническая дюймовая с размером 1 1/2". 
Обозначения резьб согласно ГОСТ 2.311—68 относят к наружному диаметру, как показано на .рис. 2.2.17.

   

   рис 2.2.18

   Обозначение конических резьб и трубной цилиндрической резьбы наносят, как показано на рис. 2.2.18, а, б, в.

   Соединение  деталей осуществляют с помощью  резьбовых изделий.

   К стандартным  резьбовым изделиям относятся крепежные резьбовые детали (болты, винты, гайки, шпильки). Техническими требованиями установлены 12 классов точности для винтов, болтов и шпилек и 7 классов точности — для гаек. Установлены также виды и условное обозначение покрытий для крепежных изделий.

   Структура условных обозначений крепежных деталей включает в себя: 
1 — наименование изделия (болт, винт, и т. д.); 
2 — исполнение (исполнение I не указывают); 
3 — обозначение резьбы метрической и ее диаметра; 
4 — шаг резьбы (для мелкой метрической); 
5 — обозначения поля допуска резьбы; 
6 — длину болта, винта, шпильки в мм;  
7 — класс точности; 
8 — марку стали или сплава; 
9 — обозначение вида покрытия; 
10 — толщину покрытия в мм; 
11 — номер стандарта на конструкции крепежного изделия и его размеры.

   На  учебных чертежах позиции 5, 7, 8, 9, 10 в курсе инженерной графики можно не включать в условие обозначение изделия, так как назначать обоснованно эти параметры без специальных знаний нельзя.

   Болт представляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой на другом конце. Болты используются (вместе с гайками, шайбами) для скрепления двух или нескольких деталей. Существуют различные типы болтов, отличающиеся друг от друга по форме и размерам головки и стержня, по шагу резьбы, по точности изготовления и по исполнению.

   

   рис 2.2.19

   

   рис 2.2.20

   Болты с шестигранными головками имеют  от трех (рис. 2.2.19) до пяти исполнений: исполнение 1 — без отверстий (в головке и стержне); исполнение 2 — с отверстием на резьбовой части стержня; исполнение 3 — с двумя отверстиями в головке болта.

   При изображении  болта на чертеже выполняют два  вида (рис. 2.2.20) по общим правилам и наносят размеры длины l болта, длины резьбы /о, размер под ключ S и обозначение резьбы Md. Высота H головки в длину болта не включается. Гиперболы, образованные пересечением конической фаски головки болта с ее гранями, заменяются другими окружностями.