Черчение

Резьбовые со­единения осуществляются непосредственным свинчиванием соединяе­мых деталей, имеющих резьбу, без применения каких-либо дополнитель­ных соединительных деталей, таких, как болты, винты, шпильки, фитин­ги и т. п.

На рис. 128 приведена краткая классификация основных видов резьбо­вых соединений. Стандарт устанавливает геометрическую форму и размеры крепежных изделий, их основные физико-химические и механические свойства, защитные и декоративные покрытия, шаги и классы точности резьбы.

Рис. 128

Болты. Болт представляет собой цилиндрический стержень с шести­гранной головкой на одном конце и винтовой резьбой на другом. Обычно болты применяют для скрепления (соединения) деталей не очень большой толщины и при необходимости частого соединения и разъединения.

Подобные болты с шестигранной головкой ГОСТ 7798-70 имеют наиболее широкое применение. Их изготавливают повышенной, нормальной и гру­бой точности (классов точности А, В, С), с нормальной или уменьшенной го­ловкой, с крупным или мелким шагом резьбы, в одном или нескольких ис­полнениях (рис. 129): 1 — без отверстия в стержне и головке; 2 — с отвер­стием в стержне, применяют в паре с прорезными или корончатыми гайка­ми при стопорении разводными шплинтами; 3 — с двумя отверстиями в го­ловке при стопорениях проволочной обвязкой.

Рис. 129

Второе исполнение головок предусматривает цилиндрический подголо­вок. Подобные болты применяют для большего обжатия опорной поверхно­сти детали под головкой. Такое обжатие снижает возможность ослабления затяжки болта и изгиб стержня болта в случае неполного прилегания голо­вки к поверхности соединяемой детали.

Болты выпускают следующих размеров: с номинальным диаметром резьбы от 6 до 48 мм и длиной от 8 до 300 мм. Головка болта может иметь и иную форму: квадратную, полукруглую, с квадратным подголовком или «усом» для предотвращения от проворачивания при навинчивании гайки и др. Выбор головки болта для соединения деталей зависит от технологичес­ких особенностей данного соединения.

На рис. 130 приведены примеры болтов специального назначения и огра­ниченного применения. Рым-болт ГОСТ 4751-73 («рым» от голланд­ского слова — кольцо) — металлическое кольцо, закрепляемое с помощью резьбы на машинах или их частях. Рым-болт (рис. 130,I) предназначен для захвата и перемещения машин при монтаже, разборке или транспортиров­ке. К примеру, рым-болт, ввертываемый в редуктор для его подъема и спу­ска на тросах при монтаже.

Рис. 130

Откидной болт ГОСТ 3033-79 (рис. 130, II) предназначен для тех устройств или приспособлений, в которых по условию работы необходимо повременно быстро зажимать или освобождать соединяемые детали, к при­меру, крышку к сосуду.

Болт с полукруглой головкой и с квадратным подголовком ГОСТ 7802-81 (рис. 130, III) применяют в соединениях, в которых по условию монтажа доступ к головке труднодоступен или вооб­ще невозможен. Поэтому в одной из соединяемых деталях предусмотрен продольный паз (или квадратное углубление) для закладки в него квадрат­ного подголовка болта, после чего болт не будет проворачиваться при на­винчивании на него гайки.

Винты. Винты по своему назначению принято подразделять на кре­пежные и установочные (нажимные, регулирующие и др.). Наиболее широ­ко применяют винты крепежные общего назначения (рис. 131): I — с ци­линдрической головкой ГОСТ 1491-80; II — с полукруглой ГОСТ 17473-80; III — с потайной ГОСТ 17475-80; IV — с полупотайной головкой ГОСТ 17474-80.

Рис. 131

Головки крепежных винтов выпускают с одной прорезью (шлицем) или крестообразным углублением под отвертки. При сборке машин крепежные винты применяют в тех случаях, когда к основной детали требуется при­крепить какую-нибудь вспомогательную деталь, например, смотровую крышку к редуктору. Кроме того, крепежные винты с потайной головкой часто применяют вместо болтов, когда выступающие головки обычных бол­тов мешают работе механизма.

Установочные винты (рис. 132) отличаются от крепежных тем, что их стержень полностью нарезан и имеет нажимной конец, который входит в соответствующее углубление в детали.

Рис. 132

При сборке машин установочные винты применяют в тех случаях, когда нужно зафиксировать одну деталь относительно другой. Чаще всего с помо­щью винтов фиксируются детали, насаженные на оси или валы. Например: установочные кольца, дистанционные втулки, рычаги, рукоятки и т. д.

На рис. 132 приведена классификация установочных винтов. По рисун­ку видно, что формообразование винтов производят от соединения выбран­ной формы головки с определенной формой конца винта. Таким образом, при одной форме головки (об этом можно судить по линиям связи, указан­ным на рисунке) могут быть различной формы концы винта: 1,6 — винт с прямым шлицем и коническим концом ГОСТ 1476-84. При затяжке этот винт создает в отверстии большую силу трения, которая стопорит винт. Применяется в нагруженных валах; 1,7 — винт с прямым шлицем и плос­ким концом ГОСТ 1477-84. Применяется для стопорения деталей в разных положениях; 2,6 — винт с внутренним шестигранным углублением «под ключ» и коническим концом ГОСТ 8878-84 аналогичен п.п. 1,6; 3,8 — винт с малой квадратной головкой под торцовый ключ с цилиндрическим кон­цом ГОСТ 1482-84, Как правило, применяется при больших диаметрах вин­тов; 4,8 — винт с шестигранной головкой и цилиндрическим концом ГОСТ 1481-84 имеет широкое применение в условиях хорошей защиты (огражде­ний). Легко стопорится гайкой; 5,11 — винт с квадратной головкой и за­сверленным концом. При затяжке конец врезается в металл и тем самым обеспечивает стопорение; 5,10 — винт с квадратной головкой и ступенча­тым концом ГОСТ 1483 84 применяется при тяжелых условиях работы.

Шпильки. Если болт нельзя пропустить насквозь через обе детали (в случае, когда одна деталь имеет очень большую толщину), вместо него ста­вится шпилька, представляющая собой цилиндрический стержень с резь­бой на обоих концах.

Шпильки по ГОСТ 22032-76 ... 22041-76 имеют разную длину ввинчива­емого конца, которая в зависимости от вязкости металла колеблется от Id до 2,5d (рис. 133). Вначале шпильку ввертывают до отказа в деталь, в кото­рой имеется отверстие с резьбой, после чего устанавливают вторую подсое­диняемую деталь и сверху навинчивают гайку.

Рис. 133

Шпильки по ГОСТ 22042-76 и 22043-76 изготавливают для деталей с гладкими отверстиями. Такие шпильки не ввинчивают, а вкладывают «на проход» с зазором (по типу болтов) в гладкие отверстия двух соединяемых деталей. Затем с обоих сторон на резьбовые концы навинчивают гайки. Шпильки выпускают классов точности А и В с диаметром резьбы 2...48 мм и длиной 10...300 мм. В первом случае это длина стяжного конца, во вто­ром — длина обоих резьбовых концов.

Гайки. Гайки представляют собой один из важнейших элементов резьбо­вого соединения. Они бывают различной формы в зависимости от назначения и условий эксплуатации. Наиболее широко применяют гайки шестигранные, выпускаемые в одном, двух и трех исполнениях (рис. 134). Они могут быть по­вышенной, нормальной и грубой точности, что соответствует классам точнос­ти А, В и С; нормальной высоты ГОСТ 5915-70, низкие ГОСТ 5929-70, высокие ГОСТ 15524-70 и особо высокие ГОСТ 5931-70, с нормальным или уменьшен­ным размером «под ключ», с крупным или мелким шагом резьбы.

Рис. 134

Примечание. Кроме шестигранных в машиностроении широко применяют гайки специальной формы: круглые, квадратные, гайки-барашки и др.

Разновидностями шестигранных гаек служат гайки прорезные и корончатые ГОСТ 5918-73 (рис. 135,1), устанавливаемые на резьбовых соединениях, подлежащих стопорению с помощью шплинтов. Эти гай­ки обычно выполняются с увеличенной общей высотой.

Гайки круглые шлицевые ГОСТ 11871-88 обычно устанавливают на валах для закрепления на них подшипников ка­чения.

При небольших стяжных усилиях и частом завинчивании и отвинчива­нии применяют гайки-барашки с двумя ушками ГОСТ 3032-76  для удобства вращения от руки.

Шайбы. При сборке резьбовых соединений под гайки подкладывают шайбы. Шайбы ставят в тех случаях, когда нужно увеличить опорную по­верхность под гайкой, предохранить поверхность детали от задирания ее гранями гайки или когда наружная поверхность детали имеет неровности и может получиться перекос гайки.

Шайбы различают: обычные круглые ГОСТ 11371-78 (рис. 136, I), пружинные ГОСТ 6402-70 (рис. 136, II), сферические ГОСТ 13438-68 (рис. 13.6, III), косые ГОСТ 10906-78 (рис. 136, IV) и разной формы стопорные деформируемые шайбы. О назначении обычных круг­лых шайб было указано выше. Пружинные шайбы применяют для стопорения резьбовых соединений или для предотвращения резьбо­вого соединения от самопроизвольного развинчивания во время вибра­ций машины или механизма. Сферические шайбы устанавлива­ют на детали со сферическим углублением, что позволяет, например, крюку даже с грузом вращаться вокруг вертикальной оси. Косые шай­бы устанавливают большей частью на полках уголков, швеллеров и дву­тавровых балок, имеющих уклон, для предотвращения перекоса шпиль­ки или болта.

Рис. 136

Шплинты. В резьбовых соединениях шплинты служат для предот­вращения самопроизвольного отвинчивания гаек. В этом случае шплинты чаще всего применяют в паре с корончатой или прорезной гайками (рис. 137). Шплинт узкой частью вставляют в прорезь гайки, а затем в сквозное отверстие болта или шпильки. На выходе из прорези концы шплинта разво­дят и обжимают по граням гайки.

Рис. 138

Трубные резьбовые соединения. Трубопроводы состоят из труб и соединительных частей (отводы, переходы, заглушки, фланцы, фитинги, прокладки, болты, гайки и т. д.). Форма и размеры всех элемен­тов трубных резьбовых соединений регламентированы соответствующими стандартами на изделия. Трубные соединения на цилиндрической резьбе, имеющей по всей длине одну и ту же глубину и постоянный диаметр (кроме двух последних ниток — сбега резьбы), применяются главным образом для соединения труб, арматуры и фитингов, находящихся под небольшим дав­лением в трубопроводной сети (рис. 138,I).

Примечания:

1. Сбег резьбы — участок резьбы неполного профиля, получаемый по технологическим причинам в зоне перехода резьбы изделия к ненарезанной части;

2.Фитинг — обобщенное наименование соединительных фасонных частей трубопровода.

Трубные соединения на конической резьбе более герметичны. Соедине­ние «конус на конус» (рис. 138, II) имеет перед другими большое преимуще­ство, заключающееся в том, что оно дает более плотное соединение без при­менения уплотнительных материалов. Применяются такие соединения в трубопроводных сетях, к которым предъявляются повышенные требования в отношении плотности (непроницаемости).

В связи с тем, что профиль и шаг конической резьбы ГОСТ 6211-81 соот­ветствует профилю и шагу трубной цилиндрической резьбы ГОСТ 6357-73, в практике применяются соединения трубопроводов, имеющих коничес­кую резьбу, с соединительными элементами или арматурой, которые имеют цилиндрическую резьбу (рис. 138, III).

Фасонные соединительные части трубопроводов (фитинги) характеризу­ются большой и разнообразной номенклатурой изделий: муфты, тройники, крестовины, угольники, штуцеры, ниппели и т. д. Некоторые из них приве­дены в табл. 2. Все эти изделия могут быть «прямыми», то есть иметь оди­накового размера резьбу на присоединительных концах, а также «переход­ными» — с разными размерами резьбовых концов.

Фитинги и условное изображение трубного соединения

Таблица 2