методические указания ИГ / Соединение шпилькой(Тропина,Голодова,Тимонина)

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Сибирский государственный индустриальный университет”

Кафедра графики и начертательной геометрии

Соединение шпилькой Методические указания для студентов всех

специальностей первого курса

Новокузнецк

2009

УДК 744:69 (075) С 580

Рецензент к.т.н., профессор СибГИУ

А.Н. Савельев

С 580 Соединения шпилькой (методические указания для студентов всех специальностей первого курса) / Сост.: Л.С. Тропина, М.А. Голодова, Т.Х. Тимонина: СибГИУ. – Новокузнецк, 2009. – 29 с., ил.

Изложены основные сведения о чертежах соединений шпилькой, приведены примеры выполнения этих чертежей. Даны справочные данные размеров крепежных изделий. Приведены варианты заданий.

Методические указания предназначены для студентов всех специальностей первого курса.

Соединение деталей шпилькой применяется для разъемного соединения, как правило, двух деталей. В его состав входят шпилька, гайка, шайба и соединяемые детали (рисунок 1). В деталях, подлежащих соединению, выполняются отверстия (сквозное в детали позиции 2 и глухое резьбовое в детали позиции 1). Шпилька устанавливается в отверстие детали позиции 2 и ввинчивается в гнездо (деталь позиции 1). На шпильку надевается шайба (деталь позиции 3), навинчивается гайка (деталь позиции 4).

Рисунок 1 – Соединение шпилькой

Элементы соединения шпилькой

Шпильки

Шпилька – крепежная деталь машин и механизмов, представляющая собой цилиндрический стержень, на обоих концах которого выполнена резьба (рисунок 2).

Шпильки классифицируют:

•по назначению (для деталей, выполненных из различных материалов, с резьбовыми отверстиями и деталей с гладкими отверстиями);

•по характеру исполнения;

•по шагу резьбы;

•по точности изготовления.

Взависимости от степени точности обработки шпильки подразделяются на классы:

•класс точности В – нормальная точность;

•класс точности А - повышенная точность.

Рисунок 2 – Наглядное изображение шпильки

Номера стандартов, определяющих конструкции и размеры шпилек, приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Стандарты на конструкции и размеры шпилек

Виды шпилек	ГОСТ
Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 1d:	22032-76*
класса точности В
класса точности А	22033-76*
Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 1,25d:	22034-76*
класса точности В
класса точности А	22035-76*
Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 1,6d:	22036-76*
класса точности В
класса точности А	22037-76*
Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 2d:	22038-76*
класса точности В
класса точности А	22039-76*
Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 2,5d:	22040-76*
класса точности В
класса точности А	22041-76*
Шпильки для деталей с гладкими отверстиями:	22042-76*
класса точности В
класса точности А	220343-76*

Конструкции и размеры шпилек для деталей с резьбовым отверстием приведены на рисунке 3 и в таблице 2.

4

исполнение 1

исполнение 2

Рисунок 3 – Конструкции шпилек

Стандартом установлены следующие обозначения элементов шпильки:

d	–	номинальный диаметр резьбы;
d 1	–	диаметр стержня;
l	–	длина шпильки;
b	–	длина резьбы гаечного конца;
b1	–	длина ввинчиваемого резьбового конца;
c	–	величина фаски.

Таблица 2 – Основные размеры шпилек с крупным шагом резьбы р, мм

d	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	27	30	36	42	48
р	1,0	1,25	1,5	1,75	2,0	2,0	2,5	2,5	2,5	3,0	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
d 1	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	27	30	36	42	48
с	1,0	1,6	1,6	1,6	2,0	2,0	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	3,0	3,0	4,0

5

В длину шпильки l не включается длина ввинчиваемого резьбового конца, так как она зависит от материала детали, в которую ввинчивается шпилька.

Зависимость длины резьбы ввинчиваемого резьбового конца b1 от диаметра шпильки и материала детали для шпилек нормальной точности приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Область применения шпилек

Длина ввинчи-
ваемого резьбо-	Область применения	Стандарт
вого конца
b1 = d	для резьбовых отверстий в сталь-	ГОСТ 22032-76*
	ных, бронзовых и латунных дета-
	лях и деталях из титановых сплавов
b1 = 1,25d	для резьбовых отверстий в деталях	ГОСТ 22034-76*
	из ковкого и серого чугуна
	для резьбовых отверстий в деталях
b1 = 1,6d	из ковкого и серого чугуна, допус-	ГОСТ 22036-76*
	кается применять в стальных и
	бронзовых деталях
b1 = 2d	для резьбовых отверстий в деталях	ГОСТ 22038-76*
b1 = 2,5d	из легких сплавов	ГОСТ 22040-76*

Пример условного обозначения шпильки исполнения 1, диаметром

резьбы d ═ 16мм, крупным шагом p =2мм с полем допуска 6g длиной l ═ 120 мм, класса прочности 5.8, без покрытия:

Шпилька М16−6g х120.58 ГОСТ 22032−76*.

Поле допуска – параметр, определяющий точность изготовления резьбы. На учебных чертежах допускается упрощенное условное обозначение

шпильки:

Шпилька М16х120 ГОСТ 22032−76*.

Длины резьбы гаечного (стяжного) конца приведены в таблице 4.

6

Таблица 4 – Длина резьбы гаечного конца, мм

Длина				Длина резьбы гаечного конца b
шпильки				при номинальном диаметре резьбы d
l
	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	27	30		36	42	48
40	18	22	26	30	х	х	х	х	-	-	-	-		-	-	-
45	18	22	26	30	34	х	х	х	х	х	-	-		-	-	-
50	18	22	26	30	34	38	х	х	х	х	-	-		-	-	-
55	18	22	26	30	34	38	42	х	х	х	х	-		-	-	-
60	18	22	26	30	34	38	42	46	х	х	х	х		-	-	-
65	18	22	26	30	34	38	42	46	50	х	х	х		-	-	-
70	18	22	26	30	34	38	42	46	50	54	х	х		х	-	-
75	18	22	26	30	34	38	42	46	50	54	60	х		х	-	-
80	18	22	26	30	34	38	42	46	50	54	60	х		х	х	х
90	18	22	26	30	34	38	42	46	50	54	60	66		х	х	х
95	18	22	26	30	34	38	42	46	50	54	60	66		78	х	х
100	18	22	26	30	34	38	42	46	50	54	60	66		78	х	х
110	18	22	26	30	34	38	42	46	50	54	60	66		78	90	х
120	18	22	26	30	34	38	42	46	50	54	60	66		78	90	х
130	24	28	32	36	40	44	48	52	56	60	66	72		84	96	108
140	24	28	32	36	40	44	48	52	56	60	66	72		84	96	108
150	24	28	32	36	40	44	48	52	56	60	66	72		84	96	108
160	24	28	32	36	40	44	48	52	56	60	66	72		84	96	108
170	-	28	32	36	40	44	48	52	56	60	66	72		84	96	108
180	-	28	32	36	40	44	48	52	56	60	66	72		84	96	108
190	-	28	32	36	40	44	48	52	56	60	66	72		84	96	108
200	-	28	32	36	40	44	48	52	56	60	66	72		84	96	108

Примечание: знаком х отмечены шпильки с длиной гаечного конца b = l − 0,5d − 2p.

7

Гайки

Гайка – крепежное изделие с резьбовым отверстием, навинчивающееся на стержень с такой же резьбой.

Гайки классифицируют:

•по форме поверхности;

•по характеру исполнения;

•по шагу резьбы;

•по точности изготовления.

По форме поверхности различают гайки шестигранные (рисунки 4 и 5), круглые, гайки-барашки.

Наиболее широкое применение находят шестигранные гайки.

Рисунок 4 - Гайки шестигранные

Рисунок 5 – Гайки шестигранные прорезные и корончатые

8

В зависимости от степени точности обработки резьбы гайки подразделяются на классы:

•класс точности В – нормальная точность;

•класс точности А – повышенная точность;

•класс точности С – грубая точность.

Гайки классов точности А и В, могут иметь метрическую резьбу с крупным или мелким шагом, точности С – только с крупным шагом.

По конструкции шестигранные гайки делятся на:

•обыкновенные, прорезные, корончатые,

•нормальные, низкие, высокие и особо высокие.

По исполнению гайки могут быть (рисунок 4):

•исполнения 1 - с двумя наружными коническими фасками;

•исполнения 2 – с одной наружной конической фаской;

•исполнения 3 - с цилиндрическим или коническим выступом на одном торце.

Типы наиболее распространенных гаек и номера стандартов на эти гайки приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Гайки

Тип гайки	ГОСТ
Гайки шестигранные:	5915-70
класса точности В,
класса точности А,	5927-70
класса точности С.	15526-70
Гайки шестигранные высокие:	15523-70
класса точности В,
класса точности А.	15524-70
Гайки шестигранные низкие:	5916-70
класса точности В,
класса точности А.	5929-70
Гайки шестигранные прорезные и корончатые:	5918-73
класса точности В,
класса точности А.	5932-73
Гайки шестигранные прорезные и корончатые низкие:	5919-73
класса точности В,
класса точности А.	5933-73

Определенный тип гайки выбирают в зависимости от ее назначения и условий работы. Высокие и особо высокие гайки применяют в тех случаях, когда в процессе эксплуатации необходимо часто разбирать резьбовое соединение или когда на соединение действует большое осевое усилие. При незначительных осевых усилиях применяют низкие гайки. Для соединений, подверженных вибрациям, применяют прорезные корончатые гайки со шплинтами или обыкновенные гайки со стопорными устройствами.

9

Гайки шестигранные класса точности В по ГОСТ 5915-70 и ГОСТ 5916-70

Изображение гаек приведено на рисунках 6 и 7, а основные размеры – в таблицах 6 и 7.

Рисунок 6– Наглядное изображение гайки шестигранной

Рисунок 7 - Гайки шестигранные

Таблица 6 – Размеры гаек шестигранных по ГОСТ 5915-70,мм

d	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	27	30	36	42	48
р	1,0	1,25	1,5	1,75	2,0	2,0	2,5	2,5	2,5	3,0	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
S	10	13	17	19	22	24	27	30	32	36	41	46	55	65	75
т	5	6,5	8	10	11	13	15	16	18	19	22	24	29	34	38
е,	10,9	14,2	18.7	20,9	23,9	26,2	29,6	33,0	35,0	39,6	45,2	50.9	60,8	71,3	82,6
не
менее
dw,	9,0	11,7	15,5	17,2	20,1	22,0	24,8	27,7	29,5	33,2	38,0	42,7	51,1	59,9	69,4
не
менее

10