- 5.3 Різьбові з'єднання
- 5.3.1 З'єднання болтом
- 5.3.2 З'єднання шпилькою
- 5.3.3 З'єднання гвинтом
- 5.4 Інші роз'ємні з'єднання
- 5.4.2 Шлицевое з'єднання
Гайки в залежності від призначення і умов експлуатації бувають шестигранні, шестигранні прорізні, корончаті, гайки-баранчики, круглі шліцьові, ковпачкові і інші.
Найбільш широко застосовують гайки шестигранні, що випускаються в одному, двох і трьох виконаннях нормальної, підвищеної і грубої точності (класів А, В, С відповідно), нормальної висоти, низькі, високі, особливо високі (Малюнок 5.21 і таблиця 5.12).
Позначення: Гайка 2М12х1,25 - 6Н.12.40Х.016 ГОСТ 5915 - 70 *, де 2 - виконання, 12 - зовнішній діаметр метричної різьби, 1,25 - невеликий крок в мм, 6Н - поле допуску, 12 - клас міцності, 40Х - марка стали, 016 - вид і товщина покриття.
Клас точності, висоту гайки, розмір «під ключ» визначає стандарт. 
Малюнок 5.21 - Зображення гайки
Шайби застосовують для запобігання поверхні деталі від пошкодження гайкою при затягуванні останньої і збільшення опорної площі гайки, головки болта або гвинта, для усунення можливості самовідгвинчування гайок при долають ними вібраціях, зміни температури і в інших випадках.
Розрізняють шайби круглі, квадратні, пружинні (Малюнок 5.22, а, б), стопорні, швидкоз'ємні і інші.
Виготовляють шайби вирубкою з листового матеріалу (металу, шкіри, гуми, пластмаси) або гострінням з пруткового металу.
Позначення: Шайба А.12.01.08кп ГОСТ 11371-78, де А - клас точності, 12 - діаметр різьби кріплення в мм, 08кп - марка сталі (група 01). 
а 
б
Малюнок 5.22 - Зображення шайби (а - звичайна шайба ГОСТ 11371-78, б - пружинна ГОСТ 6402-70)
Шплінти застосовують для попередження самовідгвинчування прорізних і корончастих гайок при вібрації вироби, а також для контровки (Малюнок 5.23).
Шплінт має кільцеву петлю і два кінці. Довжина шплінта вибирається так, щоб його кінці можна було розвести для фіксації його в прорізи гайки.
Позначення: Шплінт 5х45.3.036 ГОСТ 397-79, де 5 - діаметр отвору в кріпильної деталі, 45 - довжина в мм, 3 - умовне позначення матеріалу, 036 - нікелеве покриття. 
Малюнок 5.23 - Шплінт
Таблиця 5.14 - Шплінти по ГОСТ 397-79, мм Умовний діаметр шплінта d * 0 d l2 l1 D Рекомендовані діаметри деталей, що з'єднуються l Наїб. Наїм. Наїб. Наїм. Наїб. Наїм. Болт Штифт, вісь св. до св. до 0,6 0,5 0,4 1,6 0,8 2,0 1,0 0,9 - 2,5 - 2,0 від 4 до 8 0,8 0,7 0,6 1,6 0 , 8 2,4 1,4 1,2 2,5 3,5 2,0 3,0 >> 5 >> 16 1,0 0,9 0,8 1,6 0,8 3,0 1,8 1,6 3,5 4,5 3,0 4,0 >> 6 >> 20 1,2 1,0 0,9 2,5 1,3 3,0 2,0 1,7 4,5 5, 5 4,0 5,0 >> 8 >> 25 1,6 1,4 1,3 2,5 1,3 3,2 2,8 2,4 5,5 7,0 5,0 6,0> > 8 >> 32 2,0 1,8 1,7 2,5 1,3 4,0 3,6 3,2 7,0 9,0 6,0 8,0 >> 10 >> 40 2,5 2,3 2,1 2,5 1,3 5,0 4,6 4,0 9,0 11,0 8,0 9,0 >> 12 >> 51 3,2 2,9 2,7 3, 2 1,6 6,4 5,8 5,1 11,0 14,0 9,0 12,0 >> 14 >> 63 4,0 3,7 3,5 4,0 2,0 8,0 7 , 4 6,5 14,0 20,0 12,0 17,0 >> 18 >> 80 5,0 4,6 4,4 4,0 2,0 10,0 9,2 8,0 20,0 27,0 17,0 23,0 >> 22 >> 100 6,3 5,9 5,7 4,0 2,0 12,6 11,8 10,3 27,0 39,0 23,0 29, 0 >> 32 >> 125 8,0 7,5 7,3 4,0 2,0 16,0 15,0 13,1 39,0 56,0 29,0 44,0 >> 40 >> 160 10 , 0 9,5 9,3 6,3 3,2 20,0 19,0 16,6 56,0 80,0 44,0 69,0 >> 45 >> 200 13,0 12,4 12,1 6,3 3,2 26,0 24,0 21,7 80,0 120,0 69,0 110,0 >> 71 >> 250 16,0 15,4 15,1 6,3 3,2 32, 0 30,8 27,0 120,0 170,0 110,0 160,0 >> 112 >> 280 20,0 19,3 19,0 6,3 3,2 40,0 38, 6 33,8 170,0 - 160,0 - >> 160 >> 280
5.3 Різьбові з'єднання
Деталі машин і приладів з'єднують кріпильними деталями. Крім того, застосовуються різьбові з'єднання деталей, на одній з яких нарізана зовнішня, а на іншій - внутрішнє різьблення.
Креслення різьбових з'єднань виконують із застосуванням рекомендованих стандартів спрощень і умовностей.
На поздовжніх розрізах показана тільки та частина внутрішньої різьби, яка не закриті ввернутой в неї деталлю. На поперечних вирізах, якщо січна площина розсікає обидві з'єднуються деталі, штрихування ввернутой деталі виконується до зовнішнього кола різьблення ( малюнок 5.10 ).
5.3.1 З'єднання болтом
Болтове з'єднання застосовують для скріплення двох і більше деталей. У болтове з'єднання входять деталі, що з'єднуються, стандартні вироби - болт, гайка, шайба, (Малюнок 5.24).
В з'єднуються деталях виконують гладкі наскрізні отвори, діаметр яких більший за діаметр різьби стандартного вироби - болта (dh), (Малюнок 5.24, а; 5.25). Величину (dh вибирають в залежності від необхідної точності складання по ГОСТ 11284-75 * (див. Таблицю 5.15). Якщо зазор на кресленні (при його зображенні) виходить меншим 1 мм, то його можна збільшити.
Послідовність збирання: розташовують отвори під кріплення в деталях співвісно, вставляють стрижень болта, одягають шайбу і накручують гайку.
Малюнок 5.24 Болтове з'єднання: а - отвори в з'єднуються деталях, б - конструктивне зображення, в - спрощене зображення, г - модель
Основними розмірами болтового з'єднання є номінальний діаметр різьби і довжина болта ( Таблиця 5.5 ). Всі розміри кріпильних деталей беруться з відповідних стандартів.
Таблиця 5.15 - Отвори крізні під кріпильні деталі по ГОСТ 11284-75, мм Діаметри стрижнів кріпильних деталей d Діаметри наскрізних отворів dh Діаметри стрижнів кріпильних деталей d Діаметри наскрізних отворі dh 1-й ряд 2-й ряд 3-й ряд 1-й ряд 2 -й ряд 3-й ряд 2,5 2,7 2,9 3,1 16,0 17,0 18,0 19,0 3,0 3,2 3,4 3,6 18,0 19,0 20 , 0 21,0 4,0 4,3 4,5 4,8 20,0 21,0 22,0 24,0 5,0 5,3 5,5 5,8 22,0 23,0 24,0 26,0 6,0 6,4 6,6 7,0 24,0 25,0 26,0 28,0 7,0 7,4 7,6 8,0 27,0 28,0 30,0 32, 0 8,0 8,4 9,0 10,0 30,0 31,0 33,0 35,0 10,0 10,5 11,0 12,0 33,0 34,0 36,0 38,0 12 , 0 13,0 14,0 15,0 36.0 37,0 39,0 42,0 14,0 15,0 16,0 17,0 39,0 40,0 42,0 45,0
На спрощеному зображенні болтового з'єднання не показують фаски, зазори між стрижнем болта і отвором, різьблення наноситься на всій довжині стрижня.
Всі розміри стандартних виробів розраховуються за умовно-спрощеним розмірами, вираженим через ставлення до діаметру різьби - d (Малюнок 5.24, в).
Довжина болта визначається за формулою:
L = m + S + H + k,
де L - довжина болта; m - товщина деталей, що з'єднуються; S - товщина шайби; Н - висота гайки; k = (0,25 ... 0,5) d - запас різьби болта (Малюнок 5.24, б) 
Малюнок 5.25 Конструктивний зазор між стрижнем болта і отвором в деталях
5.3.2 З'єднання шпилькою
Шпилькове з'єднання застосовують для скріплення двох і більше деталей, коли по конструктивних міркувань застосування болтового з'єднання неможливо. У шпилькові з'єднання входять приєднуються деталі і корпус, стандартні вироби - шпилька, гайка, шайба (Малюнок 5.26, а, б).
В приєднується деталі виконують наскрізний гладке отвір, діаметром dh (див. таблицю 5.15 ), Як і в разі болтового з'єднання.
Гніздо під шпильку в корпусної деталі спочатку висвердлюють (діаметр свердління залежить від номінального діаметра різьби, її кроку і необхідної точності виготовлення, Таблиця 5.2 ), Потім роблять фаску, після чого нарізають різьбу ( малюнок 5.4 ). Глибина свердління залежить від глибини закручування шпильки (lвв), запасу різьблення повного профілю в гнізді і Недорезов, залежить від кроку: l2 = lвв + 4Р. Глибина нарізування різьблення l3 = lвв + 2Р, де Р - крок різьби. Розміри глибини свердління і нарізування різьблення вказують на кресленні корпусної деталі. Під довжиною шпильки розуміють довжину її стрижня без закручувати кінця - L.
Глибина вгвинчування залежить від матеріалу корпусних деталі - чим м'якше матеріал, тим більше глибина вгвинчування ( Таблиця 5.10 ).
Послідовність збирання: ввинчивают шпильку угвинчуваним кінцем в корпус до заклинювання (по сбег різьблення), одягають на стрижень шпильки приєднувану деталь, одягають шайбу, накручують гайку.
Малюнок 5.26 - Шпилькове з'єднання: а - отвори в з'єднуються деталях; б - конструктивне зображення; в - спрощене зображення; г - модель
5.3.3 З'єднання гвинтом
У гвинтове з'єднання входять приєднуються деталі і корпус, стандартні вироби - гвинт, іноді шайба (Малюнок 5.27, б, в, г).
В приєднується деталі виконують гладке наскрізний отвір, Таблиця 5.15 .
Гніздо під гвинт в корпусної деталі спочатку висвердлюють (діаметр свердління залежить від номінального діаметра різьби, її кроку і необхідної точності виготовлення, Таблиця 5.2 ), Потім роблять фаску, після чого нарізають різьбу ( малюнок 5.4 ). Глибина свердління залежить від глибини закручування гвинта (lвв), запасу різьблення повного профілю в гнізді і Недорезов, залежить від кроку: l2 = lвв + 4Р (або lвв + 1d). Глибина нарізування різьблення l3 = lвв + 2,7Р, де Р - крок різьби (або lвв + 0,5d).
Послідовність збирання: розташовують отвори під кріплення в деталях співвісно, вставляють стрижень гвинта через отвір приєднується деталі, ввинчивают гвинт в корпусні деталь.
Малюнок 5.27 - Гвинтове з'єднання: а - отвори в з'єднуються деталях; б - конструктивне зображення; в - спрощене зображення гвинта з напівкруглої голівкою; г - спрощене зображення гвинта з циліндричною і полупотайной головкою; д - модель
Як створити в програмі КОМПАС-3D зображення різьбових кріпильних з'єднань, розказано у відповідній даній темі лабораторній роботі !
5.4 Інші роз'ємні з'єднання
5.4.1 З'єднання шпонкой, штифтом
Шпонкові з'єднання застосовують для фіксації деталей при передачі крутних моментів (Малюнок 5.28). Крутний момент від валу через шпонку передається на втулку. Конструкція і розміри шпонок регламентуються стандартами.
На валу виконують (фрезерують) паз, що повторює профіль шпонки на глибину, яка визначається Таблицею 5.16.
У деталі, що одягається на вал, виконують наскрізний паз шириною, рівній ширині шпонки, глибиною, яка визначається Таблицею 5.16.
Параметри шпонки і пазів в з'єднуються деталях залежать від діаметра вала в місці шпоночно з'єднання (Таблиця 5.16).
Шпонки загального призначення підрозділяють на призматичні, клиновидні, сегментні.
Найбільш широко використовуються призматичні шпонки (Малюнок 5.28). Бічні грані у цих шпонок - робочі, під верхньою є зазор. Перетин шпонки залежить від діаметра вала (Таблиця 5.16), довжина - від переданого крутного моменту і конструктивних особливостей з'єднання.
Позначення: Шпонка 2-18х11х100 ГОСТ 23360-78, де 2 - виконання 18х11 - перетин (18 - ширина), 100 - довжина.
Послідовність збирання: шпонка закладається в паз валу, деталь одягається на вал і шпонку зміщенням її уздовж осі обертання валу.
Шпонка закріплює втулку тільки від провертання. Потрібно кріплення втулки від можливого осьового зсуву! 
малюнок 5.28
Таблиця 5.16 - Шпонки призматичні по ГОСТ 23360-78, мм Діаметр вала, d Розміри перетину шпонки Глибина вала Радіус заокруглення паза, r або фаска, s1 x45 ° Довжина шпонки, l Фаска для шпонки, s b h вал, t1 втулка, t2 наим . наиб. від 6 до 8 2 2 1.2 1.0 0.08 0.16 від 6 до 20 0,15 - 0,25 св. 8 >> 10 3 3 1,8 1,4 6 - 36 >> 10 >> 12 4 4 2,5 1,8 8 -45 св. 12 >> 17 5 5 3 2,3 0,16 0,25 10 - 56 0,25 - 0,40 >> 17 >> 22 6 6 3,5 2,8 14 - 70 >> 22 >> 30 8 7 4 3,3 18 - 90 св. 30 >> 38 10 8 5 3,3 0,25 0,4 22 - 110 0,40 - 0,60 >> 28 >> 44 12 8 5 3,3 28 - 140 >> 44 >> 50 14 9 5 , 5 3,8 32 - 160 >> 50 >> 58 16 10 6 4,3 45 - 180 >> 58 >> 65 18 11 7 4,4 50 - 200 св. 65 >> 75 20 12 7,5 4,9 0,4 0,6 56 - 220 0,60 - 0,80 >> 75 >> 85 22 14 9 5,4 63 - 250 >> 85 >> 95 25 14 9 5,4 70 - 280 св. 95 >> 110 28 16 10 6.4 0.4 0.6 80 - 320 0,60 - 0,80 >> 110 >> 130 32 18 11 7.4 90 - 360
Штифти застосовують для точного фіксування деталей. Вони дозволяють при необхідності роз'єднання деталей повторне складання зі збереженням точності їх розташування. Штифти застосовуються для установки деталей (установчі штифти), а також в якості сполучних і запобіжних деталей.
Послідовність збирання: встановлюють деталь на валу в потрібному положенні, спільно, в двох деталях, просвердлюють отвір, вбивають штифт.
Так як при з'єднанні деталей штифтом отвір під штифт просверливается в процесі складання, то на складальному кресленні вказуються установчі (розмір 5 мм) і виконавчі розміри (Малюнок 5.30).
Штифти поділяють на циліндричні і конічні (Малюнок 5.29).
Позначення: Штифт 10х60 ГОСТ 3128-70, 10 - діаметр в мм, 60 - довжина в мм. 
Розмір d1 для конічного штифта розраховується за формулою: d1 = d + (l-2c) / 50 
Малюнок 5.29 - Зображення циліндричного штифта 
Малюнок 5.30 - штифтові з'єднання
Таблиця 5.17 - Штифти циліндричні (ГОСТ 3128-70) і конічні (ГОСТ 3129-70), мм d c довжина штифта, l циліндричного конічного 1 0,2 від 2,5 до 18 від 5 до 18 1,2 0,2> > 2.5 >> 25 >> 6 >> 22 1,6 0,3 >> 3 >> (32) >> 6 >> 28 2 0,3 >> 4 >> 40 >> 8 >> 36 2,5 0,5 >> 5 >> 50 >> 10 >> 45 3 0,5 >> 6 >> 60 >> 12 >> 55 4 0,6 >> 8 >> 80 >> 16 >> 70 5 0, 8 >> 10 >> 100 >> 16 >> 90 6 1,0 >> 12 >> 120 >> 20 >> 110 8 1,2 >> 16 >> 160 >> 25 >> 140 10 1,6> > 20 >> 160 >> 28 >> 180 12 1,6 >> 25 >> 160 >> 32 >> 220 16 2,0 >> 30 >> 280 >> 40 >> 280 20 2,5 >> 40 >> 280 >> 50 >> 280 25 3,0 >> 50 >> 280 >> 60 >> 280 32 4,0 >> 60 >> 280 >> 80 >> 280 40 5,0 >> 80 >> 280 >> 100 >> 280 50 6,3 >> 100 >> 280 >> 120 >> 280
Довжина штифтів до 36 мм вибирається з ряду: 4; 5; 6; 8; 10; 12; 14; 16; (18); 20; (22); 25; (28); 30; (32); 36, довжина штифтів від 40 до 50 мм вибирається з закінченням на 0 або 5; від 60 мм і вище - з закінченням на 0.
5.4.2 Шлицевое з'єднання
Ці сполуки називають многошпоночнимі, в ньому шпонки виконані як одне ціле з валом, що дозволяє передавати великі крутний момент у порівнянні з шпонковим з'єднанням. Крім того, шлицевое з'єднання добре забезпечує взаємне центрування втулки (колеса) і вала, що дуже важливо для валів з великим числом оборотів.
Вал (Малюнок 5.32) має рівномірно розташовані западини (шліци), між якими знаходяться зуби. Зуби входять у западини втулки, утворюючи шлицевое з'єднання. Профілі зубів і западин бувають прямобочние, евольвентні і трикутні (Малюнок 5.31). Найбільш широко застосовують прямобочного з'єднання. Розміри шліцьових з'єднань встановлені стандартами.
Основні параметри: число зубів z, внутрішній діаметр d, зовнішній діаметр D, ширина зуба b.
Шлицевое з'єднання зображують згідно ГОСТ 2.409-74 * спрощено (Малюнок 5.33). 
Малюнок 5.31 - Профілі шліців 
Малюнок 5.32 - Вал з шліцами 
Малюнок 5.33 - Приклад деталі з шліцьовим хвостовиком і фрагменти креслень деталей
Таблиця 5.18 - Розміри шліцьових прямобочного з'єднань по ГОСТ 1139-80 (СТ РЕВ 188-75), мм Легка серія Середня серія Важка серія Номінальний розмір
«Z» x «d» x «D« b Номінальний розмір
«Z» x «d» x «D« b Номінальний розмір
«Z» x «d» x «D« b 6x23x26 6 6x11x14 3 10x16x20 2,5 6x26x30 6 6x13x16 3,5 10x18x23 3 6x28x32 7 6x16x20 4 10x21x26 3 8x32x36 6 6x18x22 5 10x23x29 4 8x36x40 6 6x21x25 5 10x26x32 4 8x42x46 8 6x23x28 6 10x28x35 4 8x46x50 9 6x26x32 6 10x32x40 5 8x52x58 10 6x28x34 7 10x36x45 5 8x56x62 10 8x32x38 6 10x42x52 6 8x62x68 12 8x36x42 7 10x46x56 7 10x72x78 12 8x42x48 8 16x52x60 5 10x82x88 12 8x46x54 9 16x56x65 5 10x92x98 14 8x52x60 10 16x62x72 6 10x102x108 16 8x56x65 10 16x72x82 7 10x112x120 18 8x62x72 12 20x82x92 6 10x72x82 12 20x92x102 7 10x82x92 12 20x102x115 8 10x92x102 14 20x112x125 9 10x102x112 16 10x112x125 18 «z» - число шліців, «d» - внутрішній діаметр, «D» - зовнішній діаметр, «b» - ширина шліца
