23 |
24 |
ется необходимая длина стяжного конца.
Рис. 1.19. Наглядное изображение и чертеж шпильки: а – элементы шпильки; б – параметры для ее вычерчивания
Резьбовой конец шпильки l1, ввинчиваемый в деталь, называется посадочным концом. Длина посадочного конца шпильки подбирается в зависимости от пластичности материала детали, в которую ввертывается шпилька (табл. 1.1).
Рис. 1.20. Последовательность соединения деталей шпильками
Длина гладкой (ненарезанной) части шпильки гаечного конца должна быть не менее 0,5 d.
Длина шпильки l и резьбового конца l0 в соответствии с ГОСТ 22032-76 приведены в прил. 2.
Пример условного обозначения шпильки диаметром резьбы d = 16 мм, с крупным шагом Р = 2 мм и рабочей длиной l = 120 мм:
Шпилька М16 – 6g х 120.58 ГОСТ 22032–76,
все остальное расшифровывается так же, как в обозначении болта.
25
Таблица 1.1. Зависимость длины посадочного конца шпильки от материала изделия, в которое она ввертывается
Длина |
ГОСТ |
|
Область применения |
||
ввинчива- |
Шпилька |
Шпилька |
|
|
|
емого |
класса |
класса |
|
|
|
резьбового |
точности В |
точности |
|
|
|
конца |
|
А |
|
|
|
l1=d |
22032-76 |
22033-76 |
Для |
резьбовых |
отверстий |
|
|
|
в стальных, бронзовых и ла- |
||
|
|
|
тунных деталях и деталях из |
||
|
|
|
титановых сплавов |
|
|
l1=1,25d |
22034-76 |
22035-76 |
Для |
резьбовых |
отверстий |
l1=1,6d |
22036-76 |
22037-76 |
в деталях из ковкого и серо- |
||
|
|
|
го чугуна |
|
|
l1=2d |
22038-76 |
22039-76 |
Для |
резьбовых |
отверстий |
l1=2,5d |
22040-76 |
22041-76 |
в деталях из легких сплавов |
||
1.6.3. Гайки
Гайки являются одним из важнейших элементов резьбового соединения, они различаются по форме поверхности, характеру исполнения, характеру резьбы и точности изготовления. Выбор типа гайки зависит от ее назначения и условий работы. Крепежные гайки, которые навинчиваются на болты и шпильки, чаще всего бывают шестигранной формы, реже квадратной. Кроме шестигранных и квадратных гаек, в машиностроении широко применяются гайки специальной формы: круглые, гайки-барашки и пр.
Высота нормальных шестигранных гаек класса точности В по ГОСТ 5915-70 Н = 0,8d. В особых случаях при больших стяжных усилиях, а также там, где в процессе эксплуатации приходится часто демонтировать резьбовое соединение, применяют гайки высокого класса точности В по ГОСТ 15523-70 (1,2d) и особо высокого класса точно-
26
сти А по ГОСТ 5931-70 (1,6d). При незначительных стяжных усилиях и там, где необходимо ограничить выступ гайки, применяют гайки уменьшенной высоты класса точности В по ГОСТ 5916-70 (0,5 – 0,6 d).
Разновидностями шестигранных гаек служат гайки корончатые и прорезные, устанавливаемые на резьбовых соединениях, подлежащих стопорению с помощью шплинтов. Они обычно выполняются с увеличенной общей высотой.
При небольших стяжных усилиях и частом завинчивании и отвинчивании применяют гайки-барашки (с двумя ушками) для удобства завертывания их вручную, без ключа.
Шестигранные гайки выпускают в двух исполнениях – с одной и двумя коническими фасками (рис. 1.21).
Рис. 1.21. Наглядное изображение и чертеж гайки в двух исполнениях
Основные размеры шестигранных гаек класса точности В, нормальных по ГОСТ 5915-70, приведены в табл. прил. 3.
Пример условного обозначения шестигранной гайки 1 исполне-
ния с диаметром резьбы d=12 мм, с крупным шагом Р=1,75 мм, полем допуска – 6Н, классом прочности – 12 и маркой стали – 40Х:
Гайка М12 – 6H.12.40X ГОСТ 5915-70
27
1.6.4. Шайбы
При сборке резьбовых соединений под гайки или головки болтов обычно подкладывают шайбы. Они позволяют увеличить опорную поверхность под гайкой, предохранить поверхность детали от задирания ее гранями гайки, а при неровностях на наружной поверхности детали предотвратить перекос гайки.
Различают шайбы круглые, пружинные, стопорные, косые и др. Круглые шайбы изготавливают без фаски, штампованными из листа (ГОСТ 11371-78) и с односторонней фаской, точеными на станке
(рис. 1.22).
Рис. 1.22. Шайбы круглые
Основные размеры шайб обычных по ГОСТ 11371-78 приведены в прил. 4.
Примеры условных обозначений шайб:
а) шайба 1 исполнения для болта, шпильки диаметром резьбы 18
мм: Шайба 18 ГОСТ 11371-78;
б) пружинная шайба из стали марки 65Г для болта, винта, шпильки с диаметром резьбы 18 мм: Шайба 18 Л 65Г ГОСТ 6402-70.
Примечание. Буква, стоящая за цифрами, обозначающими диаметр резьбы, указывает тип пружинной шайбы: Л – легкие шайбы; Н – нормальные шайбы; Т – тяжелые шайбы.
28
1.6.5. Глухие резьбовые отверстия под шпильку
Геометрические модели глухих резьбовых отверстий в деталях под шпильку создают в соответствии с размерами, установленными ГОСТом (ГОСТ 10549–80 для метрической резьбы).
Для вычерчивания глухого резьбового отверстия необходимо знать следующие размеры (рис. 1.23):
d – диаметр резьбового отверстия;
d0 – диаметр глухого отверстия без резьбы;
Н – нормальную глубину завинчивания шпилек и винтов, Н = l1
(табл. 1.1);
Н1 – наименьшую длину полной резьбы со сбегом; Н2 – наименьшую глубину сверления под резьбу при глубине за-
винчивания не более Н; с – величину фаски.
Размеры H1 и Н2 находят из следующих соотношений:
Н1 = Н + l2 и Н2 = Н + l3, где l2 |
и l3 – элементы глухого отверстия. |
|||||||||
При определении размеров глухих отверстий под винты и шпильки |
||||||||||
|
d0 = d– Р, где Р – шаг резьбы (ГОСТ 19257-73); |
|
|
|||||||
|
l2 = 2Р (ГОСТ 10549-80). |
|
|
|
|
|||||
|
Размеры недореза l 3 (ГОСТ 10549-80) и фаски с (ГОСТ 12414- |
|||||||||
66) находятся в зависимости от шага резьбы Р (табл. 1.2). |
|
|
||||||||
|
Таблица 1.2. Размеры глухих отверстий под шпильки |
|
|
|||||||
P |
|
l3 |
c |
|
|
P |
l3 |
|
c |
|
0,5 |
|
3 |
0,5 |
|
|
2,5 |
12 |
|
2,5 |
|
0,7 |
|
3,5 |
0,5 |
|
|
3 |
15 |
|
2,5 |
|
0,75 |
|
4 |
1 |
|
|
3,5 |
17 |
|
2,5 |
|
0,8 |
|
4 |
1 |
|
|
4 |
19 |
|
3 |
|
1 |
|
6 |
1 |
|
|
4,5 |
23 |
|
3 |
|
1,15 |
|
8 |
1,6 |
|
|
5 |
26 |
|
4 |
|
1,5 |
|
9 |
1,6 |
|
|
5,5 |
28 |
|
4 |
|
1,75 |
|
11 |
1,6 |
|
|
6 |
28 |
|
4 |
|
2 |
|
11 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
29 |
30 |
Пример определения размеров глухого резьбового отверстия в |
2. ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ОТВЕРСТИЙ С РЕЗЬБОЙ |
изделии из чугуна под шпильку М 14 с крупным шагом Р – 2 мм. Для |
|
этого шага резьбы l2 = 4 мм. |
Для построения деталей необходимо использовать среду «Де- |
По табл. 1.2 в строке Р = 2 мм находим l3= 11 мм; с = 2 мм; |
таль». Данная среда моделирования Autodesk Inventor позволяет со- |
d0 = d–2 = 12 мм. |
здавать трехмерные твердотельные модели деталей из базовых кон- |
Для чугуна Н = 1,25d = 1,25 · 14 = 17,5 мм; |
структивных элементов. Процесс моделирования начинается с базово- |
H1= H + l2 = 1,25d + l2 = 17,5 мм + 4 мм = 21,5 мм; |
го элемента, например параллелепипеда или цилиндра, который затем |
Н2 = Н + l3 = l,25d + l3 = 17,5 мм + 11 мм = 28,5 мм. |
трансформируется в модель детали удалением и добавлением матери- |
|
ала. В качестве конструктивных элементов используются выступы и |
|
вырезы, создаваемые выдавливанием, вращением, по сечениям, по |
|
направляющим, спиральные, а также отверстия, стенки, тонкостенные |
|
тела, скругления, уклоны и фаски. Могут также создаваться круговой |
|
или прямоугольный массивы конструктивных элементов. |
|
После загрузки среды «Деталь» на экране монитора появиться |
|
окно среды «Деталь» (рис. 2.1). |
|
Окно среды содержит следующие компоненты: |
|
1. Лента - палитра инструментов, на которой отображаются |
|
кнопки и элементы управления, используемые при работе с 2D черте- |
|
жами, аннотациями, для 3D моделирования, просмотра и визуализа- |
|
ции. |
|
2. Вкладка ленты - Наиболее общий элемент управления на |
|
ленте. Вкладки ленты содержат панели ленты, на которых располага- |
|
ются кнопки и другие элементы управления. |
|
3. Панель ленты - элемент управления на ленте, имеющий свое |
|
обозначение. На панелях ленты размещаются кнопки и другие элемен- |
|
ты управления. Несколько панелей ленты образуют вкладку ленты. |
|
4. Браузер - в нем отображается иерархическая структура дета- |
|
лей, узлов и чертежей. Браузер уникален для каждой рабочей среды. |
|
Браузер всегда отображает информацию для активного файла. |
|
5. Видовой куб - инструмент Autodesk® ViewCube® представля- |
|
ет собой постоянный, реагирующий на щелчки перетаскиваемый ин- |
Рис. 1.23. Схема создания отверстия с резьбой под шпильку |
терфейс, который можно использовать для корректировки точки обзо- |
ра модели. |
31
Рис. 2.1. Окно среды «Деталь»
Для загрузки среды «Деталь» выберем в быстром меню в за-
кладке «Создать»
инструмент «Деталь»
.
Для формирования резьбы при создании геометрических моде-
лей деталей в Inventor 2013 используются команды «Отверстие» 
и «Резьба»
, расположенные на панели «Изменить».
Команда «Резьба»
создает резьбу в отверстих (внутренняя резьба) или на цилиндрических элементах (внешняя резьба), таких как валы, шпильки и болты. Можно указать место расположения резьбы, длину, отступ начала резьбы, направление, тип, номинальный размер, класс и шаг резьбы. Данные для резьбы храняться в электронной таблице и могут быть настроены пользователем.
Команда «Отверстие»
позволяет создавать отверстия по точкам эскиза или другим выбранным геометрическим элементам.
32
Можно создавать просттые, резьбовые, конусные и конусные резьбовые отверстия, а также включать типы резтбы из таблицы с данными для резьбовых соединений. Пользователь может создавать отверстия с цековкой, зенковкой или местом под утопление. Можно задавать допуски для размеров отверстия.
2.1. Создание резьбы на геометрических моделях деталей с
помощь команды «Резьба» 
В начале рассмотрим построение внешней резьбы на цилиндрическом стержне диаметром 20 мм и длиной 100 мм.
Щелкнем на команде «Резьба»
, расположенной на панеле «Изменить» в закладке «3D-модель». Появиться панель «Резьба» (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Диалоговое окно «Резьба»
В диалоговом окне предлагается:
выбрать грань, на которой будет создаваться резьба
;
указать с помощью переключателя
можно зать режим отображения или не отображения резьбы;
в окне «Длина резьбы» можно включить или выключить параметр «На всю длину». Если параметр отключть, убрав галочку, то,