Черчение. 8-9 класс. Сидоренко

12. Изображение соединений на сборочных чертежах

12.1. Виды соединений

Чтобы из деталей составить какое-либо изделие, их нужно определенным образом соединить между собою. Поэтому детали в изделиях образовывают разнообразные соединения.

Многие из них известны вам из повседневной жизни, с другими вы ознакомились на уроках трудового обучения. Способ соединения деталей зависит от материала самих деталей. Детали из древесины соединяют гвоздями, шурупами, склеивают. Пластмассовые детали склеивают, сваривают, соединяют вспомогательными крепежными деталями. Части изделий из тонкого листового металла соединяют паянием, заклепками, фальцевыми швами. Металлические устройства приборов, механизмов и машин соединяют крепежными деталями с резьбой, сваривают. С развитием современной молекулярной химии значительное распространение приобретает соединение металлических деталей склеиванием.

В зависимости от характера выполнения соединений их разделяют на разъемные и неразъемные.

К разъемным соединениям относят такие, которые можно разобрать, не разрушая деталей, входящих в их состав. Это дает возможность выполнять многоразовую разборку и сборку изделий. В современных изделиях находят применение такие разъемные соединения: болтовое, шпилечное, винтовое, шпоночное, шлицевое, штифтовое.

Неразъемные соединения нельзя разобрать, не разрушив или не повредив деталей, которые входят в их состав. К неразъемным соединениям относят заклепочные, сварные и клеевые соединения. Части изделий из мягких материалов сшивают.

12.2. Чертежи резьбовых соединений

Резьба, ее изображение и обозначение. Соединения с помощью резьбы относятся к наиболее распространенным. Детали соединяют как с помощью резьбы, образованной на их поверхностях, так и с помощью крепежных деталей с резьбой.

Резьба — это образованные на внешней или внутренней поверхности одинаковые по форме и размерам винтовые выступы и канавки (рис. 203). В зависимости от профиля винтового выступа или канавки резьба бывает треугольной (рис. 204, а), трапецеидальной (рис. 204, б), прямоугольной (рис. 201, в) и др. Для соединения деталей в изделиях наиболее часто применяют резьбу треугольного профиля с углом при вершине 60° — ее называют метрической.

Рис. 203. Общий вид резьбы

Рис. 204. Профили резьбы: а — треугольный; б — трапецеидальный; в — прямоугольный

Изображать резьбу такой, как мы ее видим (рис. 204), очень сложно, поэтому на чертеже это делают упрощенно — условно. Независимо от профиля резьбы ее условное изображение всегда одинаковое.

На внешней поверхности (на стержне) по наружному диаметру резьбу изображают сплошными линиями как на виде спереди, так и на виде слева (рис. 205). Линии, которые соответствуют внутреннему диаметру резьбы, проводят сплошными тонкими, на виде слева проводят дугу, которая приблизительно равняется 3/4 окружности, разомкнутой в любом месте, но не на центровых линиях. Фаску на виде слева не показывают.

Рис. 205. Условное изображение внешней резьбы

Резьбу на внутренней поверхности (в отверстии) показывают сплошными тонкими линиями по наружному и сплошными толстыми — по внутреннему диаметру (рис. 206). Фаску на виде слева не показывают. Обратите внимание, штриховку на разрезе всегда доводят до сплошной толстой линии (рис. 206).

Рис. 206. Условное изображение внутренней резьбы

Резьба, показанная как невидимая, изображается штриховыми линиями и по наружному, и по внутреннему диаметру (рис. 207).

Рис. 207. Изображение невидимой резьбы

Границу видимой резьбы проводят до линии наружного ее диаметра и показывают сплошной толстой основной линией (см. рис. 205, 206).

По условным изображениям невозможно определить форму и размеры резьбы. Поэтому тип резьбы и основные размеры — наружный диаметр и шаг указывают на чертежах надписью — условным обозначением. Метрическую резьбу обозначают буквой М, размеры указывают в миллиметрах. Например, надпись М20х1 обозначает: резьба метрическая, наружный диаметр 20 мм, шаг 1 мм (мелкий шаг в обозначении приводят, а крупный нет). Обозначение резьбы, как правило, относят к ее наружному (большему) диаметру (см. рис. 205, 206).

ВОПРОСЫ

• 1. Почему резьбу на чертеже изображают условно?
• 2. Чем отличается условное изображение резьбы на стержне от условного изображения резьбы в отверстии?
• 3. Для чего на стержнях и в отверстии с резьбой выполняют фаски?
• 4. Что такое граница резьбы? Как ее показывают на чертеже?
• 5. Для чего приводят условное обозначение резьбы на чертеже?
• 6. Чем отличаются между собою условные обозначения метрической резьбы с мелким и крупным шагами? Приведите примеры.
• 7. От какого диаметра следует проводить выносные линии для обозначения резьбы?

ЗАДАНИЕ

• Определите, на каком из изображенных на рисунке 208 отверстий не показана резьба. Под каким номером изображены: вид А; сечение Б — Б; сечение В — В? На каком изображении обозначена резьба с мелким шагом; с крупным шагом?

Рис. 208. Задание для упражнений

Изображение резьбового соединения. Для показа резьбы в соединении применяют разрезы плоскостью, которая проходит через ось соединения (рис. 209). Отверстие с резьбой может быть сквозным или несквозным (глухим). Если нужно, для изображения детали с наружной резьбой применяют местный разрез.

В месте соединения двух деталей резьбу изображают так, чтобы в отверстии было видно ту часть резьбы, которую не заслоняет резьба стержня (рис. 209). Сплошные толстые линии, отвечающие выступлениям резьбы на стержне, переходят в сплошные тонкие линии, которые отвечают впадинам резьбы в отверстии. И наоборот, сплошные тонкие линии, которые отвечают впадинам резьбы на стержне, переходят в сплошные толстые линии, отвечающие выступам резьбы в отверстии.

Рис. 209. Изображение резьбового соединения

Поперечное сечение резьбового соединения (рис. 209) имеет характерные особенности: границей между контурами деталей с резьбой является сплошная толстая линия, которая отвечает диаметру окружности выступов (наружному диаметру) резьбы на стержне. Сплошная тонкая линия (проведенная на 3/4 окружности) отвечает впадинам (внутреннему диаметру) резьбы на стержне.

Крепежные детали болтового и шпилечного соединений. Соединения, образованные крепежными деталями с резьбой, носят название этих деталей: болтовые, шпилечные, винтовые и т.п. Крепежные детали с резьбой встречаются во многих изделиях. Чтобы упорядочить применение этих деталей, их форму и размеры стандартизировали. Поэтому крепежные детали с резьбой называют стандартными. Это дает возможность сосредоточить их производство на специализированных предприятиях и упростить изготовление изделий.

На чертежах соединений стандартные детали изображают упрощенно по относительным размерам. Это означает, что размеры их отдельных элементов определяют по соотношению с наружным диаметром резьбы (его обозначают d). Соотношение для таких расчетов приведено на рисунке 210. Благодаря упрощенному изображению крепежных деталей ускоряется выполнение чертежей.

Стандартный болт (рис. 210, а) — это цилиндрический стержень с шестигранной головкой. На стержне болта нарезана резьба. Головка болта и конец стержня обточены на конус (сняты фаски).

Гайка — это шестигранник, внутри которого есть отверстие с резьбой (рис. 210, б). Оба плоских торца гайки и отверстие с резьбой имеют фаски.

Шпилька — цилиндрический стержень (рис. 210, в), на обоих концах которого нарезана резьба. С каждого конца шпильки снята фаска.

Шайба представляет собой круглое кольцо (рис. 210, г).

Размеры крепежных деталей на сборочных чертежах не наносят, основные данные о них записывают в виде условного обозначения в спецификации. Пользуясь этим обозначением, необходимые размеры можно определить из таблиц в справочниках.

Условное обозначение болта включает тип и размеры резьбы, длину его стержня. Запись «Болт М12х1,25х60» означает: болт с метрической резьбой диаметром 12 мм, мелким шагом 1,25 мм, длина стержня 60 мм.

Рис. 210. Крепежные детали: a — болт с шестигранной головкой; б — шестигранная гайка; в — шпилька; г — шайба

Для шпильки указывают тип резьбы, ее размеры и длину ввинчиваемого конца, например, «Шпилька М16х60». Это означает, что шпилька имеет метрическую резьбу диаметром 16 мм, шаг резьбы крупный, длина ввинчиваемого конца 60 мм.

В обозначения гайки входят тип резьбы и ее размеры. Запись «Гайка М16» означает, что гайка имеет метрическую резьбу диаметром 16 мм, шаг резьбы крупный.

Для шайб в условном обозначении указывают диаметр болта, например, «Шайба 12». Это означает: шайба для болта диаметром 12 мм.

ВОПРОСЫ

• 1. Для чего применяют упрощенные изображения крепежных деталей на сборочных чертежах?
• 2. Какие вы знаете крепежные детали с резьбой?
• 3. Чем отличается болт от шпильки?
• 4. Сколько изображений нужно, чтобы показать на чертеже болт; шпильку; гайку; шайбу? Какие это должны быть изображения?
• 5. Какую длину имеет болт, обозначение которого «Болт М20х55»?
• 6. Какой диаметр резьбы имеет гайка с обозначением «Гайка М22»?
• 7. Чем отличаются друг от друга гайки, если их обозначение «Гайка М24» и «Гайка М24х1,25»?

ЗАДАНИЕ

• 1. По наглядным изображениям (рис. 211) выполните эскиз детали с резьбой.
• 2. Дополните чертеж детали (рис. 212) изображением отверстия с резьбой.

Рис. 211. Задание для упражнений

Рис. 212. Задание для упражнений

Чертеж болтового соединения. Общий вид болтового соединения показан на рисунке 213, а. В деталях 1 и 2, которые надо соединить, просверливают отверстие, диаметр которого немного больше чем диаметр болта 3. Чтобы предотвратить разрушение детали 2 при завинчивании гайки 4, на стержень болта надевают шайбу 5. Чертеж такого соединения состоит из изображений деталей, которые входят в его состав (рис. 213, б).

Рис. 213. Болтовое соединение: а — общий вид; б — чертеж

На рисунке 214 показаны этапы образования чертежа болтового соединения. Сначала вычерчивают соединенные детали (1), потом дочерчивают болт, будто вставленный в отверстие в деталях (2). Далее чертят шайбу, одетую на болт (3), и в последнюю очередь — гайку (4). Такая последовательность выполнения чертежа отвечает порядку образования самого болтового соединения.

Рис. 214. Последовательность образования изображения болтового соединения

Болты на сборочном чертеже показывают нерассеченными, если секущая плоскость проходит вдоль их оси. Также нерассеченными показывают гайку и шайбу. Обратите внимание, как заштрихованы соединенные детали 1 и 2 (см. рис. 213, б).

ВОПРОСЫ

• 1. Из каких элементов состоит болтовое соединение?
• 2. За счет чего происходит скрепление деталей в болтовом соединении?
• 3. Для чего нужна шайба в болтовом соединении?
• 4. Во время выполнения разреза на сборочном чертеже секущая плоскость прошла вдоль оси болта, гайки и шайбы. Надо ли их штриховать?

ЗАДАНИЕ

• 1. Рассмотрите чертеж на рисунке 215 и укажите, какими цифрами обозначен болт, гайка, шайба?

Рис. 215. Задание для упражнений

• 2. Перенесите на прозрачную бумагу незаконченные изображения (рис. 216) болтового соединения. Дочертите линии резьбы. Постройте вид сверху. Выполните штриховку на разрезе.

Рис. 216. Задание для упражнений

Чертеж шпилечного соединения. Общий вид шпилечного соединения показан на рисунке 217, а. К нему относятся соединенные детали 1 и 2, шпилька 3, гайка 4 и шайба 5. Одним концом шпилька 3 на всю длину резьбы ввинчивается в глухое (несквозное) отверстие с резьбой в детали 1. Сверху надевают деталь 2 с отверстием, которое немного больше чем диаметр шпильки. На свободный конец шпильки навинчивают гайку 4, под которую подкладывают шайбу 5. Навинчивая гайку, детали 1 и 2 прижимают одну к другой.

Рис. 217. Шпилечное соединение: а — общий вид; б — чертеж

На рисунке 218 показаны этапы образования чертежа шпилечного соединения. Сначала вычерчивают деталь с резьбовым отверстием (1), затем дочерчивают изображение шпильки, ввинченной в отверстие с резьбой (2). Далее последовательно чертят вторую соединяемую деталь, одетую на шпильку (3), шайбу (4) и гайку (5). Шпильку на чертеже показывают нерассеченной, как и шайбу с гайкой.

Рис. 218. Последовательность образования изображения шпилечного соединения

Рис. 219. Задание для упражнений

Линию, которая определяет границу резьбы на нижнем конце шпильки, всегда проводят на уровне поверхности детали, в которую ввинчено шпильку (деталь 1). Посмотрите внимательно, как изображается стержень с резьбой, ввинченный в отверстие. Резьбу в отверстии изображают только там, где ее не закрывает конец стержня шпильки. Нижнюю часть глухого отверстия показывают незаполненной стержнем. На конце отверстия показывают коническое углубление, образованное сверлом. Его чертят с углом при вершине 120°. Штриховку доводят до сплошной толстой линии.

ВОПРОСЫ

• 1. Из каких элементов складывается шпилечное соединение?
• 2. В какой последовательности соединяют детали шпилькой?
• 3. Сколько изображений может быть на чертеже шпилечного соединения?
• 4. До какой линии надо наносить штриховку на разрезе отверстия с резьбой?

ЗАДАНИЕ

• 1. Рассмотрите чертеж на рисунке 219 и определите, какими цифрами обозначены шпилька, гайка, шайба.
• 2. Изобразите детали 1 и 2, показанные на рисунке 220, соединенными. Размеры деталей на чертеже соединения наносить не нужно.
• 3. По указанию учителя выполните на бумаге в клетку эскиз одного из видов резьбовых соединений, изученных в этом параграфе.

Рис. 220. Задание для упражнений

12.3. Чертежи шпоночных и штифтовых соединений

Изображение шпоночных соединений. Вал с насаженной на него деталью (это может быть шкив, маховик, зубчатое колесо, рычаг и т.п.) с помощью шпонки, образовывают шпоночное соединение. Такие соединения применяют в механических передачах, если нужно, чтобы вместе с валом вращалась расположенная на нем деталь.

Шпонка соединяет вал с другой деталью благодаря тому, что она одновременно заходит в паз вала и в такой же паз в отверстии насаженной на вал детали. Пазы в соединенных деталях называют шпоночными канавками. Наглядное изображение шпоночного соединения показано на рисунке 221. Втулку и вал показано рассеченными, чтобы лучше было видно шпонку и ее расположение.

Рис. 221. Шпоночное соединение: а — общий вид; б — детали

В зависимости от условий использования шпоночные соединения образовываются с помощью различных по форме шпонок. Наиболее распространенными среди них являются призматические шпонки с округленными торцами.

Форма и размеры шпонок стандартизированы. На сборочном чертеже каждая шпонка имеет условное обозначение. Для призматической шпонки оно включает название этой детали и три размера, которые определяют ее ширину, высоту и длину. Например, запись «Шпонка 12х8х60» означает, что призматическая шпонка имеет такие размеры: ширина 12 мм, высота 8 мм, длина 60 мм.

На чертеже шпоночного соединения выполняют изображения тех деталей, которыми оно образовано. Показывают такое соединение двумя изображениями (рис. 222). На месте вида спереди располагают продольный разрез соединения (вдоль оси вала и соединенной с ним детали). При этом шпонку показывают нерассеченной, а на изображении вала выполняют только местный разрез. Это делают тогда, когда секущая плоскость проходит вдоль сплошной (непустотелой) детали. Продольный разрез дополняют поперечным, который располагают на месте вида слева. На этом разрезе соединенные детали и шпонку изображают рассеченными.

Рис. 222. Чертеж шпоночного соединения

На чертеже между верхней плоскостью шпонки и дном канавки втулки обязательно показывают небольшой промежуток — зазор. Он обеспечивает возможность складывания соединения.

ВОПРОСЫ

• 1. Какое назначение шпоночных соединений?
• 2. Как шпонка соединяет вал с насаженной на него деталью?
• 3. С помощью каких изображений показывают строение шпоночного соединения?
• 4. Какие сведения можно получить о шпонке из ее условного обозначения?

ЗАДАНИЕ

1. Рассмотрите чертеж на рисунке 223 и дайте ответы на вопросы:

• 1) из скольких деталей состоит соединение?
• 2) какое это соединение?
• 3) какой детали принадлежит поверхность, обозначенная цифрой 4?
• 4) какой детали принадлежит поверхность, обозначенная цифрой 5?
• 5) где контур изображения, обозначенный цифрой 3, не заштрихован?
• 6) что означают две горизонтальные линии, обозначенные цифрой 6?

2. Выполните чертеж шпоночного соединения деталей, наглядные изображения которых показаны на рисунке 224. Размеры призматической шпонки и пазов определите по справочным данным, приведенным в таблице 7. Примите во внимание, что длина шпонки должна быть на 5...6 мм меньше длины отверстия в детали. Наносить размеры на чертеже не нужно.

Рис. 223. Задание для упражнений

Таблица 7

Шпонки призматические, мм

Изображение штифтовых соединений. Штифтовые соединения образуются с применением штифтов — деталей цилиндрической или конической формы. С помощью цилиндрических штифтов обеспечивают фиксацию одной детали относительно другой — это предотвращает смещение деталей, скрепленных винтами (рис. 225). Конические штифты применяют тогда, когда нужно предотвратить взаимное продольное смещение двух деталей (рис. 226).

Рис. 224. Задание для упражнений

Особенностью штифтового соединения является то, что отверстие под штифт просверливают одновременно во всех деталях, которые подлежат соединению. Этим достигается высокая степень взаимной фиксации соединенных деталей. Чаще всего штифты вставляют в отверстие запрессовкой.

Размеры штифтов стандартизированы. Диаметр и длину штифта выбирают в зависимости от размеров соединяемых деталей. В обозначение штифта входят его название и размеры, например, «Штифт цилиндрический 5х30». Это означает, что цилиндрический штифт имеет диаметр 5 мм и длину 30 мм. Надпись «Штифт конический 10х70» означает, что у конического штифта меньший диаметр 10 мм, а длина 70 мм.

Рис. 225. Соединение цилиндрическим штифтом: а — общий вид; б — чертеж

Рис. 226. Соединение коническим штифтом: а — общий вид; б — чертеж

Штифтовые соединения, как правило, показывают с помощью разрезов (рис. 225, 226). На сборочных чертежах штифты в разрезе показывают, как и другие непустотелые детали, нерассеченными, если секущая плоскость проходит вдоль их оси.

ВОПРОСЫ

• 1. Что представляет собой штифтовое соединение?
• 2. О чем можно узнать из условного обозначения штифта?

ЗАДАНИЕ

Рассмотрите чертеж на рисунке 227 и дайте ответы на вопросы:

• 1) какое соединение показано на чертеже?
• 2) из каких деталей оно состоит?
• 3) почему деталь 3 не заштрихована в разрезе?
• 4) для чего на детали 2 выполнен местный разрез?
• 5) какой диаметр штифта 4, если он имеет обозначение «Штифт конический 12х55»?

Рис. 227. Задание для упражнений

12.4. Чертежи неразъемных соединений

Характерная особенность неразъемных соединений — невозможность разъединить их без разрушения или значительного повреждения соединенных деталей.

К главным видам неразъемных соединений принадлежат:

• соединения заклепками — металлическими стержнями с головками, которые вставляют в отверстия соединяемых деталей и расклепывают;
• сварные соединения, в которых жесткая связь между деталями возникает в результате плавления металла;
• соединения паянием, во время которого детали в нагретом состоянии соединяются между собой с помощью дополнительного легкоплавкого сплава (припоя);
• клеевые соединения, которые образуются с помощью тонкого пласта быстротвердеющего клея.

Заклепочное соединение (рис. 228, а) чертят с использованием двух изображений: фронтального разреза на месте главного вида и вида сверху или слева. На чертеже изображают все элементы соединяемых деталей и заклепок с указанием размеров соединения. Разрешается показывать не все заклепки в швах, а только в начале и в конце шва. Остальные заклепки показывают центровыми линиями (рис. 228, б).

Рис. 228. Заклепочное соединение: а — общий вид; б — чертеж

Типы заклепок и их размеры стандартизированы. Условное обозначение заклепки дают в спецификации или на полке линии-выноски (рис. 228, б). В условное обозначение заклепки входит название этой детали, ее диаметр и длина, например, «Заклепка 8х20».

Совокупность, определенным образом расположенных в соединении заклепок, образовывает заклепочный шов. В зависимости от взаимного расположения соединяемых деталей и расположения заклепок в швах существуют разные типы заклепочных швов.

Часть сварного соединения, образованная плавлением металла в месте соединения, представляет собой сварной шов (рис. 229, а). Сварные швы имеют свою классификацию, которая учитывает характер сварного соединения и особенности выполнения швов.

Рис. 229. Сварной шов: а — общий вид; б — чертеж

В зависимости от расположения на изделии сварной шов на чертеже может быть видимым или невидимым. Видимые сварные швы изображают сплошными толстыми основными линиями, невидимые — штриховыми (рис. 229, б). Условное изображение шва сопровождают обозначением, в которое входят данные, необходимые сварщику для выполнения сварочных работ. Условное обозначение располагают над полкой линии-выноски (если шов видимый) или под нею (если шов невидимый). Линия-выноска начинается возле изображения шва односторонней стрелкой.

Основу паяного и клеевого соединений представляют соответствующие швы. Их отображают на всех изображениях одинаково и показывают линией, в два раза толще сплошной толстой основной (рис. 230). К линии условного изображения шва проводят линию-выноску. Чтобы различать швы, применяют условные знаки, которые наносят на наклонной линии-выноске (рис. 230). Для обозначения паяного шва применяют условный знак в виде полукруга , его выполняют толстой основной линией. Для обозначения места склеивания применяют условный знак К, похожий на букву К.

Рис. 230. Паяное (а) и клеевое (б) соединения

Если сварной, паяный или клеевой шов выполняют по замкнутой линии (по периметру), то линию-выноску заканчивают окружностью диаметром 3-4 мм (рис. 230).