Изображение и обозначение резьбы

Вы, наверняка, замечали, что многие изделия состоят из двух и более деталей, соединённых между собой определённым образом. Наиболее распространёнными соединениями деталей являются резьбовые. Детали соединяют с помощью резьбы, образованной на их поверхностях, а также с помощью крепёжных деталей, имеющих резьбу.

Резьба представляет собой совокупность винтовых выступов и впадин, нанесённых по винтовой линии на внутреннюю и внешнюю боковую поверхность некоторых тел вращения.

Интересно, что винтовая поверхность была известна человеку с очень давних времён. Ещё в Древнем Египте применялось водоотливное приспособление, представляющее собой гладкое бревно с прикреплёнными на его поверхности облегающими планками, образовывающими спираль. При вращении бревна вода по этой спирали поднималась вверх.

В дошедших до нашего времени описаниях имеются сведения о таком же винте, изобретение которого приписывается Архимеду.

Однако современная история резьбы начинается только в XIX веке. Британский изобретатель Генри Модсли считается одним из создателей токарно-винторезного станка, с помощью которого стало возможным нарезание точной резьбы.

А в середине девятнадцатого (XIX) века другой британский инженер-механик и изобретатель Джозеф Уитворт предложил профиль винтовой канавки и разработал систему стандартизации резьбы. Дату появления резьбы можно считать датой начала промышленной революции.

Образуется резьба следующим образом. При вращении патрона токарного станка равномерно вращается и закреплённый на нем стержень. Подведённый к поверхности стержня резец при равномерном движении вдоль оси стержня прочертит на его поверхности винтовую линию. Если его углубить в равномерно вращающуюся заготовку, то на её поверхности образуется винтовая канавка — резьба. Фигура сечения винтовой канавки и выступа резьбы плоскостью, проходящей через ось резьбы, называется профилем резьбы.

В зависимости от расположения резьбы на поверхности стержня или отверстия она бывает наружной или внутренней.

В резьбовом соединении наружная резьба наносится, например, на болт, винт. Внутренняя резьба наносится на поверхность отверстия в гайке, гнезде и тому подобное.

По форме профиля резьба бывает треугольная, трапецеидальная, прямоугольная, упорная и другие.

Например, треугольная резьба бывает метрической (имеет профиль в виде равностороннего треугольника с углом при вершине 60°) и трубной (имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55°).

А трапецеидальная резьба имеет профиль в виде равнобедренной трапеции с углом 30° между боковыми сторонами. Она предназначена для передачи движения и находит своё применение в разных механических устройствах — токарных станках, автоподъёмниках и прочего.

Выделяют основные элементы и параметры резьбы: наружный и внутренний диаметры, шаг и угол профиля.

Наружный (внешний, номинальный) диаметр резьбы D — это диаметр, описанный около резьбовой поверхности, условно характеризующий размеры резьбы и используемый при её обозначении.

Внутренний диаметр резьбы d — это диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, вписанного в резьбовую поверхность.

Шаг резьбы Р — это расстояние между параллельными сторонами или вершинами двух рядом лежащих витков, измеренное вдоль оси резьбы.

А угол профиля β — это угол между смежными боковыми сторонами профиля.

Также важным параметром является длина резьбы — длина участка поверхности, на котором образована резьба.

Резьба на чертеже изображается не так, как мы её видим, а упрощённо (условно) в соответствии с правилами стандарта ГОСТ 2.311-68 ЕСКД. Изображение резьбы. Независимо от профиля резьбы её условное изображение всегда одинаково.

На внешней поверхности (на стержне) по наружному диаметру резьбу изображают сплошными толстыми основными линиями, по внутреннему диаметру — сплошными тонкими линиями. На виде слева резьбу показывают сплошной тонкой линией в виде дуги, примерно равной 3/4 окружности.

На внутренней поверхности (в отверстии) резьбу показывают сплошными толстыми основными линиями по внутреннему диаметру и сплошными тонкими — по наружному.

Сплошную тонкую линию проводят на расстоянии не менее 0,8 миллиметра от основной линии и не более величины шага резьбы. Штриховку в разрезах доводят до линии наружного диаметра резьбы на стержне и до линии внутреннего диаметра в отверстии.

Основным типом резьбы, применяемой для крепёжных целей, является метрическая резьба. Как мы уже говорили, профилем метрической резьбы является равносторонний треугольник с углом 60° при вершине.

В условное обозначение резьбы входят: буква М и наружный (номинальный) диаметр резьбы в миллиметрах.

Метрическую резьбу выполняют с крупным и мелким шагом. В обозначении метрической резьбы крупный шаг не указывают, например М20. Мелкий шаг указывают через знак умножения, например М22 х 2, где 2 — это шаг резьбы в миллиметрах.

Многие изделия собирают с применением резьбовых деталей — винтов, болтов, гаек, шпилек и других. Они соединяют отдельные детали в единое изделие, поэтому их называют крепёжными. Для удобства использования в производстве такие детали стандартизированы и взаимозаменяемы.

Болт — это цилиндрический стержень с наружной резьбой на одном конце и головкой на другом. Образует соединение при помощи гайки или резьбового отверстия в одном из соединяемых изделий. Существуют различные типы болтов, отличающиеся друг от друга по форме и размерам головки (шестигранная, полукруглая, потайная) и стержня, по шагу резьбы. Наиболее распространены болты с шестигранной головкой.

Пример условного обозначения болта и его расшифровка: Болт М12 х 60 ГОСТ 7798-70 — с шестигранной головкой, резьбой М12, шаг резьбы крупный, длина стержня 60 мм.

Винт — это цилиндрический стержень с наружной резьбой на одном конце и конструктивным элементом для передачи крутящего момента на другом. По назначению винты разделяются на крепёжные и установочные. Крепежи винтов применяются для соединения деталей путём ввёртывания винта резьбовой частью в одну из соединяемых деталей.

В зависимости от условий работы винты изготовляются с цилиндрической, полукруглой, полупотайной или потайной головкой со шлицем, под отвёртку, а также с головкой под ключ и с рифлением.

Пример условного обозначения винта и его расшифровка: Винт M12 х 50 ГОСТ 1491-80 — с цилиндрической головкой, резьбой М12, шаг резьбы крупный, длина стержня 50 мм.

Подумайте и попробуйте сформулировать основные отличия болтов от винтов, а затем сверьте ваши ответы с нашим.

Шпилька — это цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах или по всей длине стержня. Служит для соединения двух или нескольких деталей. Один конец шпильки ввинчивается в резьбовое отверстие детали, а на другой конец навинчивается гайка. Конструкция и размеры шпилек определяются стандартами в зависимости от длины резьбового конца.

При изображении шпильки вычерчивают только один вид на плоскости, параллельной оси шпильки, и указывают размеры резьбы, длину шпильки и её условное обозначение.

Гайка — это крепёжная деталь с резьбовым отверстием и конструктивным элементом для передачи крутящего момента. Применяется для навинчивания на болт или шпильку до упора в одну из соединяемых деталей. В зависимости от конструкции и условий применения гайки выполняют шестигранными, круглыми, барашковыми, фасонными и так далее. Наибольшее применение имеют гайки шестигранные.

Пример условного обозначения гаек: Гайка М12 ГОСТ 5915-70 — с диаметром резьбы 12 мм, шаг резьбы крупный.

Многие изделия (например, машины) состоят из множества самых разнообразных деталей, которые соединяются различными способами. Способ соединения деталей зависит от материала самих деталей. В зависимости от характера выполнения соединений их разделяют на разъёмные и неразъёмные.

Разъёмными называют соединения, которые можно разбирать и вновь собирать без разрушений и повреждений деталей. К таким соединениям относят: болтовые, винтовые, шпилечные и так далее.

К неразъёмным относят соединения, которые нельзя разобрать без нарушения или повреждения деталей (соединения деталей заклёпками, пайкой, сваркой и так далее).

Разъёмное резьбовое соединение состоит из двух деталей: стержня, на конце которого нарезана резьба, и детали с глухим резьбовым отверстием.

В резьбовых соединениях, изображённых 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 разъёмных резьбовых соединений.

Болтовое соединение. Такое соединение состоит из двух деталей, соединённых 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. Чертёж такого соединения состоит из изображений деталей, которые входят в его состав.

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

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 миллиметров, то шлиц рекомендуется изображать одной утолщённой 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 упрощённом изображении резьбовых соединений:

♦ зазоры между стержнем болта и отверстием под него не показывают;

♦ дуги скругления фасок на головке болта и гайки, 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.