§ 26. Соединения деталей. Чертежи резьбовых соединений деталей

Разъемные резьбовые соединения.

Резьбовое соединение состоит из двух деталей: стержня, на конце которого нарезана резьба, и детали с глухим резьбовым отверстием (рис. 92).
В резьбовых соединениях, изображенных на разрезе, резьба стержня закрывает резьбу отверстия. В отверстии показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резьбой стержня. Штриховка доводится до сплошных основных толстых линий.

Рассмотрим примеры разъемных резьбовых соединений — болтового, винтового и шпилечного.
Болтовое соединение. Такое соединение состоит из двух деталей, соединенных с помощью болта и гайки. В деталях просверливают отверстие, диаметр которого немного больше, чем диаметр болта. Чтобы предотвратить разрушение детали при завинчивании гайки, на стержень болта надевается шайба. Чертеж такого соединения состоит из изображений деталей, которые входят в его состав.


Болт, гайка и шайба в разрезах показываются не рассеченными. Часто на чертежах резьбовое соединение показывают упрощенно (условно).

Рассмотрим последовательность построения болтового соединения.
1) Сначала вычерчивают соединение детали.
2) Затем дочерчивают болт, вспомогательное отверстие в деталях.
Далее чертят шайбу, надетую на болт, и затем — гайку.
В соединении длина болта связана с толщиной соединяемых деталей. Если толщина одной из соединяемых деталей составляет l1 = 25 мм, второй — l2 = 35 мм, то для них толщина шайбы составляет s, высота гайки — H и запас выходящего из гайки резьбового конца болта — к = 0,25 d,т. е. длина болта l = l1 + l2 + s + H + k.


Винтовое соединение. Соединение винтом включает соединяемые детали и винт с шайбой. Резьбовая часть винта ввинчивается в резьбовое отверстие детали. В соединениях винтами с потайной головкой шайбу не ставят.
Если применяется винт с потайной или полупотайной головкой, то на соответствующей стороне отверстия детали должна быть выполнена раззенковка (рассверливание отверстий) под головку винта.
Если диаметр головки винта меньше 12 мм, то шлиц рекомендуется изображать одной утолщенной линией.

Шпилечное соединение. Такое соединение состоит из шпильки, шайбы, гайки и соединяемых деталей. Соединение деталей шпилькой применяется тогда, когда нет места для головки болта или когда одна из соединяемых деталей имеет значительную толщину.

Помните! При упрощенном изображении резьбовых соединений:

  • зазоры между стержнем болта и отверстием под него не показывают;
  • дуги скругления фасок на головке болта и гайке, а также фаски на стержне не вычерчивают;
  • линию границы резьбы на стержне не показывают, а тонкую линию внутреннего диаметра резьбы проводят по всей длине стержня;
  • на виде сверху резьбу на стержне болта, винта, шпильки не изображают.

Шпоночное соединение. Это наиболее распространенное разъемное соединение деталей. Шпонка — это деталь, закладываемая одновременно в тело вала и в паз насаженной на нем детали. Такое соединение применяют в механических передачах, если необходимо, чтобы вместе с валом вращалась расположенная на нем деталь (зубчатое колесо, маховик и др.) Для этого в валах прорезают пазы (шпоночные канавки), в которые закладывают шпонки. Шпонка соединяет вал с другой деталью благодаря тому, что входит в паз вала и в такой же паз в отверстии, насаженной на вал детали. Наиболее распространенными среди шпоночных соединений являются призматические шпонки с округленными торцами.

Каждая шпонка имеет условное обозначение. Для призматической шпонки оно включает название этой детали и три размера: ширину, высоту и длину. Например, «Шпонка 12х8х60» означает шпонку шириной 12 мм, высотой 8 мм и длиной 60 мм.

На чертеже шпоночного соединения выполняют изображения тех деталей, которыми оно образовано. Показывают такое соединение двумя изображениями.

С помощью каких изображений показывают строение шпоночного соединения?

Штифтовое соединение. Это соединение образуется с применением штифтов — деталей цилиндрической или конической формы. Такие соединения широко распространены в промышленности и применяются для неподвижного соединения двух деталей и точной фиксации их друг относительно друга. В обозначение штифтов входит его название и размеры. Например, «Штифт цилиндрический 20х60» означает, что цилиндрический штифт имеет диаметр 20 мм и длину 60 мм. 

Штифтовые соединения на чертежах показывают с помощью разрезов. Штифты на сборочных чертежах в разрезе показывают нерассеченными, если секущая плоскость проходит вдоль их оси.

Первые болты с резьбой появились в XV в., болты без нарезки, имеющие весьма ограниченное применение, начали использоваться значительно раньше. Такие болты применялись еще в Древнем Риме в дверных устройствах в качестве осевых стержней и установочных болтов, представляющих собой стержень с прорезью, в которую вставлялся клин, который препятствовал смещению болта. Не исключено, что римляне первыми стали использовать винты для дерева (шурупы), которые изготовлялись из бронзы или из серебра. Резьба на винтах нарезалась вручную или ее заменяла проволока, накрученная на стержень и припаянная к нему. Очевидно, это изобретение было утрачено с исчезновением Римской империи, поскольку первое упоминание о винтах встречается в книге, относящейся лишь к началу XV в.
Задумывались ли вы о том, почему крепежные детали (болты, гайки, винты и т. д.) выпускаются определенных размеров и типов? В качестве классического примера необходимости стандартизации служит пожар, случившийся в Балтиморе (США) в феврале 1904 г. В пожаре, возникшем в деловом центре города из-за непотушенной сигареты, пострадало около 1,5 тыс. офисных зданий. Жилые кварталы, к счастью, уцелели, и человеческих жертв не было. Огонь бушевал более 30 часов, местные пожарные не могли с ним справиться. Власти города обратились за помощью в Вашингтон и Нью-Йорк. Однако, когда из этих городов подоспела помощь, оказалось, что их пожарные рукава несовместимы с пожарными гидрантами Балтимора. Было установлено, что в стране используются более 600 видов пожарных гидрантов различных размеров. В 1905 г.
Национальная противопожарная ассоциация утвердила обязательный федеральный стандарт, который вошел в историю стандартизации как «стандарт Балтимора», действующий и в настоящее время.