Как измерить длину болта

• Как определить размер болта
• Как вычислить размер кольца
• Как определить размер кольца

• – Штангенциркуль;
• – линейка.

Болты и гайки, похожие на современные, появились примерно к середине XV в. Они изготовлялись исключительно вручную, и поэтому каждая комбинация «гайка-болт» была уникальной. Классический вариант соединения этих двух деталей с годами совершенствовался.

В ряду последних промышленных достижений – разработка специальных электронных устройств, способных автоматически контролировать усилия затяжки данного вида крепежа.

Длина болта (см. рис. 3.2) подбирается из расчета:

где b₁, b₂ – толщина первой и второй соединяемых деталей;

S – толщина шайбы;

H – высота гайки;

m – минимальный выход конца болта из гайки, m ≈ 0,3d.

Затем с учетом номинального диаметра [10, прил. 1, табл. П.1.5] принимают стандартную ближайшую длину болта l и длину резьбы b.

3.2. Соединение шпилькой

Шпильки применяют для соединения нескольких деталей. Шпилька одновременно «работает» как болт и как винт, так как один конец шпильки вворачивается в одну из скрепляемых деталей, а остальная часть шпильки проходит в других деталях с зазором.

Рекомендации по выбору длины ввинчиваемого конца l₁ шпильки приведены в табл. 3.1.

Длина резьбового конца шпилек

Длина ввинчиваемого резьбового конца шпильки

Детали из стали, бронзы, латуни и титановых сплавов

Детали из ковкого и серого чугуна

Детали из легких сплавов

3.2.1. Расчет длины шпильки

Рис. 3.3. Схема для расчета

Схема соединения двух деталей приведена на рис. 3.3. Длина шпильки определяется по выражению:

S – толщина шайбы;

H – высота гайки;

m – минимальный выход конца болта из гайки, m ≈ 0,3d.

Затем по данным методических указаний [10, прил. 3, табл. П.3.2] принимается ближайшее номинальное значение l и там же выбирается длина резьбового гаечного конца l.

Глубина l₂ сверления отверстия под ввинчиваемый (посадочный) конец шпильки определяется из расчета:

где l₁ – длина ввинчиваемого резьбового конца шпильки (см. табл. 3.1);

Р – шаг резьбы [10, прил. 3, табл. П.3.1].

Далее в отверстии нарезают резьбу на глубину, которая определяется по формуле:

Границу резьбы изображают сплошной линией. Дно гнезда под шпильку выполняют коническим (в соответствии с формой конца сверла). На чертеже угол при вершине конуса изображают равным 120º. Значение d_h принимают равным 1,1d, где d – диаметр резьбы (см. рис. 3.3).

3.3. Соединение винтом

Соединения применяются для скрепления двух и более деталей, причем винт вворачивают в базовую деталь, а через остальные детали он проходит с зазором (d_h = 1,1d) (рис. 3.4).

3.3.1. Расчет длины винта

Схемы соединения деталей для расчета длины винтов показаны на рис. 3.4.

Размеры для изображения глухого резьбового отверстия под винт определяются аналогично размерам такого же отверстия под ввинчиваемый резьбовой конец шпильки. Разница в том, что в шпилечных соединениях граница резьбы на ввинчиваемом конце шпильки (см. рис. 3.3) совпадает с линией разъема деталей, а в винтовых соединениях предусмотрен запас резьбы n(n= 2 – 3P).

Длина винта с полукруглой головкой (см. рис. 3.4, а) определяется по формуле:

с цилиндрической неутопленной головкой –

с цилиндрической утопленной головкой (см. рис. 3.4, б) –

с потайной головкой (см. рис. 3.4, в) –

с полупотайной головкой (см. рис. 3.4, г) –

где b₁, b₂ – толщина первой и второй соединяемых деталей;

S – толщина шайбы;

t₂ – положение опорной поверхности под головкой винта (рис. 3.4, б);

Рис. 3.4. Схемы соединения деталей

для расчета длины винтов

еличинуe принять равной не менее d.

Для потайной головки (см. рис. 3.4, в) в верхней детали раззенковывают конус под углом 90° с таким расчетом, чтобы головка винта не выступала над поверхностью детали. Если в конструкции предусмотрено углубление под цилиндрическую головку винта, то размеры опорных поверхностей t₂ и D определяет ГОСТ 12876-67 [10, прил. 2, табл. П.2.6].

На виде сверху шлиц под отвертку изображается расположенным под углом 45° к горизонтальной центровой линии. Размеры шлицев выбирают из ГОСТ 22669-81 [10, прил. 7, табл. П.7.1]. Требования к форме и геометрии шлицев устанавливает ГОСТ 1759.0-87.

1. Содержание выполнения задания
1.1. Произвести расчет болта и выполнить чертежи: болта, гайки и шайбы.
2.1. Чертежи выполняются на листе формата А3 (вместе со шпилькой, гнездом под шпильку и упрощенным изображением шпилечного соединения).
3. Порядок и рекомендации выполнения задания
3.1 Оформление чертежей начинать с рамки и основной надписи
3.2. На форматных листах (или листе) вначале выполнить построения тонкими линиями, проставить размеры, сделать надписи.
3.3. Осуществить защиту чертежа и знаний основных положений по теме.

Порядок выполнения расчетов и чертежей

Вариант (по номеру в классном журнале)
Данные по вариантам из табл. 1 (рис. 1)
h1- толщина 1 соединяемой детали
h2 -толщина 2 соединяемой детали
d – номинальный диаметр резьбы
Шаг резьбы для всех вариантов – крупный

Расчет болта и выполнение чертежей: болта, гайки, шайбы и болтового соединения

1) Вычисляем длину болта

Длина болта расчетная
L расч = h1 + h2 + Sш + m + а + с
где
h1 – толщина 1 -й соед. детали (табл. 1.1)
h2 – толщина 2 -й соед.детали (табл. 1.1)
Sш – высота шайбы (табл. 4) или Sш = 0,15d
m – высота гайки (табл. ) или m = 0,8d
a = 0,15d – выступающая часть болта
с = 0,15d – фаска

L – длина болта по ГОСТ – выбирается ближайшее значение из табл. (левая колонка)
b – длина нарезанной части болта – выбирается в пересечении строки (длины болта) и столбца (номинального диаметра резьбы) из табл.

2) Из табл. 2.2. выбрать остальные размеры болта

3) Выполнить чертеж болта

4) Обозначение болта по ГОСТ: Болт М20х80 ГОСТ 7805-70

Определяем размеры гайки по заданному (табл. 1.1) номинальному диаметру d
Гайка – исполнение 2 (табл. 6.1)
P – шаг резьбы (табл. 6.2)
S – размер под ключ (табл. 6.2)
e – диаметр описанной окружности (табл. 6.2)
m – высота гайки (табл. 6.2)
d a – диаметр фаски резьбы (навинчиваемой части гайки – он должен быть больше d)
D=0.9*S – диаметр фаски гайки
Внутренний диаметр резьбы гайки = 0.85*d (или d-2P, где P – шаг резьбы)

Пример условного обозначения гайки. Например, гайка исполнения 2 (указывается) с диаметром резьбы d=12мм, с крупным шагом (не указывается) ( см также [1] с.477 ):
2 Гайка М12 ГОСТ 5915-70

ШАЙБА.
Определяем размеры шайбы по заданному (табл. 1) номинальному диаметру резьбы крепежной детали

Шайба – исполнения 1

d1 – диаметр отверстия шайбы (табл. 4)
d2 – наружный диаметр шайбы (табл. 4)
Sш – высoта шайбы (табл. 4)

Обозначение шайбы: Шайба 20 ГОСТ 11371-78

УПРОЩЕННОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ БОЛТОВОГО СОЕДИНЕНИЯ (плакат 1, 2)

Определяем размеры (см. плакат) для упрощенного изображения болтового соединения по относительным (в зависимости от номинального диаметра d) размерам
Болт
d – задано (табл. 1)
0,85d – внутренний диаметр резьбы болта
d1 = 0,7d – высота головки болта
е = 2d – диаметр окружности описанной вокруг головки болта
L – длина болта по ГОСТ (см. расчет выше)
Sш = 0,15d – высота шайбы
K – 0,7d – высота головки болта
а = 0,15d – выступающая часть болта
с =0,15d – высота фаски болта
а+с = 0,3d – выступающая часть болта
Гайка
m =0,8d – высота гайки
е = 2d – диаметр окружности описанной вокруг гайки
Шайба
Sш =0,15d – высота шайбы
d1 =1,1d – внутренний диаметр шайбы
d2 =2,2d – наружный диаметр шайбы
Соединяемые детали
– ширина соединяемых деталей (произвольная)
– длина соединяемых деталей (произвольная)

А.А.Чекмарев, В.К.Осипов. Справочник по машиностроительному черчению. Высшая школа, 2000, 494с.