Чертежик
Метки
Шпилечное соединение с расчетами.
Рассмотрим подробно шпилечное соединение с выполнением соответствующих расчетов.
Шпилька выполняется в виде стержня, содержащий на 1 конце резьбу для ввинчивания гайки, на 2-м имеет резьбу для ввинчивания в соединяемую деталь.
Изготавливаются двух типов:
А – с одинаковым диаметром резьбы и гладкой части;
В – с диаметром резьбы большим, чем диаметр гладкой части.
Рассмотрим расчет шпильки:
L – рабочая длина шпильки, зависит от соединяемой детали и рассчитывается по формуле.
L1 – ввинчиваемый конец;
L0 — стяжной конец шпильки (для гайки) (L0= 2(d+ 6 мм);
n– толщина соединяемой детали;
Sm– толщина шайбы (Sm= 0,15d; Н – высота гайки (Н = 0,8d; k– свободный конец шпильки над гайкой (k= 0,25d);
L1 – длина ввинчиваемого (посадочного) резьбового конца шпильки, зависит от материала, в который ввинчивается шпилька.
Пример условного обозначения:
ШПИЛЬКА Б М24 х 0,5 х 80 х 24/54 ГОСТ 11765-66 – шпилька типа Б с метрической резьбой, наружным диаметром 24 мм, с мелким шагом 0,5 мм, длина 80 мм, длина ввинчиваемого конца 24 мм, стяжного конца (для гайки) – 54 мм.
Расчет ввинчиваемой части шпильки:
d — диаметр шпильки;
d1 = 0,85 x d — диаметр резьбы.
Длина ввинчиваемого конца l1 составляет: по ГОСТ 22032-76 — 1d(сталь); ГОСТ 22034-76 — 1,25d(чугун); ГОСТ 22036-76 — 1,6d; ГОСТ 22038-76 — 2d(аллюминий); ГОСТ 22040-76 — 2,5d. Зависит от вида материала соединяемых деталей.
Смотрите наглядный пример применения расчета на чертеже здесь.
Соединение шпилечное как чертить



Как выполнить чертеж по инженерной графике: тема 7 «Резьбовые изделия»
Часто студентам задают задание по инженерной графике из книги Фролова/Бубенникова 1990 года редакции, в теме №7 необходимо выполнить вот такой чертеж — «Резьбовые изделия».
Вот полное задание Вычертить: 1) болт, гайку, шайбу по их действительным размерам, которые следует взять из соответствующих стандартов;
2) упрощенное изображение этих же деталей в сборе;
3) гнездо под резьбу, гнездо с резьбой, шпильку отдельно и шпильку в сборе с гайкой и шайбой по их действительным размерам, которые следует взять из соответствующих стандартов.
Пошаговое выполнение на примере 2-го варианта:
1) Болт, гайка, шайба по действительным размерам
Согласно варианту, задан болт с резьбой М18 с крупным шагом резьбы ( это 2,5 мм для диаметра 18 мм, на обозначении шаг не указывается, указывается только мелкий шаг) длина болта 80 мм, исполнение 2 по ГОСТ 7796-70, находим этот ГОСТ в поисковике и открываем.
ГОСТ 7796-70 “Болты с шестигранной уменьшенной головкой класса точности В”
В нем мы найдем все необходимые размеры, по ним и будем вычерчивать вычерчивать болт в двух проекциях.
Над болтом пишем условное обозначение Болт 2 М18-6g x 80.58, что означает болт исполнения 2 с метрической резьбой М18 с крупным шагом, длиной 80 мм, с полем допуска 6g и классом прочности 5.8 без покрытия.
Поле допуска, устанавливающее величину зазоров между резьбой на стержне (болта, винта, шпильки) и в отверстии (гайки), выбирают по ГОСТ 16093-81. Установлены следующие поля допусков:
для резьбы на стержне — 4h, 6h, 6g, 6e, 6d, 8h, 8g;
для резьбы в отверстии — 4Н5Н, 5Н6Н, 6Н, 6G и 7Н, 7G
От поля допусков 4h до поля 8g для стержней и от поля допусков 4Н до 7G для отверстий зазоры увеличиваются, т. е. резьба изготовляется все с меньшей точностью. Студенты могут ограничиться этими сведениями, не обращаясь к указанному стандарту.
Класс прочности для болтов, винтов, шпилек выбирают из ряда 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 6.9; 8.8 по ГОСТ 1759—86,
а для гаек — из ряда 4, 5, 6, 8 и т.д..
При указании класса прочности в обозначении резьбового изделия точки между цифрами не ставят, т. е. пишут 36 вместо 3.6; 46 вместо 4.6 и т. д.
Желательно, чтобы студент уяснил физическую сущность этих чисел, прочитав указанный стандарт, но основное, что надо запомнить, это то, что чем больше число, тем прочнее материал.
На учебных чертежах, выполняемых по курсу инженерной графики, допускается условно принимать, что болты, винты, шпильки изготовлены из углеродистой стали класса прочности 5.8 (в обозначении пишется 58), а гайки — из той же стали класса прочности 5, что резьба выполнена с полем допуска 6g (бывший класс точности 2) для болтов, винтов и шпилек и 6Н для гайки и что они не подвергались защитным (антикоррозионным) или декоративным покрытиям.
ГОСТ 15521-70 «Гайки шестигранные с уменьшенным размером «под ключ». класса точности В.»
Открываем ГОСТ и смотрим необходимые размеры, вычерчиваем гайку с резьбой М18 исполнения 2.
Гайка исполнения 2 отличается от гайки исполнения 1 тем, что у нее фаска сделана не с обеих, а с одной стороны.
Условное обозначение гайки исполнеия 2 с диаметром резьбы d=18 мм, с крупным шагом резьбы с полем допуска 6Н, класса прочности 5, без покрытия:
Гайка 2М18-6Н.5 ГОСТ 15521-70
ГОСТ 6402-70 “Шайбы пружинные. Технические условия.”
Вычерчиваем шайбу – Шайба 18.65Г ГОСТ 6402-70,
где 65Г — пружинная марганцовистая сталь;
2) Упрощенное изображение болта, гайки и шайбы в сборе
В методичке есть такой рисунок с конструктивными размерами и формулами.
По заданному диаметру болта (18мм) по формулам определяем все необходимые размеры и по ним вычерчиваем упрощенное изображение болтового соединения
3) Гнездо под резьбу, гнездо с резьбой, шпилька и шпильку в сборе
Таблица с заданием по вариантам
ГОСТ 22034-76. “Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 1,25d.»
Вычерчиваем шпильку М18 длиной 55 мм ГОСТ 22034-76 согласно заданию.
Шпилька М18-6gx120.58 ГОСТ 22034-76
Расчёт резьбового гнезда под шпильку
Шпилька в сборе с гайкой ГОСТ 5915-70 и шайбой ГОСТ 11371-78
По действительным размерам, которые берем из соответствующих стандартов. ГОСТы находим их в поисковике, смотрим размеры и вычерчиваем всё в сборе.
Указания по выполнению чертежа «Соединение шпилькой».
Соединение шпилькой и гайкой применяют для скрепления двух и более деталей, когда по конструктивным соображениям применение болтового соединения невозможно или нецелесообразно.
В шпилечное соединение входят: шпилька, гайка, шайба и соединяемые детали.
Шпилькой называют деталь, представляющую собой стержень, имеющий на одном конце (посадочном) резьбу для ввинчивания в одну из соединяемых деталей, а на другом (стяжном) – резьбу для навинчивания гайки. Шпилька применяется вместо болта, когда не достаточно места для размещения головки болта, а также при значительной толщине одной из соединяемых деталей, когда установка длинного болта нецелесообразна.
Пример выполнения чертежа соединения шпилькой показан на рисунке 8.


Рисунок 8 – Нанесение размеров на чертеже «Соединение шпилькой».
Для выполнения чертежа соединения шпилькой студентам рекомендуется применять гайки по ГОСТ 5915-70 или по ГОСТ 5916-70 и шпильки с длиной ввинчиваемого конца l1, равной d, т.е. шпильки по ГОСТ 22032-76.
Необходимая для выполнения чертежа информация о шпильках содержится в приложении Д.
Последовательность разработки чертежа соединения шпилькой приведена на рисунке 9.
Чертеж разрабатывают исходя из заданного диаметра резьбы (d = M), толщины привинчиваемой детали (m), марки материала детали с резьбовым гнездом (толщина этой детали n).

где Р – шаг резьбы.
Длина нарезанной части гнезда l3:

где l1 – длина ввинчиваемого резьбового конца шпильки,




![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |







Рисунок 9 – Последовательность создания шпилечного соединения.
Шпилька ввинчивается в резьбовое отверстие детали на всю длину резьбы l1, т.е. граница резьбы ввинчиваемого (посадочного) конца совпадает с линией разъема соединяемых деталей, как показано на рисунке 9г.
Сверху устанавливается деталь толщиной m со сквозным отверстием большего диаметра, чем диаметр шпильки, как показано на рисунке 9д. Размер этого отверстия студенту рекомендуется взять из приложения А.
На свободный (гаечный) конец шпильки надевается шайба и навинчивается гайка, как показано на рисунке 9е.
Длины шпилек стандартизованы.
Под длиной шпильки l понимается длина стержня без ввинчиваемого конца.
Длина шпильки рассчитывается по формуле:

где m – толщина присоединяемой детали;
Sш – толщина шайбы (приложения Е, Ж);
Н – высота гайки (приложение Г);
К – выход конца шпильки из гайки, К = 0,3·d.
Рассчитанную длину шпильки необходимо сравнить со стандартной, приведенной в таблице приложения Д, и округлить до ближайшей стандартной в большую сторону. В той же таблице приложения Д следует найти длину l0 резьбового (гаечного) конца.
На чертеже соединения шпилькой наносятся размеры, аналогично приведенным на рисунке 8.
Создание сборочного чертежа и спецификации разъемного соединения. Библиотеки и справочники
9.1 Цель
9.2 Содержание
9.3 Порядок выполнения
9.4 Пример выполнения лабораторной работы
Построим конструктивные изображения соединений.
Вариант задания показан на Рисунке 9.1. Исходные данные следующие:
Рисунок 9.1– Пример задания по теме «Резьбовые соединения»
9.4.1 Построение шпилечного соединения
1. Шпилька ГОСТ 22034-76 имеет глубину ввинчивания (lвв) 1,25d, где d – диаметр резьбы. Это означает, что материал основания, например, чугун.
Под длинной шпильки понимают часть шпильки выступающую над поверхностью корпусной детали (в рассматриваемом примере — основанием) см. раздел Шпильки и раздел Шпилечное соединение.
Рассчитайте параметры резьбового отверстия согласно приведенным на рисунке 9.2 обозначениям и формулам ниже.
Рисунок 9.2 – Расчетные параметры шпилечного соединения
Глубина ввинчивания lвв=1,25d=1,25*12=15 мм
Глубина отверстия = lвв+d=15+12=27 мм
Глубина резьбы = lвв+0,5d=15+0,5*12=21 мм
2. Вставьте отверстие из библиотеки Библиотеки⇒Стандартные изделия⇒Вставить элемент. В диалоговом окне выберите вторую вкладку Конструктивные элементы, папку Отверстия⇒Отверстия цилиндрические⇒Отверстия гладкие⇒Гладкое цилиндрическое отверстие простое сквозное, дважды щелкните на выбранном отверстии.
Дважды щелкните на любом числовом параметре отверстия и задайте следующие параметры:
нажмите кнопку Применить и задайте положение отверстия в пластине поз.4.
3. Аналогично вставьте резьбовое отверстие в основание. Выберите Отверстия⇒Отверстия цилиндрические⇒Отверстия резьбовые⇒Резьбовое цилиндрическое отверстие с фаской глухое.
Задайте параметры отверстия: М12 с крупным шагом 1,75 мм и посчитанными ранее глубинами:
В диалоговом окне в папке Отображение, укажите: с отрисовкой оси, Вид спереди, Детализация — Стандартный. Нажмите кнопку Применить.
Задайте положение отверстия в основании.
4. Если отверстие заходит за высоту основания, высоту основания необходимо увеличить (чтобы, примерно, расстояние от границы отверстия до нижней границы основания было не менее 1d ), используя для этого команду редактирования Деформация сдвигом 
5. Вставьте шпильку из библиотеки Библиотеки⇒Стандартные изделия⇒Вставить элемент.
Помните, что стандартные изделия на сборочных чертежах не разрезаются, поэтому выбирайте ту детализацию изображения, которая дает вид изделия!
На вкладке Стандартные изделия выберите папку Крепежные изделия⇒Шпильки⇒Шпильки с ввинчиваемым концом⇒Шпилька ГОСТ 22034-76 (исп. 1) и дважды щелкните на ней.
В диалоговом окне дважды щелкните на любом числовом параметре и задайте нужные размеры
6. Нажмите кнопку Применить. Вставьте шпильку в чертеж. Курсор будет связан с точкой границы ввинчиваемого конца, которую нужно расположить на пересечении оси отверстия и верхней грани основания (см. рисунок ниже). Задайте вертикальное положение. Обратите внимание, на панели свойств должна быть включена опция Создавать объект спецификации, и из списка выберите Проставить новое обозначение позиции.
7. Проставьте новую позиционную линию-выноски.
8. После чего появится строка спецификации, нажмите ОК.
Выйдите из команды вставки шпильки.
9. Вставьте шайбу из библиотеки Библиотеки⇒Стандартные изделия⇒Вставить элемент.
На вкладке Стандартные изделия выберите папку Крепежные изделия⇒Шайбы⇒Шайбы стопорные⇒Легкая пружинная шайба ГОСТ 6402-70 (исп. 1) и дважды щелкните на ней. В диалоговом окне задайте параметры, представленные на рисунке ниже. Выберите Детализацию — Упрощенный!
10. На панели свойств должна быть включена опция Создавать объект спецификации, и из списка выберите Указать существующее обозначение позиции. Укажите ранее проставленную позиционную линию-выноску на шпильку.
После вставки Шайбы появится окно строки спецификации, нажмите ОК.
Выйдите из команды вставки шайбы.
11. Вставьте гайку из библиотеки Библиотеки⇒Стандартные изделия⇒Вставить элемент.
На вкладке Стандартные изделия выберите папку Крепежные изделия⇒Гайки⇒Гайки шестигранные⇒Гайка ГОСТ 5915-70 (исп 1). Дважды щелкните на ней.
В диалоговом окне задайте параметры, представленные на рисунке ниже. Детализация — Стандартный.
12. На панели свойств должна быть включена опция Создавать объект спецификации, и из списка выберите Указать существующее обозначение позиции. Укажите ранее проставленную позиционную линию-выноску на шпильку и шайбу.
После вставки Гайки появится окно строки спецификации, нажмите ОК.
Выйдите из команды вставки гайки.
9.4.2 Построение болтового соединения
Рассмотрим вставку Болтового соединения используя другую библиотеку. Вставим болтовое соединение в сборе вместе с отверстиями.
1. Вызовите окно библиотеки Библиотеки⇒Стандартные изделия⇒Вставить элемент.
На вкладке Крепежные соединения выберите папку Болтовое соединение с отверстием⇒Болтовое соединение с отверстием. Дважды щелкните на ней.
2. В средней области появившегося диалогового окна настройте состав соединения.
Например, для изменения стандарта болта, найдите и выберите нужный ГОСТ в списке слева и дважды на нем щелкните, болт в средней области окна изменится на выбранный.
Обе шайбы под шляпкой болта (в папке Изделия над скрепляемыми деталями) удалите, выделив каждую в списке и нажав кнопку Удалить 
Для замены шайбы под гайкой аналогично удалите все шайбы (в папке Изделия под скрепляемыми деталями), найдите и выберите нужную (ГОСТ 11371-78) и дважды на ней щелкните. Шайба будет вставлена в папку Изделия над скрепляемыми деталями, для ее переноса под гайку, выделите ее и нажмите кнопку Переместить вниз 
3. После того, как полностью настроите состав стандартных изделий в средней части диалогового окна, в правой части настройте геометрические параметры.
У нас, толщина соединяемых деталей — 36 мм, обязательно после ввода значения нажмите клавишу Enter, диаметр резьбы М12 с крупным шагом.
4. Нажмите кнопку Применить. Вставьте изображения соединения в чертеж, расположив головку болта снизу, гайку сверху. Отследите, чтобы была выбрана опция Проставить новое обозначение позиции. Укажите положение линии выноски. Автоматически будут созданы позиции на все три стандартных изделия.
9.4.3. Построение винтового соединения
Аналогично ранее рассмотренному болтовому соединению, вставьте из библиотеки винтовое соединение с отверстиями.
Единственное отличие от болтового соединения в том, что необходимо скорректировать согласно расчетам длину винта и глубины отверстий. Детализация у отверстий — Стандартный! (чтобы не было изображений местного разреза).
Постройте штриховку всех деталей.
Для вставки изображений стандартных изделий на виде сверху, можно воспользоваться той же библиотекой, только при вставке, отключите опцию Создавать объект спецификации!
Заполните основную надпись чертежа, дважды щелкнув на ней.
Вставьте код, используя команду контекстного меню Вставить код и наименование.
9.4.4. Окончательное оформление сборочного чертежа и создание спецификации
1. После вставки всех стандартных крепежных изделий и внесения необходимых изменений в соединяемые детали, приступайте к оформлению сборочного чертежа и созданию спецификации.
На все стандартные крепежные изделия позиции уже стоят. Проставьте позиции на остальные компоненты сборочной единицы, если их нет, используя команду списка наборов Черчение⇒Обозначение позиций 
Выделите любым удобным способом изображение одной составной части, например, Планки, на всех изображениях и добавьте в выделение номер позиции.
В появившемся окне строки спецификации, заполните свойства объекта – Формат, Обозначение, Наименование.
3. Если по каким-то причинам, вы, при вставке из библиотеки стандартного крепежного изделия, не отмечали опцию Создать объект спецификации, то, также выделите на всех изображениях изображение стандартного изделия например, Винта и номер позиции.
В появившемся диалоговом окне выберите раздел Крепежные изделия⇒Винт.
В появившемся окне строки спецификации, проверьте, а при необходимости, измените свойства объекта – Наименование.
4. Создайте файл Спецификация.
Выберите команду из области Управление⇒Управление сборкой 

6. Все компоненты автоматически отсортированы, выберите команду Расставить позиции 
Примеры выполнения работы приведены на рисунках ниже.
Рисунок 9.3 – Пример выполнения лабораторной работы по теме «Резьбовые соединения». Сборочный чертеж
Рисунок 9.4 – Пример выполнения лабораторной работы по теме «Резьбовые соединения». Спецификация
Рисунок 9.5 – Пример выполнения лабораторной работы по теме «Резьбовые соединения». Чертеж детали


















































































