Техническое черчение

Конструкция болтов и гаек. Болт состоит из стержня и головки. Стержень имеет форму цилиндра и снабжён резьбой. Конец нарезанной части стержня выполняется в виде сферы, конуса или цилиндра. Головки болтов имеют форму шестигранника, квадрата, прямоугольника и т. п. У специальных болтов, как, например, фундаментных, стержень закан­чивается усечённой пирамидой, крючком, специальной головкой и дру­гими формами, а у откидных болтов по ГОСТ 3033-45— проушиной. Болты делятся на чистые (ОСТ 3522 и 3523), получистые (ОСТ/НКТП 3524) и чёрные (ОСТ 20035-38). Болты по ОСТ/НКТП 3523 отли­чаются от болтов ОСТ/НКТП 3522 только уменьшённой головкой. Кон­струкции болтов показаны на фиг. 307, а условные их обозначения приведены в табл. 9.

Гайки бывают шестигранные, квадратные, круглые и гайки-барашки. По конструкции шестигранные гайки делятся на обыкновенные и корон­чатые, с одной фаской и двумя, а по чистоте поверхности на чистые, получистые и чёрные. В зависимости от назначения и условий работы применяют и соответствующие гайки.

Обыкновенные шестигранные гайки являются наиболее распространёнными в общем машиностроении. Их применяют в стационарных уста­новках, машинах, аппаратах и других конструкциях, не подверженных сотрясениям. В авио-, авто- и тракторостроении, где соединения подвер­жены переменной нагрузке и вибрации, пользуются корончатыми гайками или же применяют обыкновенные гайки с замками различной конструкции.

Гайки шестигранные и квадратные изготовляются по ОСТ/НКТП 3310, 3311 и 3312; барашки—по ГОСТ 3032-45. Конструкции гаек даны на фиг. 308, а в табл. 10 приведены их условные обозначения.

Гайки и болты являются стандартными деталями, поэтому для всех элементов их установлены определённые размеры. Основным размером болтов и гаек является наружный диаметр резьбы.

1. Вычерчивание болтов по размерам ОСТ (фиг. 309). Пусть дан получистый болт M36 длиной 75 мм ОСТ/НКТП 3524. Требуется по­строить три проекции его. Выписываем из таблицы ОСТ/НКТП 3524 необходимые для построений размеры, а именно: длину болта l=75 мм,

длину нарезанной части l₀ = 55 мм, размер головки D=63,5 мм, высоту головки h=24 мм, высоту фаски C=4,5 мм и размер под ключ S=55 мм.

По ОСТ/НКТП 32 находим соответственно диаметру болта внутренний диаметр резьбы d₁ = 30,8 мм. Строим по этим размерам три проекции.

Вычерчиваем очертание болта без фаски головки. Вычисляем диа­метр окружности фаски D₁ по формуле: D₁=0,95S.

Строим кривые пересечения граней с конической фаской. Кривые эти должны быть гиперболами, но в чертежах обычно их заменяют дугами окружности. Построим эти дуги.

Для этого на плане радиусом  D₁/2 описываем окружность. Намечаем

на горизонтальной оси точки а и проектируем их на вертикальную про­екцию; получаем точки a'. Затем треугольником 30X60° через точки a' проводим прямые a'm' под углом 30° к торцу головки. Соединив m' и

m' получим точки e' Чтобы построить на гранях кривые, необходимо иметь ещё по одной точке. Намечаем на плане точку к, которая и будет являться третьей точкой для кривой e'-e'. Находим вертикальную проекцию этой точки. Для этого из центра О₃ радиусом О₃к опи­сываем дугу до пересечения с осью mm в точках с, по которым на прямой a'm' получим точки c'. Затем через с' проводим горизонтальную прямую, которая пересечёт вертикальные прямые, проведённые через середины граней и, таким образом, получим на всех гранях третьи точки (на вертикальной проекции такая точка обозначена к' для средней грани). Имея три точки, легко найти центры радиусов дуг. Центр 0 для радиуса R₀ определится, если из e' и к' произвольным радиусом сделать засечки и через точки пересечения их провести прямую, которая, пересекаясь с осью симметрии, даст центр О. Так же поступают и при нахождении центра О₁ и определении радиуса R'₁. Построение вида слева с достаточной наглядностью показано на чертеже.

Вычерчивание болтов по размерам ОСТ производится при составле­нии рабочих чертежей.

2. Вычерчивание болтов упрощённым способом (фиг. 310). Построим три проекции болта M36 длиной l=75 мм. В предыдущем примере построение болта выполнялось по размерам ОСТ. Но эти же размеры

можно задать как функцию наружного диаметра резьбы болта d. Раз­меры для построения элементов болта (внутренний диаметр резьбы d₁ высота головки h, размер D и длина нарезанной части болта) берутся

равными: d₁ = 0,85d; h =0,7d; D = 2d; l₀=l,5d. Конец болта выполняется в виде сферы, радиус кото­рой R принимается равным d или 1,5 d.

Построение болта ясно из чертежа. Вычерчивание болтов этим способом про­изводится при составлении сборочных чертежей.

Вычерчивание шести­гранной обыкновенной гайки с двумя фасками по размерам ОСТ. Пусть требуется построить три проекции гайки M36 (фиг. 311). Конструктивные p а з м e p ы для этой гайки по ОСТ/НКТП 3311 такие: D = 63,5; H = 28; S = 55. Внутренний диаметр резьбы d₁ находим по ОСТ/НКТП 32; d₁ = 30,8. Порядок построения проекций можно рекомендовать такой: 1) строим осевую и центровые линии; 2) откладываем высоту гайки H и проводим горизонтальные прямые; 3) радиусом D/2 описываем на плане окружность, в которую вписываем правильный шестиугольник; 4) вычи­сляем D₁ и строим на плане вторую окружность радиуса D₁/2. Этим же радиусом делаем засечки на вертикальной проекции на горизонтальных прямых, ограничивающих торцы гайки, по обе сто­роны от оси симметрии и получаем отрезки a' — a'. Через концы этих от­резков проводим под углом 30° прямые до пе­ресечения с рёбрами. По­лучим проекции рёбер гайки e'-e' и т. д. С целью упрощения по­строения пересечения ко­нических поверхностей фасок с гранями гаек за­меняем гиперболы дугами окружности, как и при по­строении головки болта. Вычерчивание гаек по размерам

ОСТ выполняется при составлении рабочих чертежей.

Упрощённый способ вычерчивания обыкновенных шестигранных гаек. По тем же соображениям, которые были приведены при описании упрощённого способа вычерчивания болтов, применяют упрощённый способ вычерчивания гаек (фиг. 312).

При этом способе вычерчивания все размеры также выражаются в функции размера d. Способ построения проекций такой же, как и для головки болта. В отличие от головки болта высота нормальной гайки H=0.8d.

Вычерчивание гаек с одной фаской выполняется по размерам ОСТ и производится так же, как и гаек с двумя фасками.

На фиг. 313 дано построение низкой гайки для трубных изделий, называемой контргайкой. Контргайки изготовляются по размерам ОСТ 774. Правила вычерчивания этих гаек такие же, как и для гаек по ОСТ/НКТП 3310, 3311, с той лишь разницей, что фаску в этом случае де­лают под углом 15° вместо 30°, принятого для нормальных гаек.

Вычерчивание соединений деталей болтами. На фиг. 314 показан образец вычерчивания соединения болтами двух деталей. Соединение выполнено при помощи чистых болтов, гаек и шайб.

Исходными данными для вычерчивания такого соединения являются толщина соединяемых деталей и диаметр резьбы болта. Остальные раз­меры элементов болта, гайки и шайбы берутся соответственно диаметру резьбы болта по таблицам соответствующих ОСТ. Длина болта опреде­ляется подсчётом, а затем округляется до ближайшего размера по таб­лице ОСТ. Болты и гайки вычерчиваются по изложенным ранее правилам.

Для определения минимальной длины болта рассмотрим пример.

Пусть даны: толщины соединяемых деталей Ь₁ = 25 мм и b₂ = 35 мм; диаметр резьбы болта d = M36.

Минимальная длина болта определится по формуле

l = b₁+b₂+S+H+s + c,

где

S — толщина шайбы — 6 мм (ОСТ/НКТП 3233); H — высота гайки - 28 мм (ОСТ/НКТП 3311); s — шаг резьбы—4 мм (ОСТ/НКТП 32); с — высота фаски болта—4,5 мм (ОСТ/НКТП 3522).

Подставив в формулу соответствующие числовые величины, получим

l = 25 + 35 + 6 + 28 + 4 + 4,5 = 102,5.

Сравнивая полученный размер с ближайшими размерами длин для чистых болтов по ОСТ/НКТП 3522, находим длину болта l=105 ми. Там же находим длину нарезанной части болта l₀=55 мм.

Диаметр отверстия для болтов подсчитывается по формуле d₀= 1,1 d. В этом примере d₀ = 1,1 -36 =39,6 мм. Округляя до ближайшего боль­шего целого числа, получим d₀ = 40 мм.

Для полного оформления чертежа узла необходимо нанести размеры, проставить номера позиций деталей и составить спецификацию.

Выполняется это так, как показано на фиг. 314.

В практике применяются также соединения деталей откидными бол­тами (фиг. 315, а и б). Вместо головки эти болты снабжены на одном конце проушиной. В этих соединениях часто применяются гайки-барашки, реже—обыкновенные шестигранные гайки. Откидные болты находят применение в тех конструкциях, где требуется частая разборка соединения, например в вакуумных котлах, люках, дверках и других меха­низмах. Вычерчивание такого соединения производят по номинальным размерам, указанным в ГОСТ 3033-45 и 3032-45.

Особую разновидность болтов представляют фундаментные болты (фиг. 316), которые находят большое применение при укреплении на фундаментах машин, колонн, анкерных опор и других сооружений. Болты этого типа делятся на длинные и короткие.

Короткие фундаментные болты применяются для крепления к фун­даменту станков, моторов небольшой мощности, стоек, каркасов и агрегатов, не подвергающихся действию больших опрокидывающих мо­ментов, ударам и сотрясениям.

Конец коротких болтов, заделываемый в фундамент, выполняется в виде усечённой пирамиды с заершёнными рёбрами или в виде крючков, винтовой скрутки и т. п. Короткие фундаментные болты помещают в гнёзда фундамента и затем заливают бетоном.

Длинные болты применяются для крепления анкерных опор, двига­телей внутреннего сгорания, электрических моторов большой мощности, турбин, насосных установок и т. п. Длина таких болтов колеблется от 500 до 2500 мм и более. При установке в фундамент на головку бол­тов этого типа надевают анкерную плиту прямоугольной или овальной формы, которая заделывается в фундаменте на определённой глубине. Примеры соединений фундаментными болтами показаны на фиг. 316, а и б, а также на фиг.50.

Вычерчивание фундаментных болтов производится по номинальным размерам; гайки и шайбы вычерчиваются одним из приведённых выше способов.