Основные сведения о резьбовых крепежных деталях: шайбы и шпильки

Шайбы. Шайбы подкладываются под гайки для предохране­ния поверхности от повреждения и для более равномерного распределения давления. По методу изготовления шайбы де­лятся на чистые и черные.

Чистые шайбы (ОСТ 3233) изготовляются путем токарной обработки со сверленым отверстием и фаской по окружности наружного диаметра.

Черные шайбы (ОСТ 3100) не подвергаются механической обработке.

На сборочных чертежах болты, гайки и шайбы часто вы­черчиваются по относительным приближенным размерам, определяемым как функции наружного диаметра резьбы болта.

Указаны размеры: d—наружный диаметр резьбы болта, I — длина болта, о = 1,5d, D = 2d, h = 0,7d, R = 1,5d, Ri = tf, di = 0,85d, Dm = 2,2d, H = 0,8d, t = 0,15rf, dnp = d + (1 -ь2) мм, г получается построением.

Все приведенные соотношения необходимо запомнить для использования в дальнейшей работе. На листе № 3 выпол­няется в 3-х проекциях соединение 2-х деталей при помощи болта, гайки и шайбы.

По заданному наружному диаметру резьбы болта все размеры болта, гайки и шайбы можно найти по указанным выше соотношениям, но на чертеже должны быть даны только три размера:

  1. наружный диаметр резьбы d с указанием типа резьбы (например: M2Q — для основной крепежной метрической резьбы или для дюймовой крепежной резьбы),
  2. длина болта (без головки),
  3. длина резьбы

На гайках и головках болтов имеются конические фаски, гайки. От пересечения фаски с поверхностями головки болта гайки. От пересечения фаски с поверхностями головки болта или гайки, представляющими собой правильные шестиугольные призмы, получаются гиперболы, которые в технических черте­жах для упрощения заменяются дугами окружностей.

Шпильки. Шпилька представляет собой цилиндриче­ский стержень с резьбой на двух концах.

Та часть шпильки, которая завинчивается в тело детали, называется посадочным концом шпильки. Остальная часть назы­вается рабочей или стяжной длиной шпильки.

Для обеспечения ввинчивания шпильки в тело детали, а также для облегчения навинчивания гайки на резьбу шпиль­ки, на концах шпильки делаются фаски преимущественно в форме усеченного конуса (иногда в форме шарового сегмен­та или цилиндра) с наклоном образующей под углом 45°. Резьба на шпильках может быть метрическая основная, 1-я и 2-я мелкая или дюймовая. Шпильки стандартизованы и все размеры их можно взять из таблицы Общесоюзного стандар­та на чистые шпильки (ОСТ 20001-38) по наружному диа­метру резьбы шпильки.

По своему виду шпильки делятся на два типа:

  1. без проточки, условно обозначаемые буквой «А»,
  2. с проточкой, условно обозначаемые буквой «Б».

В зависимости от глубины завинчивания в тело детали шпильки изготовляются:

  1. с глубиной завинчивания h = 1,35d; такая длина посадочного конца принимается для шпилек, предназначенных для ввинчивания в более мягкие металлы (чугун, латунь и др.),
  2. с глубиной завинчивания h = d, применяемые для ввинчивания в более твердые металлы (сталь или бронзу). Кроме того, в зависимости от длины нарезанной части под гайку, различают: шпильки под гайку обыкновенную, обозначаемые буквой «О»; шпильки под гайку корончатую или обыкновенную с прошплинтовкой (с отверстием для шплинта), условно обозначаемые бук­вой «К.

Пример условного обозначения шпильки: 2М10х60 Б1Ю QCT 20001-38. Здесь указано, что шпилька имеет 2-ю мелкую метрическую резьбу с наружным диамет­ром 10 мм, длина рабочей части этой шпильки 60 мм, шпиль­ка с проточкой (Б), длина посадочного конца шпильки равна её диаметру и что шпилька предназначена под обыкновенную гайку (О).

Отверстие для шпильки сначала высверливается сверлом, а затем при помощи метчика в гнезде нарезается резьба.

Глубину отверстия делают больше длины посадочного конца шпильки к примерно на 0,5d, так как, благодаря конус­ности нижней части метчика, в конце отверстия (гнезда шпильки) не получается резьбы полного профиля. Дно гнезда имеет коническую форму, соответствующую конической за­точке сверла, с углом при вершине 120°.

На листе № 3 требуется начертить одну проекцию тела шпильки, гнезда под шпильку, (отдельно сверленого и наре­занного) и соединения шпилькой 2-х деталей по заданному наружному диаметру резьбы шпильки и по её типу.

Зная тип и размер наружного диаметра резьбы шпильки, можно определить длину посадочного конца шпиль­ки. Длина рабочей части шпильки будет складываться из толщины присоединяемой детали, высоты шайбы, высоты гайки и выступающего над гайкой конца шпильки (который принимается 6-8 мм). Расчетная величина рабочей длины шпильки округляется до значения, данного в таблице № 1: «Длины шпилек и длины нарезанной части под гайку обык­новенную». По этой же таблице в соответствии с рабочей дли­ной и наружным диаметром резьбы шпильки находится длина нарезанной части шпильки под гайку, включая сбег резьбы.

Пример: дана шпилька М20 АЮ ОСТ 20001-38, толщи­на присоединяемой детали равна 25 мм. Длина посадочного конца будет: U = 1,35, d = 27 мм. Высота шайбы под гайку £ = 0,15 d = 3 мм. Высота гайки для этой шпильки 0,8d = = 16 мм. Рабочая длина шпильки складывается из указанных выше размеров, т. е. 25 + 3 + 16 + 7 = 51 мм.

По таблице: «Длины шпилек и длины нарезанной части под гайку обыкновенную» видим, что наиболее близкая числовая величина длины к расчетной величине равна 50 мм. Выбрав размер 50 мм, в графе, соответствующей d = 20 мм, находим размер нарезанной части шпильки под гайку = 32 мм. На чертеже, где шпилька соединяет две детали, следует ставить лишь четыре размера.

Для ознакомления с соединением при помощи трубной резьбы в том же формате, где чертится шпилька, необходимо выполнить чертеж соединения газовой трубы с муфтой. Чер­теж выполняется по размерам, данным в таблице заданий на лист № 3.

На чертеже обязательно ставится обозначение трубной резьбы в дюймах и размеры муфты и длины резьбы на трубе. Необходимо напомнить, что наружный диаметр трубной резьбы на чертежах указывается по внутреннему диаметру трубы (в свету).