Как рассчитать глубину сверления под винт
Перейти к содержимому

Как рассчитать глубину сверления под винт

  • автор:

КОРОТКИЙ И ДЛИННЫЙ БОЛТ

Если хочешь что-то спрятать — положи это на видное место (народная мудрость). Верно и обратное. Очень часто мы просто перестаем замечать то, что постоянно находится у нас прямо перед глазами.

Каждый день, ходя по производству, мы видим, но не замечаем десятки, а то и сотни резьбовых соединений. Каждое такое соединение — это потенциальный отказ оборудования.

В США провели исследование и выяснили, что 30% отказов в автомобильной промышленности вызвано болтовыми соединениями.

Но болтовые соединения есть везде. Давайте завтра пройдем по предприятию без всяких приборов, специальных заданий, чек-листов и просто будем смотреть и видеть гайки. Очень вероятно, что мы заметим «короткий болт» и предотвратим отказ, сбережем деньги и даже, может быть, предотвратим несчастный случай.

Короткий болт — это термин, используемый для описания ситуации, когда болт установлен, а его резьба не выступает над уровнем гайки.

Короткий болт

Короткий болт

Для того, чтобы обеспечить полную прочность гайки, жизненно важно, чтобы резьба болта выступала через гайку. В противном случае возникает риск того, что произойдет срыв (зачистка) резьбы.

Часто рекомендуется, чтобы как минимум два шага резьбы болта выступали над уровнем гайки.

Как правило, первые несколько шагов резьбы болта могут быть сформированы только частично из-за фаски и т.д. Гайка тоже имеет не полностью сформированные первые витки резьбы с каждой стороны. Даже если болт закручен вровень с гайкой, то в скрутке фактически будет использована только часть резьбы (примерно две трети высоты гайки).

В системе крепежа HR по ГОСТ 32484.3-2013 (EN 14399-3:2005) «БОЛТОКОМПЛЕКТЫ ВЫСОКОПРОЧНЫЕ ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАТЯЖЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫЕ . Система HR — комплекты шестигранных болтов и гаек» предусмотрена высота гайки равной 0,85 от диаметра болта. Такая высота гайки приведет к тому, что при превышении усилия затяжки болта при монтаже произойдет разрушение болта (в системе HR), а не срыв резьбы.

Когда болт ломается при затягивании, очевидно, что требуется его замена. Срыв (зачистка) резьбы, как правило, носит постепенный характер. Если может возникнуть режим срыва (зачистки) резьбы, то в эксплуатацию могут попасть соединения, которые частично уже вышли из строя, что может иметь катастрофические последствия. Следовательно, для достижения надежной конструкции необходимо избегать возможности повреждения (смятия, зачистки и пр.) резьбы как с болта, так и с гайки.

При подборе гаек и болтов всегда необходимо следить за тем, чтобы тип и прочность гайки соответствовал типу и прочности болта.

Короткий болт

Таким образом, следует использовать гайку на всю высоту. Если вы хотите избежать срыва (зачистки) резьбы, то убедитесь, что резьба болта проходит через гайку и выходит из нее минимум на длину заходной части резьбы болта, это может быть один- три витка. Так же можно использовать правило выступающей части болта над гайкой до затяжки — она должна быть больше, чем 30% от диаметра болта.

Чтобы предотвратить ситуацию с коротким болтом, надо изначально выбрать по соответствующему стандарту болт с подходящей длиной. или проверить глухие отверстия на возможность использования данного болта. Подбор производится на основании расчета необходимой длины болта или глухого отверстия.

Как рассчитать нужную длину болта, шпильки, винта?

РАСЧЕТ ДЛИНЫ БОЛТА, ВИНТА, ШПИЛЬКИ

Если вы используете контргайку или метод затяжки вытягиванием болта/шпильки, учитывайте дополнительно толщину контргайки и необходимую высоту захвата вытягивающего инструмента.

1. Болтовое соединение (болтом и гайкой)

Болтовое соединение

Расчет длины болта: ℓ ≥b1+b2+S+H+a+z, где:

  • b1 и b2 – толщины соединяемых деталей;
  • S – толщина шайбы;
  • Н – высота гайки;
  • а – запас резьбы болта на выходе из гайки а=(1-2)Р;
  • z – высота фаски резьбового конца стержня по ГОСТ 12414 (z≈2Р).

Расчетную длину сравнивают со стандартными длинами болтов и выбирают ближайшую большую к подсчитанной по соответствующим стандартам.

2. Шпилечное соединение

Шпилечное соединение

Расчет длины шпильки ℓ (длина шпильки без ввинчиваемого конца): ℓ= b1+S+H+a+z

ВВИНЧИВАНИЕ БОЛТА В БЛОК ИЛИ ПЛАСТИНУ С НАРЕЗАННОЙ РЕЗЬБОЙ

Длинный болт — это термин, используемый для описания ситуации, когда болт установлен в отверстие недостаточной глубины

В случаях, когда болт вставляется в пластину или блок с нарезанной в них резьбой, обычно бывает так, что материалы болта и блока будут иметь разную прочность. Если будут приняты критерии, согласно которым болт должен быть затянут с усилием, подходящим для его прочности, чтобы выдерживать разрыв при растяжении до того, как внутренняя резьба повредиться, требуемая длина зацепления резьбы может быть чрезмерной и может стать нереалистичной для материалов с низкой прочностью пластин/блоков.

Допуски и погрешности шага между резьбами могут затруднить зацепление длинных резьб (резьбы с большой длиной свинчивания). Есть различные решения для таких случаев, в частности — использование прочных резьбовых вставок в блок или пластину. В случаях ввинчивания в блок или пластину всегда ориентируйтесь на силу затяжки, рекомендуемую изготовителем оборудования, а не на прочностные характеристики болта, шпильки, которые как правило дают возможность большего усилия затяжки.

Болтовое соединение

При глухих отверстиях проверяйте их глубину и глубину нарезанной в них резьбовой части. Резьбовая часть должна превышать на два витка резьбы ввинчиваемую в них часть болта. Для уверенности что соединение сможет быть затянуто с нужным усилием нужно проверить глухие отверстия на возможность использования данного болта в нём.

1. Расчет длины резьбы и глубины сверления под резьбу в глухих резьбовых отверстиях

РАСЧЕТ ДЛИНЫ БОЛТА, ВИНТА, ШПИЛЬКИ

  • 1 – длина ввинчиваемого конца шпильки (винта, болта);
  • 2 – запас резьбы (ℓ2≈2Р), где Р — шаг резьбы;
  • 3 – недорез включает в себя длину сбега (ℓ5) и недовода (ℓ4) резьбы по ГОСТ 27148 [ℓ3 ≈(1,5…4)Р].

Для справки:
Рекомендуется длина ввинчиваемого резьбового конца ℓ1 шпильки, болта, винта (d — диаметр болта):

  • 1=d для резьбовых отверстий в стальных, бронзовых и латунных деталях с и деталях из титановых сплавов
  • 1=1,25d для резьбовых отверстий в деталях из ковкого и серого чугуна, бронзы и легких сплавах.

АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТОВ

Задачу расчёта могу упростить многочисленные онлайн-калькуляторы.

РАСЧЕТ ДЛИНЫ БОЛТА — вот пример онлайн-калькулятора, позволяющего по основным параметрам соединения рассчитать минимальную требуемую длину болта. После расчета вам останется только по выбранному вами стандарту подобрать конкретный болт.

В этом калькуляторе используется формула:

L = hд + hш + hг + hр, где:

  • L — длина болта в мм;
  • hд — суммарная толщина скрепляемых деталей в мм;
  • hш — толщина шайбы в мм;
  • hг — высота гайки в мм;
  • hр — запас резьбы (обычно минимум три шага резьбы).

Другой калькулятор Подбор длины высокопрочного болта в зависимости от толщины стягиваемого пакета | БАШМЕТИЗ уже побредет конкретный болт по стандарту высокопрочного болта ГОСТ Р 52646-2006 в зависимости от толщины стягиваемого пакета.

В этом калькуляторе используется формула: Длина болта = толщина пакета (толщина соединяемых деталей, пластин) + высота гаек + толщина шайб + выступающий конец

Будьте аккуратны, в подобных калькуляторах могут использовать уже отмененные стандарты. В калькуляторах, применяющих параметры, указанные в ГОСТах, проверяйте актуальность (действие) этих ГОСТов на сегодняшний день.

Раньше, в доинтернетную эпоху, использовали вот такие таблицы. Возможно в каких то условиях они станут хорошей практикой.

Расчет длины болта

Надеемся, что после изучения материалов этого урока ШКОЛЫ ТОИР 4.0 на вашем предприятии не будут наблюдаться такие картины 🙂

Как определить размер болтов, гаек, шпилек, винтов

Человеку, который ничего не знает о метизном ряде, будет сложно разобраться в определении их разновидностей. Особенно если нет должного опыта в замере правильных размеров крепежных элементов. Если начать с простого, то для базового понимания необходимы замеры толщины, длины и диаметра. Однако сталкиваясь с обычными на первый взгляд болтами и гайками многие не знают, как правильно определить размер.

Параметры, по которым можно узнать базовую информацию об изделии – это длина, толщина, диаметр, а также может быть высота.

Чертежными обозначениями принято писать первую букву названия отдельного параметра. Она может быть, как большим шрифтом, так и малым. Получаем следующее:

  • «D» от слова «diameter» и соответствует диаметру;
  • «L» от слова «lenght» что означает длину;
  • «S» от слова «stoutness» определяет толщину;
  • «H» от слова «high» по возможности измеряется высота.

Во время измерения того или иного метиза существуют тонкости, которых следует придерживаться, чтоб определить правильный размер.

Правильное измерение болта

Если измеряемый болт с метрическим видом резьбы, тогда в информации о нем делают обозначение MDxPxL.

Данная аббревиатура обозначает следующее:

  • M — изделие с метрической резьбой;
  • D — значение диаметра метиза;
  • P — информация касательно шага резьбы. Может встречаться мелкий, крупный и особо мелкий. Если шаг крупный, то значение не пишут;
  • L — длинна изделия.

Показания, которые были замерены, записываются в миллиметрах.

Чтоб безошибочно определить размер болтов и их тип, необходимо разобраться с их разновидностями. Для этого существуют жесткие нормы ГОСТ из советского времени, а по европейским меркам ISO. Могут быть немецкие стандарты с пометкой DIN. Только когда известен тип можно приступать к замерам.

относительные размеры болта

Для проведения замеров необходимы специальные инструменты. Ими могут быть штангенциркуль, микрометр или шаблонная линейка. Для контроля резьбы измерений необходимо пользоваться калибрами «ПР-НЕ». Дословная расшифровка читается как «проходная-непроходная». Где ПР навинчивается без усилий, тогда как НЕ не навинчивается вообще.

Длину измерять лучше линейкой или более точным инструментом — штангенциркулем. Каждый резьбовой метиз имеет свой определённый шаг резьбы. А чтоб его узнать есть инструмент, называемый шагомером. Если такого инструмента нет под рукой, то можно произвести межвитковой замер штангенциркулем.

Такой метод измерения точнее определит шаг, если метиз будет крупного размера. Увы на мелких элементах возможны погрешности в правильности измерений. Чтоб этого не было следует делать замер нескольких витков. К примеру, если отмерять 10 витков и результат поделить на 10 получится необходимый шаг.

Когда метиз перемерен, то соответствующее значение можно отследить в специальной таблице. В случае, когда такого значения нет, возможно вы держите метиз с дюймовым шагом. Данному ряду также соответствует своя таблица. И для правильного определения размера следует прибегнуть к ней.

Болт сам по себе не так прост, как может показаться. Сфера применения болтов необычайно широка, что говорит о разнообразии геометрических форм и размеров для различных задач. Головка болта может быть следующих разновидностей:

  • Головка выступает над поверхностью;
  • Головка спрятана в материал заподлицо.

Когда производится замер длины метиза с выступающей головкой, она в расчет не берется. Следующие нормы ГОСТ помогут определить вид метиза по его головке:

  • Метиз с выступающей головкой шестигранного вида — ГОСТ 7805-70, 7798-70, 15589-70, 10602-94;
  • Для некоторых случаев крепление предусматривает уменьшенные шестигранные головки по стандартам ГОСТ 7808-70, 7796-70, 15591-70;
  • Если на деталь будет воздействовать нагрузка любого типа, то необходимо применять метизы с высокой прочностью по ГОСТ 22353-77;
  • Для скрепления крупных деталей применяют метизы с шестью гранями увеличенного размера ГОСТ Р 52644-2006;
  • Болт с шестигранной головкой, который имеет винтовое направление ГОСТ 7811-70, 7795-70, 15590-70;
  • Если необходима точность, то применяется уменьшенная головка болта для крепления в отверстиях после прохода развертки ГОСТ 7817-80;
  • Для болтов с увеличенной головкой существует ГОСТ 7801-81;
  • Для подъемаили крепления деталей в подвешенном состоянии используют рым-болт с петлей отечественного стандарта ГОСТ 4751-73;
  • Применяются также головки в виде полукруга больших размеров с квадратным подголовком ГОСТ 7802-81.

Болт для крепежа под потайной заход измеряется вместе с резьбовой частью по следующим стандартам:

  • Метизы для шин ГОСТ 7787-81;
  • Головка под потайной заход с усом по стандарту ГОСТ 7785-81;
  • Подголовок квадратный, а внутренняя часть под потайной заход может быть разной по ГОСТ 7786-81.

Чтоб узнать, какого стандарта болт, необходимо знать, какие могут быть разновидности головок. В случае если головка имеет шесть граней, можно воспользоваться ключом. Бывают виды, когда головка цилиндрической формы для потайных мест, тогда градация определяется по диаметру.

Определение болта с дюймовой градацией

В ходе ознакомления с документами и стандартами может попадаться сокращенное обозначение D”-NQQQxL, которое имеет следующие значения:

  • D” – обозначает диаметр и может быть представлено в виде целого числа. В случае различных размеров могут применяться дроби и номера в случае с небольшим размером;
  • N — обозначение количества витков в одном дюйме;
  • QQQ — это прямое обозначение дюймовой резьбы, также может встречаться и с четырьмя буквами;
  • L — определяет длину, измеряемую в дюймах.

Когда возникла необходимость узнать диаметр резьбы на дюймовом болте, тогда полученные измерения необходимо разделить на 25,4 мм. В итоге получится дюймовое значение, которое необходимо будет найти в подходящей таблице UNC.

Номинальный диаметр резьбы d=d1 Шаг резьбы P S e k d3 l-l1
крупный мелкий
6 1 10 10,9 4,0 1,6 4,0
8 1,25 1 13 14,2 5,3 2,0 4,0
10 1,5 1,25 16 17,6 6,4 2,5 4,0
12 1,75 1,25 18 19,9 7,5 3,2 5,0
(14) 2 1,5 21 22,8 8,8 3,2 5,0
16 2 1,5 24 26,2 10,0 4,0 6,0
(18) 2,5 1,5 27 29,6 12,0 4,0 6,0
20 2,5 1,5 30 33,0 12,5 4,0 6,0
(22) 2,5 1,5 34 37,3 14,0 5,0 8,0
24 3 2 36 39,6 15,0 5,0 8,0
(27) 3 2 41 45,2 17,0 5,0 8,0
30… 3,5 2 46 50,9 18,7 6,3 10,0

Шаг резьбы измеряется тем же образом, как и метрические болты. Но в данном случае измеряются витки на дюймовом расстоянии. Упростить задачу можно при наличии резьбомера с дюймовыми значениями.

Длинна изделия та же, но исчисляется в другой форме. Главное не забывать, что для правильного вычисления размера замер необходимо делить на 25,4 мм. Ориентируясь по таблице можно с легкостью найти подходящее значение.

Винт и все о его размерах

Подобно болтам винт имеет метрическую резьбу и обозначается следующей аббревиатурой MDxPxL. Разъяснение похожее, как и для стандартной резьбы:

  • M — означает что резьба метрическая;
  • D — показывает диаметр изделия;
  • P — тип резьбы;
  • L — общая длинна метиза.

Замеры следует производить только после выяснения точного ГОСТ, к которому принадлежит изделие. Учтите, что могут быть несколько разновидностей изделия. Для определения диаметра резьбы стоит воспользоваться штангенциркулем, чтоб получить точное значение.

Все крепежные винты имеют 4 разные группы:

  • С выступающей верхней головкой;
  • С наполовину углубленной головкой;
  • Головка углублена целиком;
  • Головка на винте отсутствует.

Согласно уже имеющимся советским стандартам определяется подходящий вариант крепежа:

  • Крепежный элемент с цилиндрической верхней головкой под внутренний шестигранный ключ соответствует ГОСТ 11738-84;
  • Если изделия выполнены в виде полукруглого элемента, к ним применяется ГОСТ 17473-80;
  • Когда головка скрывается наполовину в материале — это ГОСТ 17474-80;
  • В случае, когда крепёжная головка скрывается полностью — это ГОСТ 17475-80;
  • Если метиз оборудован прямым шлицом, ему соответствуют несколько стандартов ГОСТ 1476-93, 1477-93, 1478-93, 1479-93;
  • Если в метизе присутствует шестигранник, то крепеж соответствует ГОСТ 8878-93, 11074-93, 11075-93;
  • Редко пользующиеся спросом крепежи с квадратной головкой делают по следующим стандартам ГОСТ 1482-84, 1485-84.

Как правильно определить размер шпильки

Основная резьба, применяемая на шпильках, это метрическая. Ей соответствует следующее обозначение в виде MDxPxL. Нового здесь ничего нет, замеры такие же, как и в предыдущих вариантах:

M — метиз с метрической резьбой;

D — диаметр изделия;

P — шаг, измеряемый в миллиметрах;

L — длинна части которая будет задействована в работе.

Беря за ориентир соответствующий стандарт ГОСТ, производятся измерения согласно типу шпильки. Чтоб разобраться, с какой целью будет использоваться метиз, их делят на 2 группы:

  • Конструкция метиза, который будет ввинчиваться в гладкие отверстия;
  • Конец с элементом для крепежа для вкручивания в отверстие.

Первый тип использует для крепления всю резьбу по длине. Тогда как на втором варианте резьба нарезана только в конце.

Производство шпилек соответствует следующим стандартам:

  • Резьбовые шпильки DIN 975;
  • Размерный вариант DIN 976-1;
  • Используются при ввинчивании на гладких участках ГОСТ 22042-76, 22043-76;
  • Если необходимо скрепить фланцы, тогда стоит использовать метизы следующего стандарта — ГОСТ 9066-75.

Могут попадаться и прочие разновидности, на которые распространяются отдельные нормативы стандартов ГОСТ.

Определение размера заклепки

Заклепка представляет собой полнотелый метиз, с головкой который монтируется на изделие при помощи молотка. По документальной составляющей имеет следующее обозначение DxL. Обозначение говорит о следующем:

D — диаметр заклепочного тела;

L — общая длинна заклепки.

Когда осуществляется замер, можно ошибиться, так как нормативы ГОСТ используют несколько групп из-за различий в длине:

  • Головка, выступающая над плоскостью;
  • Метиз с потайным креплением;
  • Возможность неполного потайного крепления.

Во время производства производители придерживаются следующих стандартов:

  • Если головка метиза цилиндрической формы — ГОСТ 10303-80;
  • Производство крепежа с потайной головкой по ГОСТ 10300-80;
  • Вариант, когда головка полукруглого сечения — ГОСТ 10299-80;
  • Когда головка метиза скрывается не полностью — ГОСТ 10301-80.

Можно использовать заклепки отрывного типа. Их принцип заключается в вытаскивании стержня, который уплотняет заклепку между двумя материалами.

У данных метизов отдельные стандарты производства:

  • Заклепки отрывные с цилиндрической головкой по стандарту DIN 7337, ISO 15977, ISO 15979, ISO 15981, ISO 15983, ISO 16582;
  • Заклепка с выпуклостью и потайным креплением соответствует DIN 7337, ISO 15978, ISO 15980, ISO 15984.

Размерные разновидности шплинтов

Шплинтов существует три варианта, и измеряются все они по-разному.

Разводные шплинты характеризуются дополнительным значением размера условного диаметра. Этот относительный диаметр касается отверстия под монтаж шплинта. Условный диаметр всегда будет больше, чем реальный. Разница в диаметрах отображена в ГОСТ 397-79.

Чтоб определится какой длины шплинт, следует сделать следующее. Все разводные шплинты оканчиваются длинным и коротким концом. Так вот правильная длинна метиза — от изгиба головки до конца короткого края.

В случае с игольчатым шплинтом здесь размер фиксирован и контролируется по нормативу DIN 11024. Размер метиза определяется по его диаметру.

Шплинты быстросъёмны, имеют кольцо, и длинна у них всегда фиксированная. В большинстве случаев применяются изделия по нормативу DIN 11024. Размер шплинта определяется по значению его диаметра.

Произведение замеров гайки

Основная часть гаек с метрической резьбой. Чтоб понять с каким диаметром предстоит иметь дело, необходимо будет произвести дополнительные замеры. Правильное значение всегда дает винт или болт от гайки. Такие измерения будут считаться наиболее точными.

Когда выполнен замер резьбы внутри гайки, мы получаем внутренний диаметр d вн.

Для более точного определения результата метрической резьбы необходимо знать соответствие d вн диаметру такого же болта. Для простоты подсчетов используйте таблицу.

относительные размеры гайки

Если применять калибры, можно точно определить необходимую резьбу. Методика калибра «проходная-непроходная» основана на свободном соединении одного края и отсутствию соединения другого края.

Вид гаек так же отличается, даже невооруженным взглядом можно заметить разницу. Для определения стандарта метиза необходимо измерять высоту. Так как есть несколько разновидностей высоких, низких, сверх высоких и прочих гаек метизного ряда.

Гайка так же, как и болт использует габариты «под ключ». В данном случае есть различие между метизами.

Точный размер шага резьбы можно замерять, воспользовавшись методом замера шага резьбы на болте. Для замеров необходим будет инструмент резьбомер или если его нет, то необходимо сосчитать количество витков на промежутке метиза.

Замер гайки с дюймовым размером

Для определения правильности резьбы на гайке с дюймовой резьбой, сперва необходимо взять соответствующий болт. Бывают случаи, когда под рукой нет болта, но есть только гайка, тогда поможет резьбомер. Полученный результат благодаря резьбомеру будет правильным, если не забывать его делить на 25,4 мм.

Шайба и ее размеры

Шайба имеет свое собственное обозначение, которое записывается как буква D. В прилагаемой документации такая расшифровка гласит, что это диаметр с метрической резьбой метизного изделия, применимого вместе с крепёжным элементом.

Для точности измерения шайб следует воспользоваться штангенциркулем. Полученный результат всегда будет немного больше, чем в обозначении. Такое свойство метиза обуславливается в связи со свободным ходом шайбы при монтаже ее на изделие. Таким образом такой зазор помогает без проблем надеть шайбу.

Как рассчитать глубину сверления под винт

Лабораторная работа

Изучение резьбовых соединений

1. Цель работы

Ознакомление с основными типами резьбовых соединений, с конструктивными формами головок винтов и гаек, с классификацией способов стопорения резьбовых деталей.

2. Теоретические положения

2.1 Основные типы резьбовых соединений

Основными типами резьбовых соединений являются: соединение винтом с гайкой – болтовое соединение рис.1,а, соединение винтом, завернутым в резьбовое отверстие – винтовое соединение рис.1,б, соединение шпилькой рис. 1,в.

В соединении винтом с гайкой затяжка возможна, если длина ненарезанной части винта меньше суммарной толщины соединяемых деталей

В соединениях винтом или шпилькой рисунок 1б, 1в из тех же соображений необходимо обеспечить

Глубина завинчивания винтов в тело детали должна находиться в определенных пределах. Она определяется из условия равнопрочности резьбы и стержня винта.

Длина стальных винтов должна быть такой, чтобы обеспечить глубину завинчивания в деталь:

из стали на l 1 = (0,8 1) d

из чугуна на l 1 = (1,35 1,5) d

из бронзы на l 1 = (1,2 1,3) d

из силумина l 1 = (1,4 2,0) d .

Шпилька завинчивается в деталь концом, имеющим меньшую длину нарезки. Для того , чтобы шпилька не вывертывалась при отвинчивании гайки, она должна быть завернута в деталь до конца нарезки, т.е. до отказа.

Стандартом предусматриваются шпильки:

l 1 = d – для резьбовых отверстий в стальных, бронзовых и латунных деталях с достаточной пластичностью;

l 1 = 1,25 d – для резьбовых отверстий в деталях из ковкого и серого чугуна;

l 1 = 2 d – для резьбовых отверстий в деталях из легких сплавов.

Исходя из приведенных рекомендаций, студент должен вычертить указанный преподавателем эскиз винтового соединения в натуральную величину.

Пример. Вычертить соединение листа толщиной δ = 10 мм с корпусной деталью из чугуна, выполненное винтом М10 по ГОСТ 17473 – 72.

Необходимая длина винта (рис.2)

По ГОСТ для данного винта длина винта l = 20 80 мм.

Из ряда длин принимаем l = 25 мм .

Для этого случая резьба нарезана у винта до головки. Глубина завинчивания

l 1 = l — δ =25-10=15 мм.

Глубина нарезки в отверстии равна

где l 2 – длина свободного участка резьбы под торцем винта,

где Р – шаг резьбы, мм.

По ГОСТу для М10 шаг резьбы Р =1,5мм.

Глубина сверления равна

l 1 + l 2 + l 3 , Глубина нарезки в отверстии равна

где l 2 – длина свободного участка резьбы под торцем винта,

где Р – шаг резьбы, мм.

По ГОСТу для М10 шаг резьбы Р =1,5мм.

Глубина сверления равна

где l 3 – расстояние от последних полных витков резьбы до днища отверстия, l 3 =(5 6)∙Р.

Все винты по форме их головок можно разделить на три группы:

а) захватываемые инструментом снаружи;

б) захватываемые изнутри и с торца;

в) с головками, препятствующими повороту.

Головки с наружным захватом обеспечивают наибольшую силу затяжки, но требуют много места для ключа. Широкое распространение получили шестигранные головки, которые требуют относительно небольшого поворота ключа до перехвата за следующие грани (на 1/6, а при соответствующей конструкции ключа на 1/12 оборота) и имеют достаточную ширину последних для передачи необходимого момента завинчивания.

В условиях частого завинчивания и отвинчивания и при наличии свободного пространства для поворота ключа на значительный угол применяют квадратные головки, которые при тех же габаритах имеют более широкие грани, что обеспечивает передачу больших моментов затяжки.

Различают три типа шестигранных головок болтов (гаек):

— болты с облегченной головкой (облегченные гайки) рис.3- I ;

— болты с нормальной головкой (нормальные гайки) рис.3- II ;

— болты с увеличенной головкой (увеличенные гайки) рис.3- III .

В машиностроении наблюдается тенденция применять облегченные головки болтов и гаек, так как при достаточной прочности они обладают малыми радиальными габаритами и небольшой массой, и позволяют создать более компактные конструкции крепежных узлов.

Шестигранные и квадратные головки выполняют для обычных условий эксплуатации нормальной высоты 0,7 d (где d – наружный диаметр резьбы). Для работы с частым завинчиванием и отвинчиванием применяют головки увеличенной высоты, а при стесненных по высоте габаритах и редком завинчивании и отвинчивании – пониженной высоты, до 0,5 d .

В условиях стесненных габаритов применяют винты с головками, имеющими на наружной поверхности шлицы треугольного профиля. Шлицевые головки требуют специальных торцевых ключей и поэтому имеют ограниченное распространение (например, в авиационных двигателях).

Головка с внутренним и торцевым захватом можно утапливать в углублениях на деталях, что представляет большие преимущества с точки зрения внешнего вида, габаритов и удобства обтирки машины. Такие головки в зависимости от формы применяемого инструмента выполняют:

— с внутренним шестигранником;

— с шлицами под обычную отвертку;

— с крестообразным шлицем под специальную отвертку.

Преимуществом винтов с внутренним шестигранником является то, что максимальный момент затяжки из условия смятия граней меньше момента, определенного из условия прочности винтов, и поэтому их нельзя повредить при затягивании. Кроме того, эти винты обеспечивают красивый внешний вид, обслуживаются простыми ключами в виде изогнутого под прямым углом прутка шестигранного сечения.

Головки с крестовым шлицем более совершенны, так как крестообразный шлиц лучше сопротивляется обмятию . Они находят применение в машинах массового выпуска.

Головки с внутренним и торцевым захватом по внешней форме выполняют цилиндрическими , полукруглыми и коническими.

Основное применение имеют винты с цилиндрическими головками. При необходимости утапливая головки и в случае малой толщины притягиваемых деталей используют конические головки. Для придания соединению красивой формы при невозможности утапливания головки применяют винты с полукруглыми головками.

Головки, препятствующие провороту , можно разделить на :

— головки специальной формы с выступами или лысками , препятствующими провороту винта при затяжке;

— круглые головки с усиком или квадратным подголовком, вызывающими обмятие детали.

Гайки. Наибольшее распространение получили шестигранные гайки. Высота нормальных гаек 0,8 d . При частом завинчивании и отвинчивании и больших усилиях затяжки применяют гайки высокие (с высотой 1,2 d ) и особо высокие (с высотой 1,5 d ), а при малых затяжках или в качестве контргаек – гайки уменьшенной высоты (с высотой (0,5-0,6) d .

Гайки, подлежащие стопорению с помощью шплинтов, выполняют прорезными или корончатыми. При относительно малых (для данного номинального диаметра) осевых нагрузках применяют круглые установочные гайки со шлицами или с отверстиями на торцевой поверхности.

Гайки, предназначенные для малой затяжки и частого отворачивания, выполняют в виде барашков или с накаткой. Для штуцерно-трубных соединений используют накидные гайки.

2.2 Исследование способов стопорения резьбовых соединений

В технике используют много способов стопорения крепежных деталей, однако все они могут быть разбиты на три группы:

1. Стопорение наглухо, которое может быть разделено на стопорение приваркой и стопорение пластическим деформированием. Оба способа достаточно надежны, но требуют разрушения крепежных деталей при демонтаже.

2. Стопорение дополнительным трением. Этот вид стопорения основан на создании дополнительных сил трения, сохраняющихся при снятии с винта внешней осевой нагрузки. Наиболее старым способом этого вида стопорения является контргайка, т.е. вторая гайка. В этом случае, вследствие взаимной затяжки гаек, силы трения в резьбе сохраняются даже при разгрузке винта.

Широкое применение получили пружинные шайбы, обеспечивающие благодаря упругости сохранение сил трения в резьбе при колебаниях осевой нагрузки. В конструкциях, подверженных относительно спокойной нагрузке, применяют стопорение резьбы посредством специальных гаек с прорезью, которые после затяжки деформируются.

Преимуществом стопорения дополнительным трением является возможность фиксировать крепежные детали в любом положении.

3. Стопорение специальными деталями. Основными средствами стопорения этого типа служат шплинты и стопорные шайбы с усиками. Широко применяется стопорение фигурными накладками и проволокой.

3. Порядок выполнения работы

При выполнении лабораторной работы необходимо:

— рассчитать и вычертить резьбовое соединение, указанное преподавателем;

— ознакомиться со способами стопорения резьбовых соединений, на указанных преподавателем реальных образцах (КПП, задний мост, ДВС и т.п.), определить вид способа стопорения .

4. Содержание и оформление отчета

4.1 Титульный лист.

4.3 Основные соотношения резьбы для заданного варианта:

4.4 Эскиз рассчитанного резьбового соединения

4.5 Анализ способов стопорения резьбовых соединений:

1. КПП автомобиля КАМАЗ

2. Дифференциал автомобиля ГАЗ-53

3. Механизм рулевого управления автобуса ЛИАЗ

4.7. Оформить протокол работы, в котором указать цель работы, результаты измерений и вычислений, выводы.

Выводы не должны ограничиваться сообщением о том, что работа проделана. Выводы должны показать, какие новые знания получены Вами при выполнении лабораторной работы

5. Варианты заданий

Толщина δ или Σδ ( мм )

ОТВЕРСТИЯ СКВОЗНЫЕ ПОД КРЕПЕЖНЫЕ ДЕТАЛИ
РАЗМЕРЫ
Through holes for fasteners. Dimensions

1. Настоящий стандарт устанавливает размеры сквозных отверстий под болты, винты, шпильки и заклепки с диаметрами стержней от 1,0 до 160 мм, применяемых для соединения деталей с зазорами.

Стандарт полностью соответствует рекомендации СЭВ по стандартизации PC 107-72 и рекомендации ИСО Р-273.

2. Размеры сквозных отверстий должны соответствовать указанным в таблице.

Диаметры стержней крепежных деталей d

Диаметры сквозных отверстий d1

Диаметры стержней крепежных деталей d

Диаметры сквозных отверстии d1

Диаметры стержней крепежных деталей d

Диаметры сквозных отверстий d1

Диаметры стержней крепежных деталей d

Диаметры сквозных отверстии d1

1. 3-й ряд отверстий не допускается применять для заклепочных соединении

2. Рекомендации по выбору рядов сквозных отверстий приведены в приложении.

3. Предельные отклонения диаметров отверстий:

а) для 1-го ряда — по H12;
б) для 2-го и 3-го рядов — по H14.

ПРИЛОЖЕНИЕ
Рекомендуемое

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ РЯДОВ СКВОЗНЫХ ОТВЕРСТИЙ

1. При независимой обработке отверстий каждой детали соединения с расстоянием между осями наиболее удаленных отверстий менее 500 мм, для соединений, к которым предъявляются лишь требования собираемости, ряды сквозных отверстий рекомендуется выбирать по приводимой ниже таблице.

Количество и расположение отверстий

Способ образования отверстий

Рекомендуемый ряд сквозных отверстий

Любое количество отверстий и любое их расположение

Обработка отверстий по кондукторам

а — отверстия расположены в один ряд и копированы относительно оси отверстия или базовой плоскости

Пробивка отверстий штампами повышенной точности, литье под давлением и литье по выплавляемым моделям повышенной точности

2. Для соединений, к которым предъявляются требования собираемости и дополнительные требования обеспечения определенной степени относительного перемещения деталей, а также для соединений, к которым предъявляются лишь требования собираемости, но с расстояниями между осями наиболее удаленных отверстий в деталях 500 мм и более, допускается принимать более грубые (по сравнению с рекомендуемыми в таблице) ряды сквозных отверстий.

3. При совместной обработке отверстий в деталях соединения (для заклепочных и неразбираемых болтовых соединений) номинальный диаметр сквозного отверстия рекомендуется принимать равным наибольшему предельному размеру диаметра стержня крепежной детали. При этом отверстия должны быть раззенкованы на размер, соответствующий переходному радиусу между головкой и стержнем.

Изменение №1 ГОСТ 11284-75. Отверстия сквозные под крепежные детали. Размеры.

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 81 12 03 № 5218 срок введения установлен с 82 01 01

На обложке и первой странице обозначение стандарта дополнить обозначением: (СТ СЭВ 2515—80).

Пункт 1. Второй абзац изложить в новой редакции:

«Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2515—80>.

Пункт 2 изложить в новой редакции (кроме таблицы и примечания):

«2. Размеры сквозных отверстий должны соответствовать указанным на чертеже и а таблице.

Таблица. Заменить обозначение размера: d1 на dh;
таблицу дополнить диаметрами стержней крепежных деталей d — 1,8; 3,5; 4,5 мм с соответствующими dh;
графу «Диаметры сквозных отверстий dh» для диаметров d крепежных деталей 1,0; 1,2; 1,4; 12,0; 14,0 и 16,0 мм изложить в новой редакции:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *