Соединение шпилькой

Шпилька (рис. 8) – цилиндрический стержень, имеющий резьбу с двух сторон и предназначенный для соединения двух или несколько деталей. Одним резьбовым концом шпилька ввинчивается в деталь (как правило, в деталь корпусную, массивную). Длина ввинчиваемого резьбового конца l_1, где x – длина участка сбега резьбы, т.е. резьбы неполного профиля.

Размер l₁ зависит от диаметра шпильки и от ГОСТа на шпильку. Шпильки по ГОСТ 22032-76 предназначены для ввинчивания их в стальные, латунные, а также бронзовые детали и имеют размер l₁ = d. Шпильки по ГОСТ 22034-76 предназначены для ввинчивания в чугунные детали и имеют l₁ = 1,25d. Шпильки по ГОСТ 22036-76, также предназначенные для ввинчивания в чугунные детали, имеют l₁ = 1,6d. Шпильки по ГОСТ 22038-76 предназначены для ввинчивания в легкие (алюминиевые, магниевые) сплавы и имеют l₁ = 2d. Шпильки по ГОСТ 22040-76, также предназначены для ввинчивания в легкие сплавы, имеют l₁ = 2,5d.

Рис. 6

Рис. 7

Рис. 8

Второй резьбовой конец шпильки предназначен для навинчивания гайки и называется гаечным резьбовым концом.

Длина гаечного резьбового конца l_o в зависимости от диаметра шпильки d и ее длины l, где l – длина части шпильки без длины ввинчиваемого резьбового конца, определяется по табл. 5.

С обеих сторон шпильки имеют фаски, размеры которых равны размерам фасок болтов (при равных диаметрах и шагах резьбы), приведенным в табл. 2.

Для соединения двух или нескольких деталей шпилькой в одной из них предварительно сверлят цилиндрическое отверстие (рис. 9, а). Диаметр этого отверстия d_c несколько меньше диаметра резьбы и определяется по стандарту (ГОСТ 19257-73). На чертеже диаметр отверстия равен внутреннему диаметру резьбы шпильки. Глубина этого отверстия l₂ @ l₁+6P, где Р – шаг резьбы. После сверления отверстия и снятия фаски метчиком нарезается резьба, соответствующая резьбе шпильки (рис. 9, б). Глубина резьбового участка l₃ @ l₁+2P. В полученное резьбовое гнездо ввинчивается шпилька, затем окончательно выполняется соединение деталей (рис. 9, в).

В данной работе в соединение шпилькой входит стандартная шпилька, шайба пружинная по ГОСТ 402-70, нормальная, гайка шестигранная по ГОСТ 5915-70, исполнения 1, а также деталь 1, в которую ввинчивается шпилька, и присоединяемая деталь 2 толщиной В_2.

Диаметры и шаги шпилек, а также ГОСТы на шпильки и толщины присоединяемых деталей даны в табл. 1.

Длина шпильки вычисляется по формуле:

L_ш = В₂ + S₁ +H + К,

где В₂ – толщина присоединяемой детали, S₁ – толщина пружинной шайбы, Н – высота гайки, К – возвышение торцевой поверхности шпильки над торцевой поверхностью гайки. Полученное расчетное значение длины шпильки следует округлить до ближайшего стандартного значения, кратного 5. размеры элементов пружинных шайб (рис. 10) даны в табл. 6.

Изображение резьбы шпильки, ввинченной в резьбовое гнездо, должно полностью соответствовать требованиям ГОСТ 2.311-82, приведенным в разделе 2.1.

Рис. 9 Соединение шпилькой

Рис.10

Таблица 6

Шпилька, гайка и шайба в соединении шпилькой на чертеже должны иметь свои обозначения (см рис. 1).

Примеры обозначений:

Шпилька по ГОСТ 22034-76 с диаметром резьбы d = 16 мм, с крупным шагом Р = 2 мм, длиной l = 60мм, класса прочности 5.8;

Шпилька М16Х60.58 ГОСТ 22034-76;

то же, с мелким шагом Р = 1,5 мм;

Шпилька М16Х1,5Х60.58 ГОСТ 22034-76.

Шайба пружинная по ГОСТ 6402-70 для стержневой детали диаметром резьбы d=16 мм, нормальная, из стали 65 Г:

Шайба 16.65 Г ГОСТ 6402-70.

Примеры обозначений гаек даны в разделе 3.