Разработка урока черчения в 9 классе. Тема: "Виды соединений деталей "

Тема: Виды соединений деталей ( 9 класс)

Каждое изделие – сборочная единица, состоит из отдельных деталей, которые соединены между собой подвижно или неподвижно. Например, в мебели (стул, стол) детали соединяются неподвижно, а в бинокле и фотоаппарате часть деталей подвижны относительно друг друга.

Подвижные и неподвижные соединения в зависимости от технических и эксплуатационных требований бывают разъёмные и неразъёмные.

Разъёмные – это такие соединения, которые можно многократно собирать и разбирать без нарушения детали или их составных. К ним относятся резьбовые соединения, штифтовые,клиновые, шпоночные и шлицевые.

Рис. 1. Основные виды разъемных соединений

Разъемные соединения применяются в тех случаях, когда необходимо осуществлять разборку, настройку и ремонт изделия. Их также используют для обеспечения удобства сборочных операций.

Неразъемные соединения – это такие соединения, которые нельзя разобрать без нарушения детали или их составных. К таким соединениям относятся клепаные, паяные, клееные, сшивные, сварные, и т.д.

Рис. 2. Основные виды неразъемных соединений

Неразъемные соединения не подлежат разборке и могут быть разъединены только в результате разрушения соединяемых деталей либо элементов, их соединяющих. Эти соединения применяются для упрощения технологии изготовления изделия или для сокращения расхода дефицитных материалов.

Среди разъемных наибольшее распространение получили резьбовые соединения. К ним относятся болтовое, шпилечное и винтовое соединения. Их еще называют крепежными. Детали этих соединений болты, винты, шпильки, гайки, шайбы. Все они имеют установленную государственным стандартом форму, размеры и условные обозначения. Пользуясь этими обозначениями, можно отыскать размеры крепежных деталей в соответствующих таблицах стандартов.

Резьба.

Самую большую группу разъемных соединений составляют резьбовые соединения. Их можно разделить на два типа:

1. соединения, осуществляемые непосредственным свинчиванием деталей без применения специальных соединительных частей (рис. 3);

Рис. 3. Резьбовое соединение непосредственным свинчиванием.

2. соединения, осуществляемые с помощью специальных крепежных деталей — болтом, винтом, шпилькой, гайкой и т. д. (рис. 4).

Рис. 4. Резьбовое соединение с помощью болта

Все резьбовые соединения осуществляются с помощью резьбы.

Резьба — это поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической (конической) поверхности.

Классификация резьб

1. По эксплуатационному назначению:

а) крепежная резьба, применяемая для свинчивания и соединения деталей с помощью крепежных изделий;

б) крепежно-уплотнительная резьба, применяемая для плотных соединений труб с помощью специальных переходных деталей, называемых фитингами (муфтами);

в) ходовая резьба, которая служит для преобразования вращательного движения в поступательное (например, домкрат, ручной пресс, кузнечный пресс и т.д.) или, наоборот, поступательного во вращательное (например, в автоматических отвертках). Её ещё называют кинематической.

2. По форме поверхности:

а) цилиндрическая – резьба, образованная на цилиндрической поверхности;

б) коническая – резьба, образованная на конической поверхности.

3. По расположению резьбы на поверхности стержня или отверстия:

а) наружная – резьба, образованная на наружной цилиндрической и конической поверхности (болт).

б) внутренняя – резьба, образованная на внутренней цилиндрической и конической поверхности (гайка).

Рис. 5.Наружная (на стержне) и внутренняя (в отверстии) резьба

4. По форме профиля:

а) треугольная;

б) трапецеидальная;

в) упорная;

г) прямоугольная;

д)  круглая.

Рис. 6. Резьба: а) треугольного профиля;  б) трапецеидального профиля;  в) упорного профиля; г) прямоугольного профиля; д) полукруглого профиля.

5. По направлению винтовой линии:

а) правая – резьба, образованная контуром, вращающимся по часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя;

б) левая – резьба, образованная контуром, вращающимся против часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя.

Рис. 7.Правая и левая резьба

6. По числу заходов:

а) однозаходная;

б) двухзаходная;

в) многозаходная.

Рис.8. Винтовые поверхности: однозаходная, двухзаходная и многозаходная.

В машиностроении все резьбы делятся на:

а) стандартизованные резьбы (все резьбы с установленными параметрами: профилем, шагом и диаметром). Все стандартизованные резьбы однозаходные: метрическая, трубная цилиндрическая, трубная коническая, трапецеидальная, упорная и полукруглая.

б) нестандартизованные (специальные) резьбы (параметры не соответствуют стандартизованным). Это прямоугольная и квадратная резьбы.

Образование резьбы

Для выполнения резьбы применяются различные специальные инструменты: плашки, метчики, фрезы, резцы.

Плашка применяется для нарезания резьбы на стержнях (болтах, винтах, шпильках), т.е. наружной резьбы.

Плашки применяют для нарезания наружной резьбы на заранее подготовленной заготовке детали – стержне диаметром d.

Рис. 9. Нарезание резьбы плашкой: а) инструменты; б) нарезание.

Метчик применяется для нарезания резьбы в отверстии (в гайке), т.е. внутренней резьбы.

Метчики применяют для нарезания резьбы на заранее просверленном отверстии детали диаметром d_1.

Рис. 10. Нарезание резьбы метчиком: а) инструмент;  б) нарезание.

Часто резьба нарезается на токарных или револьверных станках с помощью резца, заточенного в соответствии с профилем нарезаемой резьбы.

Рис.11. Нарезание резьбы резцом.

Фреза – режущий многозубый инструмент в виде тела вращения для обработки металлов (нарезания резьбы) резанием на фрезерном станке.

Рис.12. Фрезы.

Нарезание резьбы фрезой можно посмотреть здесь.

Основные параметры резьбы

1. Диаметры (рис. 13):

наружный (номинальный) – d;

средний – d₂;

внутренний – d₁.

Рис. 13. Основные параметры резьбы: а) – наружная резьба; б) - внутренняя резьба.

2. Виток – путь, пройденный точкой за один оборот.

3. Профиль резьбы – контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через её ось, устанавливается соответствующим стандартом.

4. Угол профиля (a) – угол между боковыми сторонами профиля.

5. Шаг резьбы (Р) – расстояние между двумя соседними витками (рис.14.). Шаг резьбы бывает: крупный (не указывается на чертеже)и мелкий (указывается: М20×1,5)

Рис. 14. Шаг резьбы

6. Ход резьбы (t) – расстояние, которое пройдет винт за один полный оборот вокруг оси   t=n×P,    где n – количество заходов; Р – шаг резьбы.

7.  Длина резьбы (L) - длина полного профиля резьбы.

Элементы резьбы

Фаска – это скошенная кромка стержня или отверстия. Размер фаски по ГОСТ 2.307-68 обозначается одной размерной линией с указанием высоты фаски с и угла наклона 45°образующей или плоскости среза (рис. 15).

Сбег резьбы – участок неполного профиля резьбы в зоне перехода полного профиля резьбы к гладкой поверхности.

Недорез – это длина участка гладкой поверхности детали со сбегом резьбы при нарезании резьбы в упор.

Рис. 15. Изображение резьбы с указанием элементов резьбы:

а) на стержне,б) в отверстии.

Изображение резьбы

Резьба на чертежах изображается условно. Её не рисуют такой, как мы ее видим, а вычерчивают упрощенно по определенным правилам, установленным в соответствии с ГОСТ 2.311-68.

Резьба на стержне

Резьбу на стержне (на­ружную резьбу) независимо от её профиля изображают сплошными основными линиями по наружному диамет­ру и сплошными тонкими линиями по внутреннему диа­метру резьбы (рис. 16).

Рис. 16. Резьба на стержне: а) цилиндрическая, б) коническая.

При этом на виде слева по внутреннему диаметру резьбы проводят тонкой линией дугу, равную 3/4 окруж­ности. Эта дуга может быть разомкнута в любом месте, но не на центровых линиях. Обратите внимание на то, что один конец дуги окружности не доводится до центровой линии приблизительно на 2 мм, а другой ее конец пересекает вторую центровую линию на такую же величину. При этом фаску не показывают. Внутренний диаметр резьбы при вычерчивании условно принимают равную 0,85 от наружного (d) диаметра. Сплошную тонкую линию при изображении резьбы наносят на расстоянии не менее 0,9 мм от толстой линии и не больше шага резьбы.

Резьба в отверстии

Резьбу, как невидимую, изображают штриховыми линиями и по наружному и внутреннему диаметрам (рис.17).

Рис.17.

Резьбу в отверстии на разрезе показывают сплош­ными тонкими линиями по наружному диаметру и сплошными толстыми линиями по внутреннему диаметру. Штриховку на разрезе всегда доводят до сплошной толстой линии. Границу видимой резьбы проводят до линии наружного её диаметра и изображают сплошной толстой линией (рис. 18). Изображение резьбы в соединениях показано на рис. 19.

Рис. 18. Изображение резьбы в отверстии в разрезе: а) цилиндрическая, б) коническая.

Рис.19. Изображение резьбы в соединениях: а, б – цилиндрической; в – конической.

При резьбовом соединении двух деталей одна из них имеет наружную резьбу с наружным диаметром и внутренним d₁, выполненную на наружной поверхности, а другая – внутреннюю, выполненную в отверстии с наружным диаметром и внутренним. Под размером резьбы понимается значение его наружного диаметра, который называют номинальным диаметром резьбы. Рис.20

Рис. 20.

Штриховка на разрезах и сечениях всегда выполняется до сплошной основной линии, соответствующей внутреннему диаметру резьбы в отверстии или наружному диаметру резьбы на стержне (рис. 21).

В резьбовых соединениях резьба также показывается условно так, как она выполняется на стержне. Поэтому на разрезах резьбовых соединений резьба на стержне показывается полностью, а в отверстиях показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резьбой стержня. При изображении резьбового соединения в разрезе стержень, не имеющий полостей, не штрихуют (рис. 21).

Рис. 21. Изображение резьбы резьбового соединения в разрезе

Обозначение резьбы

Стандарты, устанавливающие параметры той или иной резьбы, предусматривают также её условное обозначение на чертежах. Обозначение резьбы обычно включает в себя буквенное обозначение, определяющее тип и основные размеры (наружный диаметр d и шаг P) резьбы.

Выносные линии при обозначении резьбы нужно проводить от наружного, т.е. от большего диаметра.

Обозначение резьбы кроме конических и трубной цилиндрической определяют к наружному диаметру.

Метрическая резьба обозначается следующим образом: вначале дается условный знак резьбы М, затем указывается размер наружного диаметра, шаг резьбы, если он мелкий (крупный шаг не обозначается) (рис. 22.). Например, запись М 20x1,5 означает, что нарезана метрическая резьба диаметром 20 мм с мелким шагом, равным 1,5 мм.

Рис. 22. Обозначения метрической резьбы: а) на стержне; б) в отверстии

Например, надпись М45Х2 обозначает: резьба метрическая, наружный диаметр 45 мм, шаг 2 мм. Резьбу бывает правая и левая. В случае левой резьбы после ее обозначения добавляют надпись LH, например M45X2LH.

Обозначения конических резьб и трубной цилиндрической резьбы наносят указательной стрелкой (рис. 23). Специальную резьбу со стандартным профилем обозначают Сп и условным обозначением профиля (М - для метрических резьб, Трап - для трапецеидальных, Уп - для упорных)

Рис. 23. Обозначения трубной резьбы: а) на стержне; б) в отверстии

Размер длины резьбы указывают без сбега. Резьбу с нестандартным профилем показывают со всеми необходимыми размерами (шагом, внутренним и наружным диаметрами, толщиной зуба, числом заходов, левым направлением резьбы и т.п.).

Размеры метрической резьбы установлены ГОСТом 9150-59.

Дюймовая цилиндрическая резьба стандартизована ОСТ НКТП 1260.

Дюймовая коническая резьба стандартизована по ГОСТ 6111-52.

Трубная цилиндрическая резьба установлена ГОСТом 6357-73.

Трубная коническая резьба стандартизована по ГОСТ 6211-69.

Трапецеидальная резьба установлена ГОСТом 9484-60.

Упорная резьба стандартизована ГОСТ 10177-62.

Наряду с перечисленными, в технике существует ряд других специальных труб, применяемых в отдельных отраслях промышленности: метрическая резьба для деталей приборов – ГОСТ 16967-71, метрическая для деталей из пластмасс – ГОСТ 11709-71, резьба для цоколей электрических ламп – ГОСТ 6042-51 и др.

Резьбы прямоугольные и квадратные – не стандартизованы.