Автор: Бакуменко В.И.
Теги: общее машиностроение технология машиностроения машиноведение машиностроение справочник конструктора инженерное дело издательство машиностроение
ISBN: 5-217-01742-2
Год: 1997
Текст
КРАТКИЙ
СПРАВОЧНИК
КОНСТРУКТОРА
нестандартного
оборудования
В ДВУХ ТОМАХ
Под редакцией В.И.Бакуменко
МОСКВА
"МАШИНОСТРОЕНИЕ"
1997
ББК 34.42я2
К78
УДК 621.001.66C5)
Авторы: В. И. Баку мен ко, В.А. Бондарен ко, С.Н.Косоруков, С.А.Атминис,
Ю.В.Берсенев, Ю.П.Воронцов, В.И.Комаров, А.В.Кудрявцев, Л.ПЛаврова,
О.Р.Михалева, С.А.Нецветаев, В.Н.Павельев, Г.Ф.Свалов, В.Б.Свечников,
О.Н.Тинннков, В.Н.Финашин.
Краткий справочник конструктора нестандартного оборудования. В 2-х томах.
К 78 Т. 1/ В.И.Бакуменко, В.А.Бондарснко, С.Н.Косеруков и др.; Под общ. ред.
В.И.Бакумснко. - М.: Машиностроение, 1997 ... с ил.
ISBN 5-217-01742-2
В первом томе приведены основные формулы из механики и физики,
общетехничеекме справочные данные, допуски, посадки и шероховатости поверхностей,
характеристики материалов, виды термообработки, методы расчета и рекомендации по
конструированию и изготовлению сварных, резьбовых, заклепочных, паяных и клеевых
соединений элементов конструкций.
Материалы практического пользования, обобщенные, переработанные и
систематизированные по темам, даны в простом, удобном и наглядном виде.
Формулы, таблицы и иллюстрации сопровождаются минимальным текстом.' *
Цель справочника - сокращение времени на поиск информации и выполнение
оценочных расчетов при создании конструкций с оптимальными
параметрами.
Предназначен для инженерно-технических работников, занимающихся
проектированием, изготовлением и ремонтом оборудования различных отраслей; полезен
преподавателям и студентам учебных заведении.
„ 2702000000- _ , гсв-и n i
К 033 @1) -96 Безобъяш1' ББК34.42я2
ISBN 5-217-01742-2
© В.И.Бакуменко, В.А.Бондаренко,
С.Н.Косоруков и др., 1997
© Издательство "Машиностроения", 1997
В то то, о 1ем
$пл ме1талн...
ПРЕДИСЛОВИЕ
Проектные и конструкторские организации по разработке нестандартного обо-
оборудования, как правило, проектируют изделия типа испытательных стендов и устано-
установок, технологической и монтажной оснастки, значительно отличающиеся по назначе-
назначению и параметрам. Особенностью проектирования данного оборудования, зачастую,
являются сжатые сроки разработки конструкторской документации и отсутствие пред-
предварительно изготовленного и испытанного образца. Рассеянные по многочисленным
источникам информационно-расчетные материалы и выше приведенные условия про-
проектирования побуждают конструкторов принимать решения исходя, в основном, из
"конструктивных соображений" и интуиции. Следствием такого подхода нередко явля-
являются завышение металлоемкости и усложнение технологии изготовления, либо недос-
недостаточная прочность и жесткость узлов, что в дальнейшем требует корректировки, а
иногда полной переработки конструкции.
В предлагаемом двухтомном справочнике, разработанном специалистами
Российского Федерального Ядерного Центра (РФЯЦ-ВНИИТФ) сделаны обобщения,
переработка и соответствующая систематизация разнообразных информационно-
расчетных материалов повседневного пользования и многопланового характера.
Справочник составлен на основе материалов из различных источников
(ГОСТы, РТМ, книги, журналы, отчеты), достаточно апробированных практикой, и
включает 27 разделов, которые содержат: общетехнические сведения, характеристики
материалов, методы расчета и рекомендации по конструированию различных видов со-
соединений, покрытия, типы уплотнений, нормы прочности и расчеты элементов конст-
конструкций, простейших механизмов, механических передач и приводов. Даны упрощенные
методы расчетов при действии динамических и предельных нагрузок. Формулы приведе-
приведены в виде, удобном для непосредственного пользования, а таблицы и иллюстрации
(более 1800 рисунков и схем) сопровождаются минимальным пояснительным текстом.
Авторы надеются, что справочник найдет широкое применение в различных отраслях
промышленности и будет способствовать облегчению и совершенствованию труда раз-
разработчиков, сокращению времени для создания более рациональных конструкций изде-
изделий и быстрому переходу на другие направления конструкторских разработок.
Авторы выражают благодарность специалистам предприятий Министерства
атомной энергии, Уралмаша, Уралхиммаша, ракетного центра имени В. П. Макеева,
Уральского политехнического института, Центрального правления ВНТО машино-
машиностроителей за ценные советы и предложения, которые были использованы при состав-
составлении справочника.
За помощь в оформлении материалов рукописи авторы выражают глубокую
благодарность Бакуменко Н.Д., Долговой Л.Д., Ермоленко Л.И, Занегиной Л.А., Куд-
Кудрявцевой Л.В., Орендаренко Л.В., Серковой К.Н, Тенетиловой Н.И. и Яковых Г.А.
Авторы весьма признательны Васильеву А.Ф., Ульянову А.М., Сковпеню В.М.,
Баранову В.Е. за содействие при подготовке справочника, а также коллективу научно-
технической фирмы "БС" и Снежинской городской администрации за финансовую по-
помощь в издании справочника.
Считаем своим долгом заранее выразить благодарность за все замечания и по-
пожелания по содержанию справочника, которые следует направлять по адресу:
456770 г.Снежинск Челябинской обл. а/я 131
Авторы
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
1. ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
1.1. СВЕДЕНИЯ ИЗ МЕХАНИКИ И ФИЗИКИ
1.1.1. Понятия о физических величинах
Законы физики выражаются в виде математических соотношений между физиче-
физическими величинами, под которыми понимают измеряемые характеристики (свойства)
физических объектов (предметов, процессов, состояний). Каждая физическая величина
имеет численное значение и единицу измерения. В качестве основных физических ве-
величин сейчас принимают: длину, плоский и телесный углы, время, массу, температуру,
ток, количество вещества ( единица измерения - моль ), силу света. С помощью основ-
основных величин можно получить производные величины либо используя выражения физи-
физических законов, либо путем целесообразного определения через умножение или деле-
деление основных величин, например,
скорость = путь / время
ускорение = скорость / время
сила = масса х ускорение
заряд = ток х время.
Физические величины могут быть дискретными, или непрерывно распределенны-
распределенными в пространстве и во времени. Характеристики изучаемых объектов могут выражаться
скалярами (одним численным значением, взятым со знаком "+" или "-", либо только
"+"), например, температура, энергия, давление, плотность. Такие величины как ско-
скорость, перемещение, напряженность электрического поля помимо численного значения
характеризуются еще и направлением и называются векторами. При наличии системы
пространственных координат х, у, z вектор F может быть определен тремя алгебраиче-
алгебраическими значениями величин проекций этого вектора на оси координат Fx,Fy,F2, на-
называемых составляющими вектора. Численное значение вектора (называемое еще абсо-
абсолютной величиной вектора ) определяется выражением
= Jf2 +F2 +F
Косинусы углов между направлениями вектора и осей координат определяются
как отношения величин проекций к абсолютному значению.
Для векторов определена операция сложения: сумма двух векторов есть третий
вектор, совпадающий с диагональю параллелограмма, построенного на складываемых
векторах, как сторонах параллелограмма. Составляющие суммы векторов равны суммам
соответствующих составляющих слагаемых векторов, т. е. если
С=а+Ь
то
Сх=ах+К'у су=ау+Ьу; сг=а2+Ьг.
Исходя из этого определения любой вектор может быть выражен через единичные
векторы i,j9k осей координат х,у,г, называемые ортами:
a=aj + ayj+azk.
Существенной особенностью значений составляющих является то, что при изменении
системы координат тройка величин проекций изменяется по определенным правилам,
учитывающим направления старых и новых осей. Есть более сложные физиче-
физические объекты, выражаемые 3" численными значениями, называемые тензорами (п-ранг
Сведения из механики и физики
тензора). Численные значения составляющих тензора также изменяются по определен-
определенным правилам при изменении системы координат. Примерами тензоров второго ранга
могут служить напряженное состояние или деформации. Обычные векторы являются
тензорами первого ранга.
Физические величины могут меняться как в пространстве, так и во времени, явля-
являясь в этом случае функциями пространственных координат x,yfz и времени /,
Если физическая величина определена во всех точках некоторой пространствен-
пространственной области, то говорят, что она образует поле. Поля могут быть как скалярными, так и
векторными. Для поля скалярных величин может быть определен в каждой точке поля
градиент - вектор, численное значение которого равно наибольшей скорости изменения
скалярной величины, а направление совпадает с направлением, по которому скорость
изменения максимальна,
j r, SF - BF - dF ,~
gradF = 1 + j + к .
дх ду дг
Размерность физической величины устанавливает ее связь с основными величина-
величинами, но во многих случаях такая размерность имеет собственное наименование, напри-
например, для силы -Дж (джоуль), для давления - Па (паскаль). Для размерностей в системе
СИ существуют специальные десятичные приставки (см. табл.2), соответствующие уве-
увеличению или уменьшению основной размерности.
1.1.2. Механика
Механика - раздел физики, в котором изучается простейшая форма движения ма-
материи - перемещение тела относительно окружающих его тел, сопровождаемое измене-
изменением формы тела и взаимного расположения его частиц. К таким относятся движения
жидкостей и газов, а также движения твердых тел, В последнем случае деформации на-
настолько малы, что ими в значительной части задач пренебрегают. Однако, резкой гра-
границы между механикой и остальной физикой указать нельзя. Разделами механики яв-
являются гидро- и газодинамика, динамика твердого тела, теории упругости и пластично-
пластичности, теория колебаний и пр. Механическое движение материи подчиняется небольшому
количеству относительно простых закономерностей, так что больпгую часть задач меха-
механики сейчас относят к прикладной математике.
Механика оперирует скалярными величинами (работа, энергия, мощность), векто-
векторами (перемещения, скорости, силы, градиенты скалярных величин) и тензорами раз-
разных рангов (напряжешь, деформации, свойства анизотропных тел).
Скалярт гыс величины подчиняются обычным алгебраическим операциям (при ус-
условии соблюдения правила размерностей). Для векторов, помимо уже упомянутой век-
векторной суммы, вводится скалярное произведение, определяемое как произведение аб-
абсолютных величии векторов на косинус угла между ними. В проекциях на оси прямо-
прямоугольных координат скалярное произведение равно сумме попарных произведений со-
соответствующих проекций
а Ь = а |-|& |-cosa ~ax bx + av-by +az b...
1.1.2.1. Статика
Равновесием материальных тел под действием приложенных к ним сил занимается
статика. В большинстве случаев под равновесием понимают состояние покоя тела или
системы тел по отношению к окружающим телам. Статика формулирует условия, кото-
6 ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
рым должны удовлетворять силы, действующие на тело. Взаимодействие тел при этом
подчиняется основному закону равенства действия и противодействия - силы, с кото-
которыми два тела действуют друг на друга, направлены по одной прямой, равны по вели-
величине, противоположны по направлению и приложены к разным телам.
Уравнения равновесия твердого тела, находящегося под действием пространствен-
пространственной системы п сил, сходящихся в одной точке, записываются в виде
к=\ к=\ к=\
где Ffr, FkT, Fks - проекции к -ой силы на соответствующую ось.
Моментом силы относительно какой-либо точки ( для плоской системы сил ) на-
называется алгебраическое произведение величины силы на кратчайнгее расстояние от
точки до прямой направления действия силы. Это расстояние называется плечом силы.
Момент считают условно положительным, если сила действует против часовой стрелки.
Моментом силы относительно какой-либо оси х в пространстве называется мо-
момент проекции этой силы на плоскость, перпендикулярно к этой оси, относительно
точки пересечения оси с этой плоскостью.
Условия равновесия тела в пространстве под действием п приложенных сил Fk
выражаются аналитически шестью уравнениями
it=l k=\ к=\
Аг=1 к=\ к=\
Уравнения равновесия тела под действием плоской системы п сил можно запи-
записать в виде
Jt=l к=\ А=1
здесь за центр моментов можно взять любую точку на плоскости.
Возможна другая система уравнений, решающая ту же задачу,
*=1 Jt=l k=\
при этом прямая ОС, соединяющая центры моментов точки О и С, не должна
быть перпендикулярной оси х. Возможными являются и другие варианты сочетаний
разрешающих уравнений, например, уравнения моментов относительно трех разных
точек, не лежащих на одной прямой, и др.
Если сила задана проекциями FX,FV>FZ и координатами точки приложения
x,y,z. то для определения моментов силы относительно осей пользуются выражеттями
Мх(F) - yFx - zFy¦ Му(F) = zFx - xF2;Мг(F) = xFy -yFx.
1.1,2.2.Кинематика
Положение точки в пространстве в момент времени t определяется декартовыми
координатами
Сведения из механики и физики
x = x(t); y = y(t); z = z{t).
Исключая из этих уравнений время / , получим уравнения пространственной кри-
кривой (траектории), по которой движется точка. Для движения в плоскости
г = y U Л v = г» (t \
таким же образом можно получить уравнение траектории в виде зависимости
У = Ж*)-
Скорость и ускорение точки определяются по их проекциям на неподвижные оси
/ =х. v =<*У/-у' v =dz/-z-
dt х> уу /dt y> Vz /dt z>
у =
Косинусы углов между направлениями скорости или ускорения и осями координат
x,y,z определяются отношениями соответствующей проекции скорости или ускорения
(например, Vx или ах) к абсолютной величине скорости V или ускорения а , на-
например,
cosa =v%
где а - угол между направлением скорости и положительным направлением оси
х.
Естественным способом задания движения называют зависимость длины пути S
по траектории от времени
s = s(t).
Скорость в этом случае определяется формулой
где г — единичный вектор касательной, направленный в сторону увеличения S .
При V > 0 точка движется в сторону увеличения 5 , при V < 0 - в сторону
уменьшения S. Ускорение точки определяется формулами
где П - единичный вектор главной нормали; р - радиус кривизны траектории.
Уравнение вращения твердого тела вокруг неподвижной оси
9 = <Р(*)
позволяет определить угловую скорость СО и угловое ускорение ?
<°- /dV e /dt /dt1'
Если SO > 0, то в этот момент тело вращается ускоренно, если ?0) < 0, то вра-
вращение замедленное.
Модуль скорости точки тела, отстоящей от оси вращения на расстоянии г, опреде-
определяется формулой
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
V- О) у Г .
Ускорение любой точки тела равно сумме центростремительного (нормального) и
вращательного (тангенциального) ускорений
2
a=att+at,
где
ря | = оJ • r;\at\ =
\e\-r
a
=ryl?2+co4
Уравнение движения плоской фигуры в неподвижной системе координат:
где Хо,уо — координаты произвольной точки О, принятой за полюс; ф- угол
между неподвижной осью О,X и осью Ох', неизменно связанной с фигурой (рис.1).
Уравнения движения любой точки пло-
плоской фигуры имеют вид
х = хо +x'cos<p-y'sin<p;
у = уо + х' sin (р + у' cos<p,
где х\у'~ координаты этой точки в
системе, скрепленной с фигурой.
Скорости двух любых точек фигуры О и
А (рис.2) связаны между собой зависимо-
зависимостью
Рис.1
'V j
> ММ* '!*!¦ ^^ ^^т ^^ ^^ ^^ ич—
г
Рис.2
УА VO ^ УОА •>
где второй член правой части есть вра-
вращательная скорость точки А относительно О,
направленная перпендикулярно отрезку ОА в
сторону вращения фигуры и равная по моду-
модулю W • ОА . В этих формулах О) есть мгно-
мгновенная угловая скорость плоской фигуры.
Проекции вектора скорости на оси, связан-
связанные с фигурой, определяют по формулам
*V =vac -(о-У; vy = vv +а)-х'.
Ускорения двух любых точек плоской
фигуры А и В связаны между собой соотно-
соотношением
ао -а
ВЛ
ВА->
где
нии ВА и
- центростремительное ускорение точки В - направлено от В к А по ли-
аВА = G>
а'
ВА
— вращательное ускорение точки В по отношению к точке А,
модуль этого ускорения
ской фигуры.
е-ВА
где ?— мгновенное угловое ускорение гато-
Определение параметров движения
Прямолинейное движение
Параметры: s - путь, м; / - время, с; vt - скорость, м/с; vq - начальная скорость, м/с;
а - ускорение, м/с2; g - ускорение свободного палсштя, м/с2.
Сведения из механики и физики
Движение:
равномерное
s= vt, v = s/t (v, — v = const);
равномерно-ускоренное (vq = 0)
S ~ 2 ~ 2 ~ 2a' ~ \ a ~ a ~ vt' V/~ t ~ ° ' ° ~ t ~ t2
равномерно-ускоренное (vq * 0)
5 1 , . s at
— + — at: Vn = v. + at = — + —;
t 2 ° ' / 2 '
V/-VQ 4*-WJ. V/-VQ 25 .
О - - - -z , ' - - ,
t t a vo + V/
равномерно-замедленное
Ф'о+ v/) . at2 v0 - v, 25 .j o/
2 д v0 + V/ /2
Свободное падение*
у tt gt2 . \2s
S= 2 = 2 ' V ' V=g
Вращательное движение
Параметры: a/ - угловой путь, пройденный радиусом за время /, рад; / - время, с;
со, - угловая скорость, 1/с; ©о ~ начальная угловая скорость, 1/с; е - уг-
угловое ускорение, 1/с2; п - частота вращения, об/мин; v - линейная
скорость на радиусе г, м/с; ат - тангенциальное ускорение, м/с2; ап -
полное ускорение, м/с2; ап - центростремительное ускорение, м/с2.
равномерное
a,=co,=—/; / = —L = '-; 01=—^-; v = =/to ;
' ' 30 со кп t 30
равномерно-ускоренное (щ ¦*¦ 0)
а, , st.
=2
t 2' t t2
равномерно-ускоренное (too ~ 0)
_ со,/ _ ?t2 _ со, 2a, _ 12a, _ со,
' 2 2 2e со/ \ е 8
со, =
Свободное падение тела под действием силы тяжести есть равномерно ускоренное движение
с ускорением свободного падения.
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
равномерно-замедленное
а =-i ?_ = (Dof_ ; /=_У L; ю =(D()_8/ = _L_ ;
2 2 e e 2
©0 s«/ -e/ = — -y, e = = 2^'
равномерно-переменное
v2
где a- — = co2 -r, aT=ar.
ц r
1.1.2.3. Динамика
Основное уравнение динамики точки записывается в векторном виде
где F — сила, действующая на тело; а — испытываемое телом ускорение; т —
масса, понимаемая как мера инертности тела.
Приведенная формула равнозначна утверждению, что равнодействующая всех сил,
приложенных к точке массой УП, совпадает по направлению с ускорением а и чис-
численно равна произведению массы на величину ускорения.
Первая задача динамики точки состоит в определении движущей силы по извест-
известному движению. Если движение точки задано уравнениями в координатной форме
то предварительно находят проекции равнодействующей F всех сил, приложен-
приложенных к точке, по формулам
Fx = тах = тх; Fy = тоу = ту; F2 = таг = ml.
Модуль и направление равнодействующей определяют выражениями
-9 cosy = /F>
где а , J3, у — углы между направлением равнодействующей и осями X,y,z со-
соответственно.
Вторая задача динамики - определение движения точки по заданным силам. Если
Fz =Fz(t9x9y,z9X9$92);
Решение второй задачи динамики сводится к интегрированию системы дифферен-
дифференциальных уравнений движения точки в координатной форме:
тх = Fx\ ту = Fy; mz = Fz.
Для вращающегося относительно неподвижной оси тела существует связь между
суммарным моментом М всех внешних сил и угловым ускорением 8
Сведения из механики и физики 11_
где / = I r dm - момент инерции тела относительно оси вращения; г - расстоя-
v
ние от элементарной массы dm до оси вращения.
Дифференциальные уравнения плоскопараллельного движения тела ( параллельно
плоскости хОу)
тхс = Fx; тус = Fy; 1с'ф = Мс ,
где /с - момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс и
перпендикулярной плоскости движения тела; Fx, Fy , Мс - проекции главного вектора
внешних сил и главный момент внешних сил относительно той же оси.
Произведение массы тела на его скорость называется количеством движения или
импульсом тела
К^тТ.
Импульс тела - векторная величина и для тела постоянной массы может меняться
только в результате воздействия силы. Изменение импульса
i
о
При взаимодействии тел суммарный импульс не должен меняться
где K]tK2- импульсы тел до взаимодействия; К\,К2- импульсы тел после
взаимодействия.
Для замкнутой системы ( на которую не действуют внешние силы ) соблюдается
закон сохранения импульса
Кх +К2+-- -+КМ = К? = const.
Одним из основополагающих в механике является понятие энергии, понимаемой
как способность тела совершать работу. Сила совершает работу, если перемещает тело
на некоторое расстояние. Если сила F = Fxi +Fyj +Fzk перемещает тело на элемен-
элементарное расстояние df = dxi +dyj +dzk, то элементарная работа dA равна скалярному
произведению векторов F и dr
dA = Fxdx + Fvdv + F^dz.
Суммарная работа по перемещению точки равна сумме элементарных работ
(интегралу по линии)
А =
где S - траектория точки.
Следует иметь в виду, что произведенная работа зависит от пути точки, а не толь-
только от перемещения. Если сила F всегда совпадает по направлению с элементарным
перемещением, то есть касательна к траектории, то
A=Fs.
Частным случаем является движение по прямой. Если а- угол между направле-
направлениями действия силы и перемещения, то
U ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
А = Fs cos а.
Работа может затрачиваться на увеличение энергии тела, энергия, в свою очередь,
дает возможность телу совершать работу . Работа может затрачиваться на ускорение
тела, в этом случае увеличивается энергия движения тела, называемая кинетической
энергией Т
т _ mv2/
1 ~ /г-
Для вращающегося тела
1 " /2'
Если энергия зависит от положения тела, она называется потенциальной; пример -
потенциальная энергия W тела массы т в поле земного тяготения
W = mgh,
где h - высота тела над земной поверхностью; g - ускорение земного тяготения.
К потенциальной относится также энергия деформируемых тел. Например, для
пружины, имеющей характеристику
F - сх,
где X -смещение конца пружины от недеформированного состояния; С - посто-
постоянная жесткость, потенциальная энергия определяется выражением
W = cx2/ или W=F2/ .
/2 /2с
В замкнутой системе сумма механических видов энергии (потенциальной и кине-
кинетической) в отсутствии трения остается постоянной
T + W = const.
Для тела, находящегося в плоскопараллельном движении, кинетическая энергия
равна
У+Л/
/2 '
где М -масса тела; Vc — скорость движения центра тяжести тела; СО — угловая
скорость вращения тела относительно оси, перпендикулярной плоскости движения те-
тела; 1с — момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр тяжести тела
и перпендикулярной плоскости движения. Здесь
v,2 = *; + у2с + 2].
Для системы материальных точек или системы твердых тел существует понятие
числа степеней свободы системы, которое равно числу независимых величин, полностью
определяющих конфигурацию системы, то есть положение всех точек или тел системы.
Это могут быть как расстояния, так и углы, площади и другие величины, даже и не
имеющие геометрического истолкования, но декартовы координаты точек системы
должны однозначно выражаться через эти величины, которые принято называть обоб-
обобщенными координатами (/,
где у - номер точки; k=l, 2, 3 - соответствует осям x,y,z.
Кинетическая энергия системы N точек
Сведения из механики и физики 13
в этом случае может быть выражена через п обобщенных координат qi и их про-
производные по времени q\
В соответствие обобщенным координатам ставятся обобщенные силы, связанные с
внешними силами Fi , приложенными к у'-м точкам, выражениями
Q i = Ь F jk
Для определения Qt обычно задают приращение Sq ( только одной обобщенной
координате q и подсчитывают работу всех внешних сил, приложенных к системе тел,
Тогда уравнения движения системы описываются уравнениями Лагранжа второго
рода
d {дТЛ дТ
lJ=e» (i=u n)
Если все внешние силы являются потенциальными, то есть зависят от положения
точек системы, то уравнения движения записываются в виде
dtVaq,) dq,
где L = T — W -функция Лагранжа.
Здесь потенциальная энергия W также должна быть выражена через обобщенные
координаты qi.
Мощностью N называется отношение произведенной работы ко времени, в тече-
течении которого совершена работа. Для средней мощности верно выражение
Мгновенная мощность равна отношению приращения работы за малый промежуток
времени к величине этого промежутка
При прямолинейном движении под действием силы того же направления
tf = Fvy
при вращении тела
где М - момент сил, приложенных к вращающемуся телу.
Работа может затрачиваться также на энергию, рассеивающуюся в окружающей среде,
например, на противодействие силам трения скольжения
U ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
FTP=kFH,
где FH — сила нормального давления, прижимающая тело к опоре; к - коэффи-
коэффициент трения ( см. табл.5 ).
Эта работа превращается в тепловую энергию и теряется для механической систе-
системы. Поскольку в любой машине присутствует трение, сопротивление воздуха и другие
невосполняемые потери энергии, отдаваемая машиной мощность N' всегда меньше
подводимой N". Отношение отдаваемой мощности к подводимой называется коэффи-
коэффициентом полезного действия ( КПД )
N'
л = .
N"
При многократном превращении или передаче энергии общий коэффициент по-
полезного действия равен произведению КПД на всех ступенях преобразования энергии
Vi = rJ\ 'Ч2 >77з
1.1.3.Агрегатные состояния
Если вещество находится сразу в нескольких агрегатных состояниях, то часть ве-
вещества, находящаяся в одном состоянии, называется фазой: твердая фаза, жидкая фаза,
газообразная фаза. Переход от одного состояния к другому называется фазовым перехо-
переходом. Возможны следующие фазовые переходы:
твердое тело <-> жидкость -плавление, отвердевание;
жидкость <-» газ - испарение, конденсация;
твердое тело <-> газ - сублимация, осаждение из газовой фазы.
Во всех агрегатных состояниях важнейшей механической характеристикой мате-
материалов является плотность - отношение массы тела к его объему;
Удельным весом называется отношение веса тела, то есть силы тяжести, дейст-
действующей на тело, к его объему. Поскольку вес тела пропорционален массе
G =mg,
где g =9,81 м/с - ускорение земного тяготения;
удельный вес равен
1.1.3.1.Напряжения и деформации в сплошных средах
Напряжением называют силу, действующую на единице площади сечения. Как и сама
сила, напряжение на площадке является вектором и может характеризоваться тремя
проекциями на ортогональные оси координат. В целом напряженное состояние в ма-
малой области сплошной среды может характеризоваться тремя векторами напряжений на
трех взаимно перпендикулярных площадках ( рис. 3 ). Каждый из них может быть пред-
представлен своими проекциями; одной - перпендикулярной к площадке, называемой нор-
нормальным напряжением, и двумя, лежащими в плоскости площадки, касательными на-
напряжениями. Обычно нормальные напряжения обозначают Gх,(Ту,О'г, где индекс со-
соответствует оси, которой параллельно нормальное напряжение, касательные напря-
Сведения из механики и физики
15
жения имеют два индекса т^ — первый индекс соответствует площадке, в которой ле-
лежит напряжение, второй - оси, которой параллельно напряжение. Если к элементам
тела не приложены внешние объемные моменты, то касательные напряжения должны
удовлетворять условиям:
ху
Г... = Т.
Tv. - Т.,.
что говорит о том, что тензор напряжетпш
симметричен
71 =
ху
ух
У
Рис.3
Составляющие ( компоненты ) тензора на-
напряжений изменяются определенным образом
при изменении направления осей, и в каждой
точке тела существуют, по крайней мере, три
взаимно перпендикулярные площадки, на кото-
которых касательные напряжения равны нулю. Эти площадки называются главными, а на-
направления нормалей к этим площадкам называются главными осями тензора напряже-
напряжений. Действующие на этих площадках нормальные напряжения называются главными -
(Т1,О,сг3. Если два главных напряжения равны (например, Of1 <73 ), напряженное
состояние характеризуется осевой симметрией: любая площадка, параллельная оси 1 -
главная с нормальным напряжением, равным <Т2. Если все главные напряжения рав-
равны, напряженное состояние характеризуется центральной симметрией, все площадки
являются главшлми и на всех напряжение одно и то же. Помимо трех главных напря-
напряжений существуют три инварианта тензора:
+<т2 +<т3
= 3<т;
а
з+СГ,
о.
0\ G,
не зависящие от выбора координат. Величину <Т называют средним давлением.
В сечениях, делящих пополам углы между главными плоскостями, действуют глав-
главные касательные напряжения:
7", =
ег, -ст
Г. =
-сг,
-о.
2 - 2
Если главные оси npoHyNfepoBaHH так, что
сг. >
ТО
Для малых дечюрмаций величины бкУ<
симметричный тсн.юр:
chi c\' &V
У
B '
Г:
представляют
&v (ht dv dv dv cki &\>
r^m —^-^ " 1/ _L_ ____ • r\f — _1_ __«.^ • *f _L_ _^_
,w ™ ,m — , V -— i * f v — * f xz "— *
dc fy dz <fy 3c ck cty dz 3c
_16 ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
где М, V, W — перемещения в направлении осей x,y,z.
Для тензора деформаций можно построить те же характерные величины, что и для
напряжений.
В статике для жидкостей и газов осуществляются напряженные состояния в точке
только одного вида: сг, — о2 — <У3 — —р - здесь р - давление. Для твердых тел на-
напряженно-деформированное состояние может определяться тензорами с любыми соот-
соотношениями главных напряжений и деформаций.
1.1.3.2. Твердые тела
Твердые тела бывают двух видов: кристаллические и аморфные. Последние не об-
обладают кристаллической решеткой ни в каких локальных объемах. Кристаллические
могут быть в виде отдельных кристаллов, либо поликристаллическими.
Основные технические характеристики твердых тел связаны с зависимостями меж-
между напряжениями и деформациями. Для упругих тел характерно увеличение напряже-
напряжений с ростом деформаций и возвращение к первоначальной форме при снятии нагруз-
нагрузки. Остаточные деформации характеризуют пластическое поведение материала.
Если напряжения пропорциональны деформациям, такой материал называется
линейно-упругим и основное соотношение при растяжении или сжатии имеет вид
<т = Ее,
где Е - модуль упругости численно равный tga кривой a -f{s)
Отношение поперечной деформации S2 к продольной €х при растяжении назы-
называется коэффициентом Пуассона /Л. Отношение касательного напряжения при чистом
сдвиге к величине сдвиговой деформации называется модулем сдвига G. Связь между
компонентами тензоров напряжений и деформаций для изотропного упругого тела вы-
выражается законом Тука
Гуг
Ухг
_ 1
~G
_ 1
~G
•'-I"
Относительное изменение объема пропорционально среднему давлению
е = Ъкиу
, 1-2//
где л = коэффициент объемного сжатия.
Е
Величины E,G,JI для некоторых материалов и сплавов приведены в табл.3,
46,48, 71, 75 гл.4.
Характеристики механических свойств материалов обычно определяют при испы-
испытаниях на растяжение или сжатие. На рис. 4 приведена в относительных координатах
<т - е диаграмма напряжения для малоуглеродистых сталей, построенная на основании
диаграмм растяжения (Р-Al) по ГОСТ 1497-84.
В качестве численных значений характеристик принимают величины условных
напряжений - отношение усилия к первоначальной площади сечения образца.
Сведения из механики и физики
17
Выделяют следующие основные характеристики: предел пропорциональности
<тт - наибольшее напряжение, до которого материал следует закону Гука. Определяет-
Определяется как точка, в которой касательная к кривой <г -f (e) составляет с осью а угол, при
котором ^>— на 50%; предел упругости <7У - напряжение, при котором относи-
da E
тельная остаточная деформация образца (? ) достигает 0,05% от первоначальной рас-
расчетной длины образца; физический предел текучести а т - наименьшее напряжение ,
при котором образец деформируется без заметного увеличения нагрузки; условный пре-
предел текучести о о.2 ~ напряжение, при котором относительная остаточная деформация
образца достигает 0,2% от первоначальной расчетной длины образца; предел прочности
а в - напряжение , соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разруше-
разрушению. В качестве характеристик пластичности материалов рассматривают величины:
^ = lLZlLloot%_ относительная остаточная деформация, где 1ки 10 расчетные длины
'о
А —А
образца после разрушения и до испытания; у/ = —^ *?_юо,%- относительное сужение
A
после разрыва, где A0S и
после разрушения.
Рис.4
ношение теплоты, переданной телу, к изме-
площади поперечного сечения образца до испытания и
Тепловое расширение твердых тел ха-
характеризуется коэффициентом линейного
расширения (X и объемного расширения
av:
М ЛУ
10АТ V0AT
где lo,Vo —начальные значения длины
и объема твердого тела; Al,AV - прираще-
приращения длины и объема тела при увеличении
температуры на AT.
Удельной теплоемкостью называют от-
нению температуры этого тела
с =
AQ_
AT
Теплоемкость кристаллов при низких температурах пропорциональна абсолютной
температуре Т, при более высоких стремится к некоторой постоянной величине.
1.1.3.3. Жидкости
Жидкостями называются тела, которые имеют определенный объем, но не имеют
определенной формы, не сопротивляются сдвиговым деформациям. От газов жидкости
отличаются малой сжимаемостью и некоторой упорядоченностью в очень малых объе-
объемах. Напряженное состояние в неподвижных жидкостях характеризуется шаровым тен-
тензором - a -<J2 =<T3 = -р- Касательные напряжения появляются только при движе-
движении и пропорциональны скорости сдвиговых деформаций. Это явление называется вяз-
вязкостью и для одномерной задачи ( V = v(x) ) выражается уравнением
dv
ах
2 Том 1
18 ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
dv
где градиент скорости движения слоев в направлении X , перпендикуляр-
перпендикуляров
ном поверхности слоев; TJ — коэффициент внутреннего трения.
Отношение коэффициента 7/ к плотности называется кинематической вязкостью
V-—.
Р
Испарением называют процесс парообразования, происходящий со свободной по-
поверхности жидкости. Давление паров жидкости над ее свободной поверхностью р ха-
характеризует результат испарения и определяет скорость испарения У , то есть количе-
количество жидкости, переходящей в пар за 1 сек,
и^—(р„-р),
Ро
где S - площадь свободной поверхности; рп - давление насыщенного пара; р0 -
внешнее барометрическое давление; с - коэффициент.
Давление насыщенного пара растет при увеличении температуры.
Кипением называется процесс интенсивного парообразования не только с ее сво-
свободной поверхности, но и по всему объему жидкости. Оно начинается, когда давление
насыщенного пара станет равным внешнему давлению, и температура, соответствующая
этому, называется точкой кипения. Изменение внутренней энергии жидкости при пере-
переходе ее в пар, называется внутренней удельной теплотой парообразования. Удельная теп-
теплота парообразования уменьшается при повышении температуры и равна нулю .при
критической температуре. При увеличении внешнего давления температура кипения
возрастает, но при достаточно высокой температуре пар не конденсируется в жидкость
ни при каком упеличетгии давления. Минимальная температура такого рода называется
критической.
1.1.3.4. Газы
Для газов характерно не только отсутствие постояшгай формы, но и зависимость
объема от давления. Если температура выше критической и давление относительно не-
невысоко, так что силами межмолекулярного взаимодействия можно пренебречь, газ бли-
близок к состоянию идеального газа. Уравнение состояния идеального газа имеет вид:
М
где /?,F, Л/, Т— давление, объем, масса и температура газа; JU - киломоль газа,
то есть количество килограммов газа, численно равное его молекулярному весу; R —
универсальная газовая постоянная
R = 8,31 • 103 ДжДкмоль К).
В одном киломоле любого вещества содержится N^ = 6, 023 1026 молекул ( N^-
число Авогадро ). Объем одного киломоля газа при нормальных условиях ( температура
7=0 С, давление р= 1атм=760 мм рт. ст. ) составляет 22,414 м3.
Для реальных газов ( при заметном взаимодействии между молекулами ) можно
использовать уравнения состояния в разных видах. Один из них - уравнения Ван-дер-
Ваальса:
Сведения из механики и физики 19
где Сс/Уц —внутреннее давление, обусловленное силами притяжения между моле-
молекулами; Vo — объем 1 моля газа; Ъ — поправка на собственный объем молекул, учиты-
учитывающая действие сил отталкивания между молекулами и равная учетверенному объему
молекул в одном грамм-моле газа. Величины а и b связаны с параметрами критического
состояния газа Pk-Уок^к " критическими давлением, удельным объемом и темпера-
температурой
1.1.3.5. Уравнения переноса теплоты и массы
Тепловым потоком О называется поток внутренней энергии, самопроизвольно
возникающий в вещественной среде с неоднородным температурным полем.
Возможны, как физические явления, три процесса переноса теплоты:
1) теплопроводность (копдукция ) - процесс передачи энергии за счет взаимодейст-
взаимодействия только мельчайших структурных частиц вещества ( атомов, молекул, ионов, сво-
свободных электронов ). В чистом виде теплопроводность реализуется в твердых телах и
неподвижных слоях жидкости или газа;
2) перемешивание ( конвекция ) - передача теплоты за счет относительного пере-
перемещения больших масс вещества в неоднородном поле температур; реализуется в сре-
средах, допускающих относительное движение локальных объемов вещества ( жидкости,
газы, сыпучие среды, плазма );
3) излучение ( радиация ) - передача энергии, выделившейся вследствие теплового
движения в веществе, в виде электромагнитных волн через полностью или частично
прозрачную для них среду. Такой процесс передачи энергии, в отличии от копдукции и
конвекции, возможен и в вакууме.
Для простейшего случая передачи теплоты через слой однородного вещества тол-
шины /, с площадью S при поддержании на его плоскостях разности температур AT
выполняется условие
где О— количество переданной теплоты за время t\ Л— коэффициент тепло-
теплопровод! гости.
Для топкого теплопроводного стержня с изолированной боковой поверхностью
уравнение распределения температуры Т вдоль стержня имеет вид:
дгТ д Т
д х at
где Я,С,р— коэффициент теплопроводности, теплоемкость и плотность, отне-
отнесенные к единице длины стержня.
20 ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Изменение температурного поля в неподвижной изотропной среде в условиях от-
отсутствия объемных источников тепловыделения описывается дифференциалышм урав-
уравнением:
(дгТ дгТ дгТ\ д Т
с
где Т— температура, К; Я— коэффициент теплопроводности, Вт/(м К);
Ср -удельная теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(кг К); х, у, z - система
прямоугольных координат в пространстве.
2 2 /
Величину п — 'Ур называют коэффициентом температуропроводности.
В простейших случаях теплообмена выделяют теплоотдачу - процесс теплообмена
между средами, разделенными отчетливой границей ( твердая стенка - текучая среда,
поверхность раздела жидкость - газ или двух несмешивающихся жидкостей ), для кото-
которой передаваемое тепло определяют формулой
Q = a(TCT-T0)St,
где Tcj, , То — осредпенная температура стенки и характерная температура окру-
окружающей среды ( например, температура в бесконечно удалешгой точке ); а — коэффи-
коэффициент теплоотдачи,
и теплопередачу, когда теплообмен происходит между средами, разделенными не-
некоторой перегородкой,
Q=k(T0l-T02)Ft,
где Т01,Т02 — характерные температуры двух сред; к - коэффициетгг теплопереда-
теплопередачи.
Величины, обратные (X или к , называют термическим сопротивлением Ra . Для
последовательной цепочки И контактов между телами
Нетривиальным случаем переноса массы является диффузия частиц из мест с
большей концентрацией в места с меньшей концентрацией. Для одномерного случая
изменение концентрации //(л\0 газа, ди(}крундируюшего в пористой среде, подчиня-
подчиняется диффереьщиальному уравнению
п дги д и
I I — yi
д х- dt
где D,c— коэффициенты диффузии и пористости.
Нетрудно видеть, что это уравнение совпадает с уравнением теплопроводности для
одномерного случая ( см. выше ). То же самое можно сказать и о пространственном
случае: уравнения теплопроводности и дш1хрузии имеют одинаковый вид и изучаются
одними и теми же методами.
Конвекция осуществляется при возможности перемещения макрообъемов жидко-
жидкости или газа. У теплых жидкостей и газов плотность меньше, чем у холодных, они по-
подымаются вверх за счет архимедовой силы, перенося при этом тепло. Такое явление
называется свободной конвекцией. Иногда движение макрообъемов происходит под дей-
действием внешних сил ( принудительная конвекция ). Для газов и жидкостей в нормальных
Сведения из механики и физики 21
условиях конвекция гораздо эффективнее теплопроводности, поэтому для термоизоля-
термоизоляции обычно стараются уменьшить конвекцию. При низком давлении перенос тепла
конвекцией отсутствует из-за малой плотности газа. В термосах используют двойные
стенки с вакуумированием пространства между ними для лучшей термоизоляции.
В законах теплового излучения основную роль играет понятие абсолютно черного
тела - тела, полностью поглощающего все падающее на него электромагнитное излуче-
излучение. Физической моделью такого тела является малое отверстие в полой изотермиче-
изотермической сфере. Для излучения такого тела можно записать закон Стефана-Больцмана
где Ео — интегральная плотность потока энергии, излучаемой абсолютно черной
поверхностью ( количество излучаемой энергии с единицы площади в единицу време-
времени ); Т — абсолютная температура, К; <70 = 5,67 • 10~ Вт/(м2 К4 ) - коэффициент;
закон смещения Вина
XJ = 2,8978- 10-з м к,
где Ят — длина волны излучения, соответствующая максимуму интегральной
плотности потока ( длина волны, на которой излучается больше всего энергии ).
Реальные тела характеризуются поглощательной способностью
Q — Vj погл/ е* пад »
где ?^ад , ^огл - падающая и поглощенная энергии соответственно;
и излучательной способностью, называемой степенью черноты 6
е =Е/Е0,
где Е, Ео — энергии, излучаемые любым телом и абсолютно черным телом при
одинаковых площади и температуре.
Всегда ? < 1,то есть интенсивность собственного излучения абсолютно черного
тела максимальна при данной температуре. Закон Кирхгофа утверждает равенство по-
поглощательной способности и степени черноты
а - е.
1.1.4. Волны
Волнами называют процесс распространения любого вида возмущений (т.е. изме-
изменений состояния).
Например, при ударе по одному концу металлического стержня на этом конце об-
образуется местное сжатие, которое затем распространяется с определенной скоростью
вдоль стержня.
Скорость перемещения возмущения в пространстве называется скоростью волны.
Скорость механических волн зависит от свойств среды, а в некоторых случаях - и от
частоты. Зависимость скорости распространения волны от частоты называют дисперсией
скорости.
При распространении механических волн частицы среды совершают колебатель-
колебательные движения относительно своих положений равновесия. Скорость таких движений
частиц среды называется колебательной скоростью.
Если при распространении волн величины, характеризующие состояние среды
(например, плотность, смещение частиц, давление и т.п.), изменяются в любой точке
пространства по синусоидальному закону, то такие волны называются синусоидальными.
22 ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Важной характеристикой синусоидальных волн является длина волны. Длина волны
(X) - это расстояние, па которое распространяется волна в течение одного периода:
X = vr. v-i.
где v - скорость распространения волн, v - частота, Т - период.
Математическое выражение вида
х = A sin о)\t — = A sin(«/ - /ее),
которое описывает изменение состояния среды при распространении синусоидальных
волн, называется уравнением плоских гармонических волн.
В этом уравнении А - амплитуда волны, со - циклическая частота, г - расстояние от
источника, возбуждающего волну, до точки пространства, в которой рассматривается
изменение некоторого свойства среды, v - скорость волны; к = 2кХ - волновое число; вы-
выражение r»(f- r I v) называется фазой волны.
Поверхность, исе точки которой находятся в одинаковой фазе, называется волновой
поверхностью.
По форме волновых поверхностей различают волны плоские (плоские волновые
поверхности), цилиндрические (цилиндрические волновые поверхности) и сферические
(сферические волновые поверхности).
Уравнение цилиндрических волн:
А
сферических волн:
j? = Sllll(')/ КГ].
г v '
Если смешение частиц среды происходит параллельно направлению распростра-
распространения волны, то такая волна называется продольной; если смешение частиц происходит
в плоскости, перпендикулярной к направлению распространения, то такая волна назы-
называется поперечной. Механические волны в жидких и газообразных средах являются про-
продольными, в твердых телах возможней и продольные, и поперечные волны.
Скорость продольных волн в стержнях:
(i) _ it
V"P"V7'
где Е - модуль Юнга, р - плотность.
Скорость продольных волн в твердом теле, поперечные размеры которого много
больше длины распространяющейся волны:
JI р" V р (»+
1-ц
где р - плотность вешества, Е - модуль Юнга, \х - коэффициент Пуассона.
Скорость поперечных воли:
'¦?¦
где G - модуль сдвига.
Скорость щюлольных волн в тонких пластинках:
Системы измерений
23
„C)
¦I
Скорость продольных волн в жидкостях:
v -
где риз - изотермическая сжимаемость, у = —.
cv
Скорость поперечных волн:
где G - модуль сдвига.
Скорость звуковых волн в газах:
= JT
где у =-JL, p - давление.
Для идеальных газов:
1.2. СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ
1. Таблица перевода единиц измерения в единицы СИ
Наименование
величины
Плоский угол
Телесный угол
Длина
Площадь
Объем
Время
Скорость
Ускорение
Единицы измерения
старые
... ° (градус)
... ' (минута)
... " (секунда)
стер
D ° (квадратный
градус
м
М2
Мз
сек
(далее "с")
м/с, см/с
м/с2, см/с2
СИ
рад
(радиан)
ср
(стерадиан)
м
м2
м3
с
(секунда)
м/с
м/с2
Соотношение
старых единиц
с единицами СИ
1,745329... - Ю-2 рад
2,908882... • Ю-3 рад
4,848137... • 10 рад
3,0482... • Ю-4 ср
Кратные и
дольные
единицы СИ
км, см, мм,
мкм, нм
км2, дм2, см2,
мм2
дм3, см3, мм3
КС, МС, МКС,
НС
км/ч
24
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Продолжение табл. 1
Наименование
величины
Угловая скорость
Угловое
ускорение
Частота
Частота
вращения
Масса
Плотность
Удельный объем
Количество
движения
Момент
количества
движения
Момент инерции
(динамический
момент инерции)
Сила, вес
Удельный вес
Момент силы
(изгибающий
момент)
Импульс силы
Давление
Напряжение
(механическое)
Модуль упруго-
упругости, модуль упру-
упругости при сдвиге
Динамическая
вязкость
Кинематическая
вязкость
Ударная
вязкость
Поверхностное
натяжение
Жесткость при
растяжении и
сжатии
Единицы измерения
старые
об/с
об/мин
рад/с2
ГЦ
об/с
об/мин
кг
кар (карат)
кг/м3
м3/кг
кг • м/с
кг • м2/с
кг • м2
кгс,
дин
дин/см3
кгс • м
дин • см
кгс • с
дин • с
ат (кгс/см2)
атм
мм вод. ст
мм рт. ст
бар
торр
кгс/мм2
дин/см2
кгс/м2
П (пуаз)
кгс ¦ с/м2
М2/С
Ст (стоке)
кгс - м/см2
эрг/см2
дин/см
кгс/мм
СИ
рад/с
рад/с2
Гц (герц)
с»
кг
кг/м3
м3/кг
кг • м/с
КГ • М2/С
кг • м2
Н (ньютон)
Н/м3
Н м
Не
Па
(паскаль)
Па
Па
Па- с
М2/С
Дж/м2
Н/м
Н/м
Соотношение
старых единиц
с единицами СИ
6,28 рад/с
0,105 рад/с
1С1
1/60 с = 0,016F) C"J
2 • Ю-4 кг
9.80665Н (точно)
ю-5н
10 Н/м3
9,80665 Н м
10 Н • м
9,80665 Н ¦ с
Ю-5 Н • с
98066,5 Па
101325 Па
9,80665 Па
133,322 Па
105Па
133,322 Па
9,80665 • 105 Па
0,1 Па
9,80665 Па
ОД Па- с
9,80665 Па ¦ с
Ю-4 м2/с
9,80665 • 104 Дж/м2
Ю-3 Дж/м2
Ю-3 Н/м
9806,65 Н/м
Кратные и
дольные
единицы СИ
ТГц, ГГц,
МГц, кГц
Мг, г, мг,
мкг
Мг/м3,
кг/дм3, г/см3
МН, кН, мН,
мкН
МН м, кН-м,
мНм, мкН-м
ГПа, МПа,
кПа, мПа,
мкПа
ГПа, МПа,
кПа
мм2/с
кДж/м2
м • Н/м
Системы измерений
25
Продолжение табл. 1
Наименование
величины
Коэффициент
всестороннего
сжатия
Работа,
энергия
Мощность
Температура
Температурный
коэффициент
Теплота,
количество
теплоты
Тепловой поток
Теплопроводность
Коэффициент
теплопередачи
Теплоемкость
Удельная
теплоемкость,
удельная
энтропия
Энтропия
Удельная энергия,
удельное количе-
количество теплоты
Коэффициент
лучеиспускания
Поверхностная
плотность потока
энергии
Удельное
тепловыделение
Тепловое
сопротивление
Сила тока
Количество
электричества
Единицы измерения
старые
СМ2/ДИН
эрг
кгс • м
кВт • ч
эв (электр.-вольт)
л.с.
эрг/с
кгс • м/с
кал/с
ккал/ч
"С
(обозначение /)
к-1
кал
эрг/с
эрг/(с • см • °С)
калДс • см • вС)
ккалДч • м • °С)
эргДсм2 • с • °С)
калДсм2 • с • °С)
ккалДм2 • ч • °С)
эрг/°С
эргДг .°С)
эргДг ¦ К)
эрг/К
эрг/г
эргДс ¦ см2 • К4)
эрг/(с • см2)
ккалДкг • ч)
ч • °С ¦ м2/ккал
а (ампер)
К(кулон)
СИ
М2/Н
Дж
(джоуль)
Вт
(ватт)
К (кельвин)
(обозначение 7)
допускается °С
к-1
Дж
Вт
ВтДм • К)
ВтДм2 • К)
Дж/К
ДжДкг • К)
Дж/К
Дж/кг
ВтДм2 • К4)
Вт/м2
Вт/кг
м2 • К/Вт
А
Кл
Соотношение
старых единиц
с единицами СИ
10м2/Н
10Дж
9,80665 Дж
3,6 ¦ 10й Дж
1,60219 • Ю-6 Дж
735,499 Вт
Ю-7 Вт
9,80665 Вт
4,1868 Вт
1,163 Вт
t=T-TOt
гае Го = 273,15 К
4,1868 Дж
(точно)
Ю-7 Вт
10 ВтДм • К)
4,187- Ю-2 ВтДм К)
1,163 ВтДм - К)
103 ВтДм2 ¦ К)
4,1868- 104 ВтДм2 К)
1,1630 ВтДм2 • К)
Ю-7 Дж/К
НИ ДжДкг- К)
Ю-4 ДжДкг • К)
Ю-7 Дж/К
10 Дж/кг
Ю-3 ВтДм2 • К4)
Ю-3 Вт/м2
1,163 Вт/кг
0,8598 м2 -К/Вт
Кратные и
дольные
единицы СИ
ТДж, ГДж,
МДж, кДж,
мДж
ГВт, МВт,
кВт, мВт,
мкВт
ТДж, ГДж,
МДж, кДж,
мДж
кВт
кДж/К
ДжДкг • К)
кДж/К
МДж/кг,
кДж/кг
кА, мА, мкА,
нА, пА
26
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Продолжение табл. 1
Наименование
величины
Электрическое
напряжение,
электрический
потенциал
Электрическая
емкость
Напряженность
магнитного поля
Магнитодвижущая
сила, разность
магнитных
материалов
Магнитный
поток
Магнитная
индукция,
плотность
магнитного
потока
Индуктивность
Электрическое
сопротивление
Удельное
электрическое
сопротивление
Яркость
Герметичность
Молярная
внутренняя
энергия
Молярная
теплоемкость,
молярная
энтропия
Температуро-
Температуропроводность
Скорость газа
Влагосодержание
Единицы измерения
старые
В (вольт)
Ф (фарада)
Э (эрстед)
а (ампер)
Гб (гильберт)
Вб (вебер)
М • кс (максвелл)
Гс (гаусс)
Вб/м2
гн (генри)
см (сантиметр)
ом (ом)
ед.эл.сопр. СГС
ом • мм2/м
ед.уд.эл.сопр. СГС
сб (стильб)
лб (ламберт)
см3 • атм/с
ккал/моль
ккалДмоль • ° С)
м2/ч
кг/(см2 ¦ мин)
г/м3
СИ
В
Ф
А/м
А (ампер)
Вб (вебер)
Тл (тесла)
Гн
Ом - м
Ом - м
кд/м2
(кандела на квад-
квадратный метр)
см3 ¦ Па/с
Дж/моль
Дж/(мол1. • К)
м2/с
кг/(м2 • с)
кг/м3
Соотношение
старых единиц
с единицами СИ
79,5775 А/м
0,795775 А
ю-8 вб
10 Тл
10"9lH
10 Ом • м
8,98755 ¦ 1011 Ом
10 Ом • м
8,98755 • 109 Ом • м
104 кд/м2
3,193- 103вд/м2
101325 см3- Па/с
4187 Дж/моль
4187 ДжДмоль • К)
2,7778 ¦ 104 м2/с
6 • 105 кг/(м2 • с)
Ю-3 кг/м3
Кратные и
дольные
единицы СИ
мФ, мкФ,
пФ
кА/м, А/мм,
А/см
кА, мА
мВб
мТл, мкТл,
нТл
мГн
ТОм, ГОм,
МОм, кОм,
мОм, мкОм
ГОм-м, МОм-м,
кОм-м, Ом-см,
мОмм,
мкОмм, нОм-м
101,325
кПа • см3/с
Примечания: 1. Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами
СИ: т (тонна); мин (минута); ч (час); сут (сутки); ... ° (градус); ... ' (минута);
..." (секунда); л (литр).
2. Единицы, временно допускаемые к применению, срок изъятия которых
будет установлен в соответствии с международными решениями: кар (карат);
об/с; об/мин; бар.
Геометрические характеристики сечений
27
Множитель
1012
10»
106
103
102
101
Примем
Наименование
приставки
тера
гага
мега
кило
гекто
дека
2.
Десятичные приставки
Обозначение
русское
Т
Г
М
к
г
да
между-
международное
Т
G
М
к
П
da
Множитель
10-1
10-2
10-3
10
ю-?
10-12
Наименование
приставки
деци
санти
МИЛЛИ
микро
нано
пико
Обозначение
русское
д
с
м
мк
н
п
между- '
народное
d
с
m
V-
п
Р
а н и е. Кратные и дольные единицы образуются путем умножения или деления на
степень числа 10. Их наименования получаются прибавлением указанных в
таблице приставок к наименованиям основных или производных единиц,
например: километр, миллиграмм, микрометр и т.п.
1.3. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕЧЕНИЙ
3. Осевые моменты инерции, моменты сопротивления
и минимальный радиус инерции для наиболее распространенных профилей
Форма сечения
У
V
Т*
Л.
д
т_ -
т.
в.
q
¦4
Осевой момент
инерции,
/, см4
bh*
х 12 '
JymTT
6А3 - ^А3
63Л Л3А!
Зу 12
Момент
сопротивления,
*" 6 '
»>¦ 6
»*3 - »i*,3
6А '
й А - Ьл h\
W 1
' у ьь
Минимальный радиус
инерции поперечного
сечения, ;', см
/« =-
У
1
ix = i
1
*х - <
А
Ь
А
bh - ujAj
12FА - byh[)'
*3А - 6j3A
12FА - Ь[1ц)
28
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Продолжение табл. 3
Форма сечения
Осевой момент
инерции,
/, см4
Момент
сопротивления,
Минимальный радиус
инерции поперечного
сечения, /, см
Геометрические характеристики сечений
29
Продолжение табл. 3
4. Формулы расчета объема и координаты центра тяжести тела
Эскиз тела
Объем,
Координаты центра тяжести
Форма сечения
Осевой момент
инерции,
Момент
сопротивления,
Минимальный радиус
инерции поперечного
сечения, /, см
30
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Продолжение табл. 4
Эскиз тела
Объем, V
Координаты центра тяжести,
Jo
ff3 ff3
iL/__L
3 R
3/Г -
щ
12F
г*
1 lil
Ц
а
X
т
4[Л + г + п J
12K
[2A0-Зт:)Л +
Геометрические характеристики сечений
31
Продолжение табл. 4
Эскиз тела
Объем, V
Координаты центра тяжести,
АГ4Д-ЗЛ
4 [ЗЛ- 2л
<JL.
-уА2(зд-л)
4 |_ЗЛ - 2Aj
+
—[12ЛА2 - 6ЛBЛ + А)б
12FI v /-
+ 4(Л + 2АN2-353]
О :
4 -r3(8J?-3r)
8(Л3-Г3)
3(Л2+А2)
4BЛ
Определе1ше центра тяжесга сложной фигуры
\-
Ц
L
I
Фигуру разбирают на простые части, для каж-
каждой из которых известны масса и положение центра
тяжести.
Положение центра тяжести всей фигуры
ЦТ
62*2
QI+Q2+Q3+Q4+Q5
32
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
1.4. КОЭФФИЦИЕНТЫ ТРЕНИЯ
5. Коэффициенты трения, скольжения и качения
Материал
соприкасающихся
поверхностей
Поверхность
Коэф-
Коэффициент
трения
Коэффициент трения при покое
Сталь - сталь
Сталь - чугун
Сталь - бронза
Сталь (мягкая) - дуб
Бронза - бронза
Бронза - дуб
Чугун -дуб
Дерево - дерево
Кожа лицевой
стороной - дуб
Кожа бахтармой -
дуб
Кожа - чугун
Пеньковый канат -
дуб
Сухая
Смазанная
Сухая
Смазанная
Сухая
Смазанная
Сухая
Смазанная
Смазанная
Сухая
Сухая
Сухая
Смазанная
Сухая
Сухая
Сухая
Смазанная
Сухая
0,15
0,1 - 0,12
0,3
_
0,12
0,08 - 0,12
0,6
0,12
0,1
0,6
0,65
0,4 - 0,6
0,1
0,6
0,4
0,3 - 0,5
0,15
0,8
Коэффициент трения при скольжении
Сталь - сталь
Сталь - сталь
(мягкая)
Сталь - чугун
Сталь - бронза
Сталь - латунь
Сталь - алюминий
Сталь - баббит
Сталь - фибра
Сталь - бетон
Сталь - лед
(коньки)
Сталь полозья по
плотному снегу
Сталь - капрон
Сталь - текстолит
Сталь - нейлон
Сухая
Смазанная
Сухая
Смазанная
Сухая
Смазанная
Сухая
Сухая
Смазанная
Сухая
Смазанная
Сухая
Смазанная
Сухая
Сухая
_
-
Сухая
Смазанная
Сухая
Сухая
Смазанная
0,15
0,1
0,2
0,1 - 0,2
0,18
0,01-0,15
ОД
0,19
0,03
0,17
0,02
0,12
0,07
0,22
0,45
0,02 - 0,03
0,02
0,21
0,15
0,22
0,2
од
Материал
соприкасающихся
поверхностей
Сталь - металлоке-
металлокерамика (бронзо-
графит
Латунь - латунь
Латунь - медь
Латунь - эбонит
Латунь - гетинакс
Бронза - бронза
Бронза - медь
Бронза - чугун
Бронза - текстолит
Бронза - фибра
Бронза - карболит
Бронза - эбонит
Бронза - гетинакс
Медь - медь
Алюминий - латунь
Алюминий - бронза
Алюминий - медь
Алюминий -
текстолит
Сталь (мягкая)- дуб
Сталь (мягкая) - вяз
Чугун - дуб
Чугун - вяз, тополь
Бронза - дуб
Дерево - дерево
Кожа лицевой
стороной - дуб
Кожа бахтармой -
дуб
Кожа - чугун
Резина - чугун
Пеньковый канат -
дуб
Деревянные
полозья по снегу и
ЛЬДУ
Лед - лед
Фторопласт -
коррозионно-
стойкая сталь
Фторопласт -
фторопласт
Поверхность
Сухая
Смазанная
Сухая
Смазанная
Сухая
Смазанная
Сухая
Сухая
Сухая
Сухая
Сухая
Сухая
Сухая
Сухая
Сухая
Сухая
Сухая
Сухая
Смазанная
Сухая
Сухая
Смазанная
Сухая
Сухая
Смазанная
Сухая
Сухая
Смазанная
Сухая
Смазанная
Сухая
Сухая
Смазанная
Сухая
Сухая
Сухая
Смазанная
Сухая
Смазанная
Сухая
-
_
Сухая
Смазанная
Сухая
Коэф-
Коэффициент
трения
0,1
0,04
0,17
0,02
0,3
0,02
0,25
0,27
0,2
0,16
0,21
0,23
0,24
0,24
0,36
0,36
0,2
0,27
0,02
0,22
0,3
0,02
0,26
0,4 - 0,6
ОД
0,25
0,3 - 0,5
0,2
0,4
ОД
0,3
0,2 - 0,5
0,07 - 0,15
0,3 - 0,5
0,3 - 0,4
0,6
0,15
0,8
0,5
0,5
0,035
0,028
0,08
0,064
0,052 - 0,056
Коэффициенты трения
33
Продолжение табл. 5
Материал
соприкасающихся
поверхностей
Поверхность
Коэф-
Коэффициент
трения
Коэффициент трения качения
imu тншжрниы
Металл - по металлу
Металл - по дереву
Дерево по дереву
Чугун по чугуну
Бакаут по бакауту
Дерево по камню
Резина - дерн
Шарик из закаленной стали по
стали
Коэффициент трения
0.001 - 0,005
0,03 - 0,04
0,05 - 0,08
0,05
0,047
0,15
1- 1,15
0,001
фрикционных материалов ло стали всухую
Асбест, латекс, графит
Асбест, резина, графит
Асбест, гильсонит, сурик,
китайское древесное масло
Тканое резиновое феродо
Тканое асбестовое феродо
Прессованное асбестовое феродо
Коэффициент трения
0,17
0,26
0,28
0,44
0,39
0,14
фрикционных и прочих материалов
Сталь по стали в масляной ванне
Сталь по чугуну, слабая смазка
Сталь по чугуну, по сухому
Сталь по стали, по сухому
Бронза по чугуну, слабая смазка
Бронза по стали, по сухому
Асбофрикционный материал
при умеренных температурах
до 150 "С по чугуну
Сталь ичугун
по ленте тормозной
Порошковые металлические
обшивки по стали, по сухому
Кожа по чугуну: по сухому
смазка
Пластмасса по стали, смазка
0,04
0,1
0,15 - 0,18
0,18
0,15
0,18
0,35 - 0,45
0,25 - 0,35
0,35 - 0,55
0,4
0,12
0,09-0,1
Материал
соприкасающихся
поверхностей
Поверхность
Коэф-
Коэффициент
трения
Коэффициент трения (полусухого)
для некоторых подшипниковых материалов
(при смазке жидким маслом)
Баббиты: оловянные
свинцовые
Бронза свинцовая
Алюминиевые сплавы
Бронза БрАж
Чугун антифрикционный
0,01 - 0,02
0,015 - 0,025
0,02 - 0,03
0,03 - 0,04
0,04 - 0,05
0,05 - 0,08
Коэффициент трения
в подшипниках качения
При нормальных режимах работы и конси-
консистентной смазке можно принять для прибли-
приближенных расчетов следующие средние относи-
относительные значения приведенных коэффициен-
коэффициентов трения
Радиальный однорядный шари-
шарикоподшипник при радиальной
нагрузке
То же, при осевой нагрузке
Сферический двухрядный
шарикоподшипник
Роликоподшипник:
с короткими цилиндрическими
роликами
с длинными цилиндрическими
или витыми роликами
игольчатый
двухрядный с бочкообразными
пштикями
Радиально-упорный шарико-
шарикоподшипник при радиальной
нагрузке
То же, при осевой нагрузке
Конический роликоподшипник
при радиальной нагрузке
То же, при осевой нагрузке
Упорный шарикоподшипник
0,002
0,004
0,002
0,002
0,006
0,008
0,004
0,003
0,005
0,008
0,020
0,003
Значения приведенного коэффициента трения
/' = y/cosa в метрической резьбе
Чисто обработанные
поверхности
Грубо обработанные
поверхности
Тоже
смазанная
смазанная
сухая
ОД
0,2
0,3
3 Том 1
34
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Материал
соприкасающихся
поверхностей
Поверхность
Коэффициент трения
Коэф-
Коэффициент
трения
в заклепочных соединениях
Обычное заклепочное соедине-
соединение с прямыми швами:
меньшие толщины
большие толщины
Дюраль Д-16Т по Д-16Т
Д- 16Т по стали ЗОХГСМ
Магниевый сготап по магниевому
сплаву
Коэффициент трения
0,35
0,48
0,2
0,2
0,15
материалов для уплотнений
Кожа
Резина исопрем
скудная смазка
смаланная
скудная с мачка
смазанная
Счлышк mi пгнькоадй или хлоп-
чауиоумджмпй '-ыОивки, пропи-
пропитанном н горячем fane. Затяжка
не слишком гутая. Работа по
Ь> же. in1 ПН1-» и)южпь;х условиях
вылониени» набивки (сальник
неудоо) 11 > рас иол о жен)
Сальник:
из мятой кожи
из твердой кожи
из твердой кожи при тяжелых
условиях работы
Ременные передачи (материал
Чугун СЧ15
Волокнит
Стекловолокиит АГ-4В
Текстолит НТК
Пресс-пороыок К-18-2
11оликапролактам (капрон)
(при прении по прорезиненному
ремню)
0.0
0,9
0,06
0,01
0,06 - 0.11
До 0,25
0,03 - 0,07
0.1 - 0,13
0,20
шкивов)
0,32 - 0.4
0,28 - 0.36
0,6 - 0,7
0.36
0,3
0,42
Материал
соприкасающихся
поверхностей
Продолжение
Поверхность
габл. 5
Коэф-
Коэффициент
трения
Коэффициент трения
в зажимных механизмах (ЗМ)
Заготовка контактирует с опора-
опорами и ЗМ приспособления по-
поверхностями:
обработанными
необработанными
При контакте заготовок с ЗМ и
опорами, имеющими рифления
При закреплении в патроне с
кулачками (губками):
гладкими
с кольцевыми канавками
с взаимно-перпендикулярными
канавками
с острыми рифлениями
0,16
0,2 - 0,25
0,7
0,16 - 0,18
0,3 - 0,4
0,4 - 0,5
0.7 - 1.0
Коэффициент трения
антифрикционных пластмасс по стали
Капрон, наполненный
графитом
Масса древесная прес-
прессовочная (пресскрошка)
Фторопласт Ф4
Текстолит, волокнит
Поликарбонат
Полиуретан ПУ=1
Текстолитовая крошка
Древеснослоистый
пластик
Полиамид).!
ненаполненные
Сополимеры
формальдегида
сухая
смазанная
сухая
смазанная
сухая
смазанная
сухая
смазанная
смазанная
смазанная
сухая
смазанная
смазанная
сухая
смазанная
смазанная
0,14
0.009
0,34
0,015
0.049
0,027
0,13
0.03
0.034
0.04
0,34
0,05
0.06
0,24
0.08
0,1
Коэффициент трения
для цилиндрических сопряжений с натягом
Сопрягающаяся пара
охватывающая
Сталь 45
Чугун СЧ21
Чугун СЧ21
охватываемая
Сталь 45
Сталь 45
Бронза
/
0,1
0,8
0,07
БрОСЦ6-6-3
Минимальные радиусы гиба листового и фасонного проката
35
1.5. МИНИМАЛЬНЫЕ РАДИУСЫ ГИБА ЛИСТОВОГО
И ФАСОННОГО ПРОКАТА
Минимальные радиусы холодной гибки заготовок устанавливаются по предельно
допустимым деформациям крайних волокон. Их применяют только в случае конструк-
конструктивной необходимости, во всех остальных случаях - увеличенные радиусы гиба.
6. Минимальный радиус R гиба листового проката, мм
Материал
Расположении линии гиба проката в состоянии
отожженном
или нормализованном
поперек
золокон
вдоль
волокон
наклепанном
поперек
волокон
вдоль
волокон
Сталь:
СгЗ
20
45
коррозионно-стойкая
Алюминий и его сплавы
мягкие
твердые
Медь
Латунь
мягкая
твердая
25
1,55
2,65
15
25
25
1,55
35
15
35
1,55
35
15
0,85
4,55
45
2,55
25
0,85
4,55
Развернутая длина изогнутого участка детали из листового материала при гибе на угол а опре-
определяется по формуле
А =
80 *
где А - длина нейтральной линии;
R - внутренний радиус гиба;
К- коэффициент, определяющий положение нейтрального слоя при гибе (табл. 8);
5 - толщина листового материала, мм. \
36
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
7. Значение коэффициента К
Минимальный
радиус
гиба R, мм
1
2
3
4
5
6
8
10
12
16
20
25
28
30
0,5
0,375
0,415
0,439
0,459
0,471
0,480
0,500
0,500
-
-
-
1
0,350
0,375
0,398
0,415
0,428
0,440
0,459
0,470
0,480
-
0,500
-
-
-
1,5
-
0,357
0,375
0,391
0,404
0,415
0,433
0,447
0,459
0,473
-
0,500
-
-
Толщина металла S, мм
2
-
0,350
0,362
0,374
0,386
0,398
0,415
0,429
0,440
0,459
0,470
-
0,500
-
2,5
-
-
0,355
0,365
0,375
0,385
0,403
0,416
0,427
0,444
0,459
0,470
0,476
0,480
3
-
-
0,350
0,360
0,367
0,375
0,391
0,405
0,416
0,433
0,447
0,460
0,466
0,470
4
-
-
-
0,358
0,357
0,363
0,375
0,387
0,399
0,416
0,430
0,443
0,450
0,455
5
-
-
-
-
0,350
0,355
0,365
0,375
0,385
0,403
0,415
0,430
0,436
0,440
6
-
-
-
-
-
0,350
0,358
0,366
0,375
0,392
0,405
0,417
0,425
0,430
8
-
-
-
-
-
-
0,350
0,356
0,362
0,375
0,388
0,402
0,408
0,412
10
-
-
-
-
-
-
-
0,350
0,355
0,365
0,375
0,387
0,395
0,400
8. Минимальный
Диаметр
круга, */или
сторона
квадрата, й
5
б
; 8
10
12
14
16
18
20
22
25
28
30
н 1
СтЗ
R\
-
-
3
8
10
10
13
16
16
18
20
-
25
R:
-
-
-
10
12
14
16
-
2С
-
25
-
ЗС
радиус гиба металлов круглого и
>
А-А
-ftff
Ст5
Ri
-
-
-
-
13
14
16
18
20
22
25
-
30
У
Сталь 20
-
2
3
8
10
10
13
-
16
18
-
22
25
Rl
-
-
-
10
12
14
16
-
20
-
25
-
30
квадратного сечений, мм
г*
Сталь 45
-
-
5
10
13
16
16
18
20
22
25
30
30
R2
-
-
-
-
-
-
16
-
20
-
25
-
30
I
—t-i
. Jit"
ttfc
Сталь
12Х18Н10Т
Л63
Ml,
M2
-
-
7
8
10
11
13
14
16
18
20
22
24
2
2
2
6
6
-
10
-
13
-
16
-
18
-
2
2
6
6
-
10
10
13
13
16
16
18
9. Минимальный радиус гиба R
угловой равнополочнои стали полкой наружу, мм
Толщина
полки, мм
3
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
8
9
10
12
7
Г/
R
Материал - сталь СтЗ
Номер профиля
2
100
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2,5
125
125
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
¦3,2
-
160
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
3,6
-
180
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
4
-
200
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
4,5
-
225
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
5
-
250
-
250
-
-
-
-
-
-
-
-
5,6
-
280
-
280
-
-
-
-
-
-
-
-
6,3
-
315
-
315
-
315
-
-
-
-
-
-
7
-
-
350
350
-
350
-
420
-
-
-
-
7,5
-
-
375
-
375
-
450
-
450
-
-
8
-
-
-
-
400
400
-
480
480
-
-
-
9
-
-
-
-
-
450
-
540
540
-
-
-
10
-
-
-
-
-
-
500
-
600
-
600
600
10. Минимальный радиус гиба R
угловой равнополочной стали полкой внутрь, мм
Толщина
полки, мм
3
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
8
9
10
12
N
1
/
* -
/У У УХ//
f
/
Материал - сталь СтЗ
Номер профиля
2
120
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2,5
150
150
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
3,2
-
200
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
3,6
-
220
-
-
-
-
-
-
-
-
-
4
-
240
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
4,5
-
270
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
5
-
300
-
300
-
-
-
-
-
-
-
-
5,6
-
340
-
340
-
-
-
- ¦
-
-
-
6,3
-
380
-
380
-
380
-
-
-
-
-
-
7
-
-
420
420
-
420
-
350
-
-
-
-
7,5
. -
-
-
450
-
450
-
375
-
450
-
-
8
-
-
-
-
480
480
-
400
400
-
-
-
9
-
-
-
-
-
540
- '
450
450
-
-
-
10
-
-
-
-
-
-
600
-
500
-
500
500
Минимальные радиусы гиба листов и фасонного проката
39
11. Минимальный радиус гиба R
угловой неравнополочной стали меньшей полкой наружу, мм
Толщина
полки, мм
4
5
5,5
6
7
8
10
П
_ /Р
Материал - сталь
СтЗ
Номер профиля
3,2/2
100
-
-
-
-
-
-
4,5/2,8
140
-
-
-
-
5/3,2
160
-
-
-
-
-
-
6,3/4
-
-
200
-
200
-
7,5/5
-
250
-
250
-
-
-
8/5
-
-
-
250
-
-
-
9/5,6
-
280
-
-
280
10/6,3
-
315
315
315
315
12. Минимальный радиус гиба R
угловой неравнополочиой стали большей полкой наружу, мм
Толщина
полки, мм
4
5
5,5
6
7
8
10
1
/Р
1
Материал - сталь
СтЗ
Номер профиля
3,2/2
160
-
-
-
-
-
-
4,5/2,8
225
-
-
-
-
-
5/3,2
250
-
-
-
-
-
-
6,3/4
-
-
-
315
-
315
-
7,5/5
-
375
-
375
-
-
-
8/5
-
-
-
400
-
-
-
9/5,6
-
-
450
-
-
450
-
10/6,3
-
-
-
500
500
500
500
13. Минимальный радиус гиба R
угловой неравнополочной стали меньшей полкой внутрь, мм
Толщина
полки, мм
4
5
5,5
6
7
8
10
г
—1
Материал - сталь
СтЗ
Номер профиля
3.2/2
120
-
-
-
-
-
-
4,5/2,8
170
-
-
-
-
5/3,2
195
-
-
-
-
-
-
6,3/4
-
-
-
240
-
240
-
7,5/5
-
300
-
300
-
-
-
8/5
-
-
300
-
-
-
9/5,6
-
-
340
-
-
340
-
10/6,3
-
3X0
380
380
380
40
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
14. Минимальный радиус гиба Л
угловой неравнополочной стали большей полкой внутрь, мм
г/ /////// //
j
Толщина
полки, мм
4
5
5,5
6
7
8
10
Материал - сталь
СтЗ
Номер профиля
3,2/2
195
-
-
-
-
-
-
4,5/2,8
270
-
-
-
-
-
5/3,2
300
-
-
-
-
-
-
6,3/4
-
-
-
380
-
380
-
7,5/5
-
450
-
450
-
-
-
8/5
-
-
-
480
-
-
-
9/5,6
-
-
545
-
-
545
-
10/6,3
-
-
600
600
600
600
15. Минимальный радиус гиба двутавровой балки, мм
(материал - сталь ВСтЗ)
V
\
Номер профиля
Минимальный радиус гиба,
R, мм
10
250
12
300
14
350
16
400
18
450
20
500
16. Минимальный радиус гиба швеллера
*• { Л
t
Номер профиля
Минимальный
радиус гиба R, мм
R
5П
225
6,5П
250
8П
275
Материаг
10П
300
[ - сталь
12П
325
ВСтЗ
14П
350
16П
400
18П
435
20П
450
ft
Размеры
профилей
20x20x3
25x25x4
32x32x4
36x36x4
40x40x4
45x45x4
50x50x4
63x63x6
75x75x6
П р I
у
R
3
4
6
\ м е ч а
а =
/1
9
11
15
17
20
22
25
31
37
н и е.
<;
4.
30°
h
2
3
4
1-
у
11 *
К Разделка угловой стали под гибку
1
Размеры,
а = 45°
/1
14
17
23
27
30
34
38
48
58
h
4
5
6
ос = 60°
h
20
22
32
37
42
48
53
66
80
h
5
6
9
а =
h
26
32
43
49
55
63
71
88
106
мм
75°
h
6
8
10
а = 90°
h
34
42
56
64
72
82
92
114
138
h
7
10
13
При свободной гибке уголка полкой:
наружу Rmia = 25Л;
внутрь Rm[n = ЗОЛ,
где Л - ширина полки в плоскости изгиба, мм
а =
h
44
55
73
84
94
120
149
180
105°
h
8
11
15
а =
h
59
73
97
111
125
142
160
198
239
120°
h
9
13
17
а =
h
82
102
135
155
174
198
222
275
333
135°
h
и
15
20
42
ОБЩЕГЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
1.6. ПАЗЫ, ПРОРЕЗИ И КВАДРАТНЫЕ ОТВЕРСТИЯ
18. Размеры пазов и прорезей, фрезерованных концевыми фрезами, мм
Ч,
d
у77
—м—
//
/ /
Ширина
паза, b
Наибольшая
глубина
паза, /
2
6
3
8
4
10
5
12
6
16
8
10
20
12
25
14
16
32
18
36
20
22
44
25
28
50
32
55
19. Размеры пазов и прорезей,
фрезерованных дисковыми пазовыми фрезами, мм
Радиус
выхода
фрезы, R
16
25
Наибольшая
глубина
паза, t
6
8
6
8
9
10
V? ч
t J
0,2
X
-
X
-
-
-
0,25
X
~
X
-
-
-
0
V/'
Ширина паза, Ь
,3
к
к
0,4
X
X
X
X
-
-
0,5
X
X
X
X
X
-
0,6
„
X
-
X
X
-
0,8
-
-
-
X
X
Радиус
выхода
фрезы, R
16
25
31,5
40
50
62,5
80
100
125
П р и м е ч
Наибольшая
глубина
паза, t
6
12
13
20
25
38
55
75
100
Г 1
а н и я: 1.
2.
-
X
X
X
X
-
-
-
-
1,6
X
X
X
X
X
X
X
-
-
2
X
X
X
X
X
X
X
X
-
2,5
-
X
X
X
X
X
X
X
X
3
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Ширина паза, b
4
X
X
-
X
X
X
X
X
X
5
X
X
X
-
-
-
X
X
X
6
X
X
X
-
-
-
-
-
-
8
X
.
X
X
-
-
-
-
-
10
X
_
-
X
X
-
-
12
X
_
-
X
X
-
-
-
-
14
X
_
-
-
X
-
-
16
X
-
-
X
-
-
Применять только размеры, отмеченные знаком "х".
Размеры на пазы и прорези приняты в соответствии с номенклатурой
изготовляемых концевых
фрез и дисковых фрез.
/
S L
у—г
/ А
20.
Размеры
отверстий
S, мм
Приме1
Размеры квадратных отверстий
6
8
10
12
16
20
25
32
40
50
{ а н и е. Данные размеры не распространяются на квадратные
отверстия трубопроводной арматуры и другого обору-
оборудования, принятые по ГОСТ 6424-73
Радиусы закруглений и фаски для деталей, изготовляемых из металла и пластмасс
43
1.7. РАДИУСЫ ЗАКРУГЛЕНИЙ И ФАСКИ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ,
ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ ИЗ МЕТАЛЛА И ПЛАСТМАСС
21. Размеры радиусов закруглений или фасок
для сопряженных вращающихся валов и втулок, мм
Sat
Радиусы
закруглений
и фаски
Диаметр вала, d
Св. ОД
до 1
Св. 1
ДО 3
ОтЗ
до 6
Св. 6
До 10
Св. 10
до 18
Св. 18
до 50
Св. 50
до 120
Св. 120
до 260
Св. 260
до 500
0,2 0,3
0,4 0,6
1
1,6 2,5
Пред. откл.
-0,15
-0,2
-0,5
-1
Г\ ИЛИ С\
0,3
0,4
0,6
1,6
2,5
10
Пред. откл.
+0,15
+о,:
+0,5
+1
+2
22. Размеры радиусов закруглений или фасок для сопрягаемых поверхностей
невращающихся деталей, мм
>
тятя
*N
<
'4
Z'ft*
Радиусы
закруглений
и фаски
г
Пред. откл.
с
Пред. откл.
Я
Св. 1
ДО 3
од
-0,05
ОД
+0,05
г—
Y//A
Св. 3
до 6
0,2
-ОД
0,2
+0,1
Св. 6
ДО 10
о,з
-0,15
0,3
+0,15
6
1
Диаметр вала
Св. 10
до 15
0,4
Св. 15
до 30
1
С
, d
Св. 30
ДО 45
1
-0,2
1
+0,2
1,6
2
(
5
)
Св.45
до 100
1,6
Св. 100
до 150
2,5
-0,5
2,5
+0,5
4
Св. 150
до 200
4
1
6
+1
44
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
23. Размеры радиусов закруглений
для несопрягаемых поверхностей невращающихся деталей, мм
D-d
г
Пред. откл.
D-d
г
Пред. откл.
0,2
0,1
±0,05
0,4
0,2
±0,1
0,6
0,3
±0,15
А
0,8
0,4
±0,2
1
0,5
±0,3
\
2
3
L
5
1,6
8
2,5
±0,5
10
4
±1
15
6
±2
20
6
25
10
30
10
35
10
40
16
50
16
±4
55
25
65
25
70
25
90
25
100
25
120
40
140
40
±5
24. Размеры входных фасок деталей с неподвижными посадками, мм
Диаметр, D
До 50
50 - 100
100 - 160
t
Фаска
а
А
а
А
а
А
@* JL
Т
А ^
и
Размеры фаски при допуске размера D
гЬ
Номин.
0,5
1
1
1,6
2
2,5
Пред. откл.
+0,2
+0,5
«8
Номин.
1,6
2
2
2,5
4
5
Пред. откл.
+0,5
+1
Примечания: 1. Фаски делать только с одной стороны детали
2. При НЪ. D допускается увеличение фасок до ближайшего (большего)
размера.
3. Допускается, как вариант, изготовление фаски под углом 45°.
Канавки для выхода режущего инструмента
45
1.8. КАНАВКИ ДЛЯ ВЫХОДА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
25. Канавки для выхода шлифовального круга
Поверхности
шлифования
Наружное шлифование
Внутреннее
шлифование
Цилиндр
Исполнение 1
Исполнение 2
Ь
_J*
Торец
Цилиндр и торец
Исполнение 1
4г-
Исполнение 2
Исполнение 3
Исполнение 4
Ъ ДЛЯ
исполнений
1,6
1,5
2,25
2,8
10
Шлифование
наружное, внутреннее,
rf-0,3
d- 0,5
d- 1
0,3
d + 0,5
d+ 1
0,2
0,3
0,5
0>3
0,5
1,6
0,2
0,3
0,3
0,5
До 10
Св. 10 до 50
Св. 50 до 100
Св. 100
46
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Продолжение табл. 25
Размеры канавок для исполнения 4, мм
1,1
2,2
4,3
6,4
rf-0,4
d-0,6
d-0,8
ОД
0,2
0,3
0,4
0,5
1,0
1,5
2,3
0,8
1,5
3,3
5
0,2
0,4
0,8
1
Плоское шлифование
Исполнение 1
Исполнение 2
v/c /ret
*<t&>offamse
1,6
2
3
0,5
1
1,6
Примечания:
1. При шлифовании на одной детали нескольких различных диаметров
рекомендуется применять канавки одного размера.
2. 2. При ширине канавки Ъ = 2 мм допускается применять закругле-
закругления с обеих сторон, равные г.
3. Предельные отклонения размеров и шероховатость поверхности ка-
канавок назначаются, исходя из конструктивных требований к изготов-
изготовляемым деталям. *
4. Допускается применять другие размеры канавок, исходя из прочно-
прочностных или конструктивных особенностей изделия.
26. Канавки для выхода долбяков (ГОСТ 14775 - 81)
Ширина, b
До 10
Св. 10 до 15
Св. 15 до 20
Св. 20 до 25
Св. 25 до 30
Св. 30 до 35
1
j
н^- ч:
Аи не менее
1
1,5
2
2,5
А
d, не менее
Зубчатые
колеса
0,5
Шлицевые
венца
0,25
= А\ + Ai
г, не менее
Зубчатые
колеса
0,4
Шлицевые
венцы
0,2
Рифления
47
Продолжение табл. 26
Ширина, Ь
Св. 35 до 40
Св. 40 до 45
Св. 45 до 50
Св. 50 до 55
Св. 55 до 60
Св. 60 до 65
Св. 65 до 70
Св. 70 до 75
Св. 75 до 80
Св. 80 до 90
Св. 90 до 100
Св. 100 до 120
А\, не ме-
менее
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
7
8
9
d, не менее
Зубчатые
колеса
1
2
3
Шлицевые
венца
1
1,6
г, не менее
Зубчатые
колеса
1
1,6
Шлицевые
венцы
1
1,6
Примечания: I. Приведенные значения А\ не распространяются на выбор ширины ка-
канавки для косозубых колес.
2. А = А\ + /Ь, где А\ - составляющая, учитывающая перебег долбяка; Ai -
составляющая, зависящая от свойства обрабатываемою материала и ус-
условий резания; Ai = A+2>)А\. Наименьшее значение рекомендуется при-
принимать при обработке хрупких материалов с характерной стружкой ска-
скалывания, малых толщинах срезаемого материала и интенсивном смыве
стружки смазочно-охлаждающей жидкостью; наибольшее значение - при
обработке вязких материалов со сливной стружкой и больших толщинах
срезаемого материала.
3. В обоснованных случаях допускается уменьшение ширины А и примене-
применение канавок другого профиля.
4. Для шлицевых венцов допускается уменьшение ширины канавки на 1/ЗЛ
но сравнению с рассчитанной по приведенным формулам.
5. Рекомендуемые допуски линейных размеров канавок - +IT15/2.
1.9. РИФЛЕНИЯ
27. Рифления прямые и сетчатые (ГОСТ 21474-75)
ш
~_ . , , 'г,*.
Прямое
рифление
Сетчатое
рифление
Рифления прямые для всех материалов
Ширина
накатываемой
поверхности В
До 4
Св. 4 до 8
Св. 8 RQ 16
Св. 16 до 32
ёв~з!
Диаметр накатываемой поверхности D
До 8
Св. 8
до 16
Св. 16
до 32
Св. 32
ДО 63
Св. 63
до 125
Св. 125
Шаг рифления Р
0,5
0,5
0,6
0,6
0,8
0,6
0,8
0,8
1,2
1,2
1,6
48
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Продолжение табл. 27
Рифление сетчатое
Материал
заготовки
Цветные
металлы
и сплавы
Сталь
Ширина
накатываемой
поверхности В
До 8
Св. 8 до 16
Св. 16 до 32
Св. 32
До 8
Св. 8 до 16
Св. 16 до 32
Св. 32
Диаметр накатываемой поверхности D
До 8
Св. 8
до 16
Св. 16
до 32
Св. 32
до 63
Св. 63
до 125
Св. 125
Шаг рифления Р
0,5
0,6
0,8
0,6
0,8
1
0,6
0,8
1
0,8
1
1,2
0,8
1
1,2
0,8
1
1,2
1,6
-
-
-
1,6
-
-
-
2
Примечания: 1. Высота рифления А: для стали @,25 -е- 0,7)Р, для цветных металлов и
сплавов @,25 ч- 0,5)Р.
2. а = 70° для рифления по стали, а = 90° для цветных металлов и сплавов.
3. Пример условного обозначения прямого рифления с шагом Р = 1 мм:
Рифление прямое 1 ГОСТ 21474-75
То же для сетчатого рифления:
Рифление сетчатое 1 ГОСТ21474-75
1.10. ПРОФИЛЬ ДЕТАЛЕЙ, ПРИМЫКАЮЩИХ
К ПРОКАТНЫМ ПРОФИЛЯМ В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ
28. Профили деталей, примыкающих
к стальным горячекатаным равнополочным уголкам по ГОСТ 8509-93
ше
а
Г/
-
20
25
25
32
36
40
45
50
50
56
56
d
3
4
4
5
4
5
а± 1
17
22
21
28
32
36
41
46
45
52
51
h± 1
4
5
5
6
5
6
? = d + 1
e
3
4
5
6
Размеры, мм
г
1
Профиль деталей, примыкающих к прокатным профилям в сварных соединениях
49
Продолжение табл. 28
ь
63 ,
70
75
80
90
100
110
125
140
160
180
200
220
250
d
4
5
6
4,5
5
6
7
5
6
7
9
5,5
6
7
8
6
7
8
6,5
8
10
12
7
8
8
9
10
12
9
10
12
10
11
12
14
16
11
12
12
13
14
16
20
25
30
14
16
20
а± 1
59
58
57
66
65
64
63
70
69
68
66
75
74
73
72
84
83
82
94
93
91
89
104
103
118
117
116
114
132
131
129
152
151
150
148
146
171
170
190
189
188
186
182
177
172
209
207
233
А± 1
5
6
7
5
6
7
8
6
7
8
10
6
7
8
9
7
8
9
7
9
11
13
8
9
9
10
11
13
10
11
13
11
12
13
16
17
12
13
13
14
15
17
21
26
31
15
17
21
е
7
8
9
10
12
12
14
16
18
20
24
г
1
1,5
2
3
4
4 Том 1
50
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
29. Профиль деталей, примыкающих к стальным горячекатаным
неравнополочным уголкам по ГОСТ 8510-86
в
32
45
50
63
75
80
90
100
ПО
125
140
160
180
200
Ис
-to-
е_
i
полнение 1
Si
е =
1, -
»
20
28
32
40
50
50
56
63
70
80
90
100
ПО
125
d
4
6
8
5
6
5,5
8
6
7
8
10
6,5
8
7
8
10
8
10
9
10
12
10
12
12
14
16
Исполнение 1
а± 1
16
24
28
34
32
45
44
44
51
48
58
57
56
54
64
63
74
73
71
83
81
92
91
89
103
101
116
114
112
-- d + 1
Исполнение 2
а± 1
28
41
46
57
55
70
69
73
85
82
95
94
93
91
104
103
119
118
116
133
131
152
151
149
173
171
191
189
187
\
ч>
1сполнение 2
+-*
Г
4
с
&
И
ч
Размеры, мм
А± 1
5
7
9
6
7
6
9
7
8
9
11
7
9
8
9
11
9^
11
10
11
13
11
13
13
15
17
С
4
5
V
9
10
12
14
16
18
г
1
1,5
2
3
Профиль деталей, примыкающих к прокатным профилям в сварных соединениях
51
Номер
профиля
10
12
14
16
18
20
22
24
27
30
33
36
40
45
50
55
60
30.
Профиль деталей
Тип1
! 'И с .
а± 1
25
30
34
38
43
47
52
55
60
34
66
68
73
75
80
85
90
е
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
7,5
г
1,5
2
2,5
3
3,5
4
, примыкающих к
двутавровым балкам
Ti
ew
1
«III
-4
Тип I
L - 1
87
107
127
147
167
186
206
225
255
285
312
340
380
427
476
524
572
6,5
7
7,5
9
10
11,5
12
13
14
/- 1
82
101
120
139
158
176
195
213
242
271
298
326
364
411
459
506
553
с
4
5
6
7
8
10
12
14
Размеры, мм
Тип
Li
70
88
106
125
142
160
178
196
224
250
276
302
338
384
430
475
518
II
hi
15
16
17
17,5
19
20
21
22
23
25
27
29
31
33
35
37,5
41
52
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
31. Профиль деталей, примыкающих к швеллерам
Si
Тип1
а ,
—г
%
Номер
профиля
5
6,5
8
10
12
14
16
18
20
22
24
27
30
33
40
1
а± 1
28
32
36
42
47
53
59
65
72
78
85
90
94
100
109
? ' i
^ / , .
-§
ч
Не. ^
е
6
7
8
9
10
г
1,5
2
2,5
3
е
Тит
1
III
Л*
Тип I
L- 1
38
52
68
87
107
127
147 '
167
186
206
226
255
285
314
380
Л- 1
6
6,5
6
6,5
7
7,5
8
10
/±2
33
47
60
80
99
118
136
155
173
192
210
239
268
295
360
с
4
5
6
7
8
9
Ю
Разм<
2ры, мм
Тип II
L\
22
37
50
38
36
104
122
140
158
174
192
220
246
276
334
14
15
16
17
18
19
20
21
23
24
25
27
29
33
Примечания: 1. Профиль типа I применяется в тех случаях, когда по расчету соедине-
соединения на прочность требуется приварка примыкающих деталей к полкам
двутавра или швеллера.
2. Допускается стыкование примыкающих деталей, высота которых от-
отлична от высоты уголка, двутавра, швеллера.
3. Поверхность примыкающих деталей по контуру обработки должна
быть без заусенцев с высотой неровностей не более 0,5 мм.
4. Допускается принимать г = 0.
53
1.11. ГРУЗОВЫЕ ВИНТЫ
32. Рым-болты (ГОСТ 4751-73)
1- dl
d
М8
М10
М12
М16
М20
М24
МЗО
М36
М42
М48
М56
М64
М72х6
М80х6
МЮОхб
ч,
Ф.
d\
36
45
54
63
72
90
108
126
144
162
180
198
234
270
324
20
25
30
35
40
50
60
70
80
90
100
ПО
130
150
180
"I
1
1
1
8
10
12
14
16
20
24
28
32
36
40
44
52
60
72
dA
20
25
30
36
40
50
63
75
85
95
105
115
135
160
190
Л
12
16
18
20
24
29
37
43
50
52
60
65
75
88
105
Ь\
6
8
10
12
14
16
18
22
25
30
34
40
45
50
60
/
18
21
25
32
38
45
55
63
72
82
95
ПО
115
125
150
Разм<
/1
не менее
12
15
19
25
29
35
44
51
58
68
78
93
98
108
133
:ры, мм
г
2
3
4
5
33. Гнезда под рым-болты
Размеры, мм
М8
М10
М12
М16
М20
М24
МЗО
М36
М42
М48
М56
М64
М72х6
М80х6
МЮОхб
К
13
15 17
22
28
32
38
45
52 60
68 75
85
95
115
10
11
12
14
17
не
менее
19
22
26
33
39
47
57
65
74
84
97
112
117-
127
152
Примечания: 1. Резьба по ГОСТ 24705-81 с полем допусков 7Н по ГОСТ 16093-81.
2. Допуск перпендикулярности оси резьбы d на длине 100 мм опорной
поверхности гнезда: 0,2 мм - для рым-болтов с резьбой от М8 до М16;
0,1 мм - для рым-болтов с резьбой от М20 до МЮОхб.
54
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Условное
обозначение
резьбы
М8
М10
М12
М16
М20
М24
МЗО
М36
М42
М48
М56
М64
М72х6
М80хб
МЮОхб
Примечания:
34.
Грузоподъемность рым-болтов
Грузоподъемность на 1 рым-болт, кг, при направлении стропа
по вертикальной
оси рым-болта
i
¦
120
200
300
550
850
1250
2 000
3 000
4 000
5 000
6 200
7 500
10 000
14 000
20 000
под углом 45°
от вертикальной
в плоскости
кольца
1
ш
80
125
175
250
325
500
700
1000
1 300
1 650
2 000
2 500
3 500
4 500
6 500
оси рым-болта
с отклонением от
плоскости кольца
й
40
65
90
125
150
250
350
500
650
800
1000
1 250
1750
2 250
3 250
1. При подъеме груза направление строп под углом от вертикальной
оси рым-болта свыше 45° не допускается.
2. Для установки в одной плоскости колец двух
> рым-болтов допускается применение плоских
мм - под рым-болты с резьбой М8 - М12; не
резьбы - под рым-болты с резьбой свыше М12
ввинченных до упора
шайб толщиной: до 1
более половины шага
d
М12
М16
М20
МЗО
М36
М42
М48
b
¦
Л
35. Винты грузовые (цапфы)
L
50
65
80
ПО
125
140
160
D
32
40
45
65
70
80
85
А-А
5
\
D\
12
16
20
30
36
42
50
(ГОСТ 8922-69)
D2
25
30
36
55
60
70
75
Ра
Л
6
8
10
12
12
12
14
Л1
5
6
8
10
12
14
16
}меры, мм
Q
1,2
2,0
3
7,2
11
16,5
24,2
Примечание: Материал - сталь 20 (ГОСТ 1050-88)
Допускается замена на сталь других марок с механическими свойствами
не ниже, чем у стали 20.
Q - допускаемая нагрузка на винт, кН.
1.12. ШПЛИНТЫ
36. Шплишы (ГОСТ 397-79)
Условный диаметр шплинта
d
h
наиб.
наим.
наиб
наим.
h
D
Рекоменду-
Рекомендуемые диа-
диаметры сое-
соединяемых
деталей
Болт
Штифт,
ось
наиб.
наим.
Св.
ДО
Св.
до
Длина шплинта, /
Примечание:
0,6
0,5
0,4
1,6
0,8
2
1
0,9
-
2,5
1
2
4-12
0,8
0,7
0,6
1,6
0,8
2,4
1,4
1,2
2,5
3,5
2
3
5-16
1
0,9
0,8
1,6
0,8
3
1,8
1,6
3,5
4,5
3
4
6-20
1,2
1
0,9
2,5
1,3
3
2
1,7
4,5
5,5
4
5
8-25
]±
Л
—=zk=i
т
1,6
1,4
1,3
2,5
1,3
3,2
2,8
2,4
5,5
7
5
6
8-32
2
1,8
1,7
2,5
1,3
4
3,6
3,2
7
9
6
8
10-
40
2,5
2,3
2,1
2,5
1,3
5
4,6
4
9
11
8
9
12-
50
i 4
I
V
3,2
2,9
2,7
3,2
1,6
6,4
5,8
5,1
11
14
9
12
14-
63
4
3,7
3,5
4
2
8
7,4
5,5
14
20
12
17
18-
80
5
4,6
4,4
4
.2
10
9,2
8
20
27
17
23
20-
100
6,3
5,9
5,7
4
2
12,6
11,8
1,3
27
39
23
29
20-
125
8
7,5
7,3
4
2
16
15
13,1
39
56
29
44
40-
160
10
9,5
9,3
6,3
3,2
20
19
16,6
56
80
44
69
45-
200
Условный диаметр шплинта do равняется диаметру отверстия под шплинт.
Стандарт распространяется на шплинты с условным диаметром от 0,6 до 20 мм, длиной / от
Размеры
13
12,4
12,1
6,3
3,2
26
24
21,7
80
120
69
ПО
71-
250
16
15,4
15,1
6,3
3,2
32
30,8
27
120
170
110
160
112-
280
4 до 280 мм.
, мм
20
19,8
19
6,3
3,2
40
38,6
33,8
170
-
160
-
160-
280
56
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
1.13. НЕКОТОРЫЕ НОРМЫ ТОЧНОСТИ ОТКЛОНЕНИЙ
ПРИ ОБРАБОТКЕ НА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКАХ
Предельно достижимые нормы точности, установленные стандартом, действитель-
действительны для новых станков, а также прошедших капитальный ремонт. На практике с учетом
износа станков и ряда других факторов эти значения несколько ниже. Отклонения раз-
размеров, формы взаимного расположения поверхностей деталей (ориентировочные дан-
данные), получаемые после чистовой обработки на металлорежущих станках, приведены в
табл. 37-44.
В таблицах приняты следующие обозначения:
Апах - наибольший (максимальный) диаметр обработки;
L - длина нормируемого участка (заданная длина);
д - отклонение формы, отклонение расположения или суммарное отклонение
формы и расположения;
Z,o6P - длина обрабатываемой поверхности;
f/обр - диаметр обрабатываемой поверхности; диаметр (длина) образца;
TFP - допуск профиля продольного сечения;
TFZ - допуск цилиндричности;
TFE - допуск плоскостности;
TPR - допуск перпендикулярности;
TFK - допуск крутости;
ТРА допуск параллельности.
37. Токарные и токарно-карусельные станки
Станки
Токарные
общего
назначения
Токарные
повышенной точности
(прецизионные)
Токарно-карусельные
^тпах> ММ
До 400
До 800
До 1600
До 3200
До 500
До 1600
2000 - 2500
3200 - 4000
5000 - 6300
8000 - 10000
Св. 10000
TFP
Д, мкм
10
30
40
50
10
30
40
50
50
50
50
L, мм
100
300
300
TFZ
А, мкм
10
15
20
30
5
15
20
25
30
40
50
TFE
А, мкм
15
20
25
30
10
50
60
80
100
120
160
L, мм
200
300
400
500
200
Некоторые нормы точности отклонений при обработке на металлорежущих станках 57
38. Станки горизонтально-расточные
Ann, ММ
Нормального
От 50 до 90
Св. 90 до 160
Св. 160
Усиленного
От 65 до ПО
Св. 110 до 200
Св. 200
TPR?
30
Отверстия
TRP
TFZ
Обработка
торцев
TFE**
мкм
20
30
40
25
30
40
20
20
20
* Оси отверстия к торцевой плоскости на L = 300 мм
** На L = 300 мм допускается вогнутость
Примечание: ДпП - диаметр расточного шпинделя
39. Станки круглошлифовальные
Anax. MM
До 100
Св. 100 до 200
Св. 200 до 400
Св. 400 до 800
TFZ
TFP
TFE
мкм
. Для станков класса
П
2,2
3,2
4,4
6,5
В
1,4.
• 2
2,8
-
А
1
1,5
-
-
П
5,5
8
11
16
В
3,5
5
7
-
А
2
3
-
-
П
5
6
8
10
В
4
5
6
-
А
3
4
-
-
40. Станки координатно-расточные
Дт, мм
До 200
Св. 200 до 400
Св. 400 до 630
Св. 630 до 1 000
Св. 1 000 до 1 400
Д/, мкм
5
6
8
10
12
TFZ, мкм
3
4
5
5
6
Д/ - отклонение расстояний между обработанными отверстиями;
Дт - ширина рабочей поверхности стола станка
58
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
41. Станки внутришлифовальные горизонтальные
До 200
Св. 200 до 400
Св. 400 до 800
Св. 800
Класс
точности
станка
П
В
А
П
В
А
П
П
TFP
TFZ
TFK
TFE
TPR
мкм
6
4
2,5
8
5
3
10
12
2,5
1,5
1,0
3
2
1,5
4
5
1,0
0,6
1,6
1,0
-
-
5
3
2
6
4
2,5
8
10
8
5
3
10
6
4
12
15
' Торца к образующей цилиндрического отверстия.
42. Станки плоскошлифовальные
Станки
С крестовым столом и
горизонтальным шпинделем
С прямоугольным столом и
горизонтальным шпинделем
С круглым столом и
вертикальным шпинделем
С крутым столом и
горизонтальным шпинделем
С круглым столом и
вертикальным шпинделем
С круглым столом и двумя
вертикальными шпинделями
В, мм
До 125
Св. 125
До 200
Св. 200
Св. 200
До 200
Св. 200
До 200
Св. 400
До 800
До 400
Св. 800
Св. 200
TFE
ТРА
мкм
3
4
5
12
6
12
6
13
8
3
4
5
15
6
12
5
8
13
20
8
Некоторые нормы точности отклонений при обработке на металлорежущих станках
59
43. Станки фрезерные
Станки
Продольно фрезерные
общего назначения,
одношпиндельные, с
вертикальной и
горизонтальной
головками
Консольные
Вертикальные
с крестовым
столом
Вертикальные
повышенной точности
Горизонтальные
и универсальные
повышенной точности
TFE
А, мкм
30
20
40
15
20
25
30
40
15
20
L, мм
1000
150
300
До 250
Св. 250
Св. 400
Св. 630
Св. 1000
300
300
ТРВ*
А, мкм
40
60
20
20
10
15
L, мм
300
500
150
300
300
300
ТРА**
А, мкм
20
30
40
50
60
80
20
40
15
20
25
30
40
15
15
L, мм
До 1000
До 2000
До 3000
До 4000
До 5000
До 8000
150
До 250
Св. 250
Св. 400
Св. 630
Св. 1000
300
300
ТРА***
А, мкм
20
-
-
20
15
L, мм
1000
-
-
300
300
* Обработанной боковой поверхности к верхней или к основанию.
** Верхней обработанной поверхности к основанию.
*•* Боковых обработанных поверхностей между собой.
44. Станки долбежные и строгальные
Станки
Долбежные, ход
долбяка, мм:
До 200
Св. 200 до 500
Св. 500 до 1 000
Св. 1 000
Поперечно-строгальные
с наибольшим ходом
ползуна, мм:
До 250
Св. 250 до 500
Св. 500 до 1 000
Продольно-
строгальные
TFE
А, МКМ
16
25
32
50
10-20
20-30
30-40
20
U мм
А)бр
А)бр
1000
TPR*
А, МКМ
16
25
32
50
40
20
30
?, мм
?обр
-
300
500
ТРА**
А, МКМ
-
20
30
20
30
40
50
L, мм
-
До 1000
До 2000
До 3000
До 4000
ТРА***
А, МКМ
-
30
40
70
L, мм
-
LaGp
* Обработанной боковой поверхности к верхней или к основанию.
** Верхней обработанной поверхности к основанию.
*** Боковых обработанных поверхностей между собой.
1.14. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ
45. Характеристика электрофизических и электрохимических методов обработки
Обработка
Электроимпульсная: черновая
чистовая
Электроискровая: черновая
чистовая
прецизионная
Анодно-механическая: черновая
чистовая
отделочная
Электроконтактная
Ультразвуковая: черновая
чистовая
Лучевая
Магнитоимпульсная
Электрохимическая: анодно-
абразивная
электроалмазная
в проточном
электролите
Производительность,
ММ3/МИН*
B+15IО3
50- 500
До 220 (для твердых
сплавов)
500 - 600
До 1 000 (для твердых
сплавов)
50-100
0,1 - 10
Bч-16)-103
25 - 150
1 - 20
@,5*3)-106
(U8I03
103-Ю4
@,54-1,5I03
A,2*1,8I03
-
-
2 -20
100-200
2103 _ 5-10*
Операции
Прошивка сквозных и глухих отверстий фигур-
фигурных полостей и каналов
Сквозные коиировально-прошивочные работы,
шлифование конических и цилиндрических от-
отверстий, прошивка отверстий 0,1 - 1,5 мм, изго-
изготовление тонкостенных деталей, сеток, прорезка
щелей шириной 0.1 - 0.3 мм
Разрезание заготовок вращающимся диском тол-
толщиной ОД - 0,2 мм или лентой, шлифование,
фасонное долбление профильным инструментом
Заготовительные операции:
обдирка
разрезание
точение
прошивание
Прошивка круглых и фасонных сквозных и глу-
глухих отверстий размерами более 0,3 мм, шлифо-
шлифование, гравирование, прорезка пазов, щелей
Прошивка отверстий диаметром 0,02 мм и более,
прорезка пазов, щелей
Пробивка отверстий, вырубка, опрессовка или
раздача заготовок
Очистка внутренних сложных полостей в алюми-
алюминиевых деталях
Шлифование
Копировально-прошивочная обработка фасонных
полостей и криволинейных поверхностей, скруг-
ление острых углов, хонингование
Точность
обработки
(квалитет)
10- 13
7- 10
8-10
7- 8
6-7
8 - 10
6-7
6-7
10 - 11
7- 10
7-8
6 - 10
6- 10
7- 11
-
6-7
8 - 11**
Шероховатость
поверхности
(Ra)
50 - 12,5
6,3 - 1,6
25 - 12,5
3,2-0,8
0,40 - 0,1
25 - 6,3
6,3 - 0,8
0,40 - 0,025
50-25
50 - 12,5
3,2 - 0,4
25 - 12,5
1,6 - 0,4
0,4 - 0,025
0,8 - 0,2
-
1,6 - 0,8
0,1
До 0,012
* Данные, приведенные в столбце, относятся к процессу обработки стали.
*• При хонинговании размерная точность не изменяется.
Список литературы 61
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике. М; Наука,
1988.
2. Фаворин М.В- Моменты инерции тел. М.; Машиностроение, 1970.
3. ГОСТ 397-79. Шплинты. Технические условия.
4. ГОСТ 10549-80. Выход резьбы. Сбеги, недорезы, проточки и фаски.
5. ГОСТ 10948-64. Радиусы закруглений и фаски. Размеры.
6. ГОСТ 21474-75. Рифления прямые и сетчатые. Форма и основные размеры.
7. ОСТ 95 395-86. Пазы, прорези и квадратные отверстия. Размеры.
8. ОСТ 95 401-86. Радиусы закруглений и фаски. Размеры.
9. ОСТ 95 10228-86. Минимальные радиусы гиба листов и фасонного проката.
10. МН 1385-60. Профиль деталей, примыкающих к прокатным профилям в свар-
сварных конструкциях.
11. Карякин Н.И., Быстрое К.Н., Киреев П.С. Краткий справочник по физике. М.;
Высш. Шк. 1963.
62
2. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ
2,1. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ДОПУСКИ И ПОСАДКИ
ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ И ПЛОСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Общие положения Единой системы допусков и посадок (ЕСДП), термины и опре-
определения, ряды допусков и основных отклонений размеров, правила образования полей
допусков и посадок, условные обозначения основных отклонений и посадок для глад-
гладких элементов деталей, образующих соединения, а так же для свободных размеров дета-
деталей устанавливает ГОСТ 25346-89.
ГОСТ 25347-82 распространяется на гладкие элементы деталей с номинальными
размерами до 3150 мм и устанавливает поля допусков для этих элементов в посадках
и для несопрягаемых элементов. Этот ГОСТ ограничивает выбор полей допусков валов
и отверстий для общего применения из всей совокупности полей допусков, которые
могут быть получены различным сочетанием основных отклонений и допусков по
ГОСТ 25346-89. ГОСТ 25348-82 распространяется на гладкие сопрягаемые и несопря-
гаемые элементы деталей с номинальными размерами свыше 3150 до 10000 мм и уста-
устанавливает ряды допусков и основных отклонений, поля допусков и рекомендуемые
посадки таких элементов.
Рекомендуемые посадки в системе отверстия для номинальных размеров 1 - 500 мм
указаны в табл. 1, для номиналытых размеров свыше 500 до 3150 мм - в табл. 2; пре-
предельные отклонения предпочтительных полей допусков, а также полей допусков Л, Н
и ГТ/2 для 6-17 квалитетов при номинальных размерах 1 - 1000 мм - в табл. 3; рекомен-
рекомендуемые замены полей допусков и посадок по системе ОСТ полями допусков и посадок
по ГОСТ 25347-82 - в табл. 4 и 5.
Допуски и посадки деталей из пластмасс. Поля допусков и предельные отклонения
для гладких сопрягаемых и несопрягаемых элементов деталей из пластмасс с номиналь-
номинальными размерами до 3150 мм устанавливает ГОСТ 25349-88, который является ограничи-
ограничительным отбором из согюкупности полей допусков по ГОСТ 25347-82, но образованные
по ГОСТ 25346-89.
В обоснованных случаях для обеспечения требований к изделиям из пластмасс до-
допускается применять другие поля допусков по ГОСТ 25347-82, а также дополнительные
поля допусков по ГОСТ 25349-88.
1. Рекомендуемые посадки в системе отверстая
для номинальных размеров 1 - 500 мм
Поле
допуска
основного
отверстия
Н5
Нб
Н7
Н8
Н9
НЮ
НИ
Н12
Основные отклонения валов
а
НИ
all
b
НИ
bll
Н12
Ь12
с
Н7
с8
Н8
с8
НИ
ell
d
Н7
d8
Н8
d8
Н8
d9
\щ
НЮ
dlO
НИ
dll
е
H7jH7J
е7 l_esj
Гна]
Н8
е9
Н9.Н9
с8 ' е9
f
Нб
ft
Н7
П
Н8.Н8
П ' f8
Н8
©
Н9.Н9
& ' 19
g
Н5
g4
Нб
85
|Н7|
h
Ь4
Нб
h5
ГН7[
Н8
Ж.
Н8
Н9.Н9
h8 ' h9
НЮ, НЮ
h9 'Ы0
НИ
hll
Н12
Ы2
js
Н5
js4
Нб
js5
[Н7|
Ы
Н8
js7
к
Н5
к4
Нб
к5
[н7|
Н8
к7
m
HS
Нб
т5
Н7
шб
№
т7
п
Н5
п4
Нб
п5
Н7
Пб
Н8
п7
Р
Нб
Р5
Н7
ы
г
Нб
г5
Н7
гб
S
Нб
sS
Н7
S6
Н7
'87
Н8
87
t
Н7
t6
и
Н7
и7
Н8
и8
V
X
Н8
х8
z
Н8
z8
Примечание: Обозначения предпочтительных посадок заключены в рамку.
2. Рекомендуемые посадки в системе ответстия
для номинальных размеров св. 500 мм до 3 150 мм
Поле
допуска
основного
отверстия
Н7
Н8
Н9
НЮ
НИ
Н12
Основные отклонения валов
с
НИ
сП
cd
НИ
cdll
d
Н8
d8
HP
d8
Н>
d9
Н10
dlO
НИ
dll
e
H7
e7
H8
e7
H8
e8
H9
e8
H9
e9
f
H7
a
H7
17
H8
f7
H8
fS
H>
a
H9
в
g
H7
86
H7
87
H8
g7
h
H7
h6
H7
h7
H8
h7
H8
h8
H9
h8
H9
h9
H10
hlO
Hll
hll
H12
hl2
js
H7
js6
H7
js7
H8
js7
k
H7
k6
H7
k7
H8
k7
m
H7
m6
n
H7
пб
H7
n7
H8
n7
Р
Н7
Рб
Н7
Р7
Н8
Р7
г
Н7
гб
Н7
г7
Н8
f7
s
Н7
S6
Н7
s7
Н8
s7
t
Н7
tfi
Н7
t7
Н8
XI
Н8
t8
Н9
18
и
Н7
иб
Н7
и7
Н8
и7
Н8
г18
Н9
и8
V
Н7
v7
Н8
v7
Н8
v8
Н9
v8
Интервал
размеров,
мм
1-3
Св. 3 до 6
Св. 6 до 10
Св. 10 до 18
Св. 18 до 30
Св. 30 до 50
Св. 50 до 65
Св. 65 до 80
Св. 80 до 100
Св. 100 до
120
2
\. Предельные отклонения
для
[ (мкм) при различных полях допусков отверстий в
воминальных размеров 1 - 1000 мм
[ валов
Поля допусков
g6
-2
-8
-4
-12
-5
-14
-6
-17
-7
-20
-9
-25
-10
-29
-12
-34
h6
0
-6
0
-8
0
-9
0
-11
0
-13
0
-16
0
-19
0
-22
JS6
±3
±4
±4,5
±5,5
±6,5
±8
±9,5
±11
кб
+6
0
+9
+1
+10
+1
+12
+1
+15
+2
+ 18
+1
+21
+2
+25
+3
пб
+10
+4
+16
+8
+19
+10
+23
+12
+28
+15
+33
+17
+39
+20
+45
+23
рб
+12
+6
+20
+12
+24
+15
+29
+ 18
+35
+22
+42
+26
+51
+32
+59
+37
16
+16
+10
+23
+15
+28
+19
+34
+23
+41
+28
+50
+34
+60
+41
+62
+43
+73
+51
+76
+54
S6
+20
+14
+27
+19
+32
+23
+39
+28
+48
+35
+59
+43
+72
+53
+78
+59
+93
+71
+101
+79
f7
-6
-16
-10
-22
-13
-28
-16
-34
-20
-41
-25
-50
-30
-60
-36
-71
h7
0
-10
0
-12
0
-15
0
-18
0
-21
0
-25
0
-30
0
-35
Н7
+10
0
+12
0
+15
0
+18
0
+21
0
+25
0
+30
0
+35
0
JS7
±5
±6
±7
±9
±10
±12
±15
±17
К7
0
-10
+3
-9
+5
-10
+6
-12
+6
-15
+7
-18
+9
-21
+10
-25
N7
-4
-14
-4
-16
-4
-19
-5
-23
-7
-28
-8
-33
-9
-39
-10
-45
Р7
-6
-16
-8
-20
-9
-24
-11
-29
-14
-35
-17
-42
-21
-51
-24
-59
е8
-14
-28
-20
-38
-25
-47
-32
-59
-40
-73
-50
-89
-60
-106
-72
-126
hS
0
-14
0
-18
0
-22
0
-27
0
-33
0
-39
0
-46
0
-54
F8
+20
+6
+28
+10
+35
+13
+43
+16
+53
+20
+64
+25
+76
+30
+90
+36
Н8
+14
0
+18
0
+22
0
+27
0
+33
0
+39
0
+46
0
+54
0
d9
-20
-45
-30
-60
-40
-76
-50
-93
-65
-117
-80
-142
-100
-174
-120
-207
h9
0
-25
0
-30
0
-36
0
-43
0
-52
0
-62
0
-74
0
-87
Е9
+39
+14
+50
+20
+61
+25
+75
+32
+92
+40
+ 112
+50
+134
+60
+159
+72
Н9
+25
0
+30
0
+36
0
+43
0
.+52
0
+62
0
+74
0
+87
0
Продолжение табл. 3
Интервал
размеров,
мм
Св. 120 до
140
Св. 140 до
160
Св. 160 до
180
Св. 180 до
200
Св. 200 до
225
Св. 225 до
250
Св. 250 до
280
Св. 280 до315
Св. 315 до
355
Св. 355 до
400
Поля допусков
g6
-14
-39
-15
-44
-17
-49
-18
-54
h6
0
-25
0
-29
0
-32
0
-36
js6
±12,5
±14,5
±16
±18
k6
+28
+3
+33
+4
+36
+4
+40
+4
пб
+52
+27
+60
+31
+66
+34
+73
+37
Рб
+68
+43
+79
+50
+88
+56
+98
+62
16
+88
+63
+90
+65
+93
+68
+106
+77
+109
+80
+113
+84
+126
+94
+130
+98
+144
+108
+150
+114
S6
+117
+92
+125
+100
+133
+108
+151
+122
+159
+130
+169
+140
+190
+158
+202
+170
+226
+190
+244
+208
П
-43
-83
-50
-96
-56
-108
-62
-119
h7
0
-40
0
-46
0
-52
0
-57
Н7
+40
0
+46
0
+52
0
+57
0
JS7
±20
±23
±26
±28
К7
+12
-28
+13
-33
+16
-36
+17
-40
N7
-12
-52
-14
-60
-14
-66
-16
-73
Р7
-28
-68
-33
-79
-36
-88
-41
-98
е8
-85
-148
-100
-172
-110
-191
-125
-214
h8
0
-63
0
-72
0
-81
0
-89
F8
+106
+43
+ 122
+50
+137
+56
+151
+62
Н8
+63
0
+72
0
+81
0
+89
0
й9
-145
-245
-170
-285
-190
-320
-210
-350
Ъ9
0
-100
0
-115
0
-130
0
-140
Е9
+185
+85
+215
+100
+240
+110
+265
+125
Н9
+100
0
+115
• 0
+130
0
+140
0
Продолжение табл. 3
Интервал
размеров,
мм
Св. 400 до 450
Св. 450 до 500
Св. 500 до 560
Св. 560 до 630
Св. 630 до 710
Св. 710 до 800
Св. 800 до 900
Св. 900 до
1000
Поля допусков
g6
-20
-60
-22
-66
-24
-74
-26
-82
h6
0
-40
0
-44
0
-50
0
-56
js6
±20
±22
±25
±28
кб
+45
+5
+44
0
+50
0
+56
0
пб
+80
+40
+88
+44
+100
+50
+112
+56
Рб
+108
+68
+122
+78
+138
+88
+156
+100
16
+166
+126
+172
+ 132
+194
+150
+199
+155
+225
+175
+235
+185
+226
+210
+276
+220
S6
+272
+232
+292
+252
+324
+280
+354
+310
+390
+340
+430
+380
+486
+430
+526
+470
П
-68
-131
-76
-146
-80
-160
-86
-176
h7
0
-63
0
-70
0
-80
0
-90
Н7
+63
0
+70
0
+80
0
+90
0
JS7
±31
±35
±40
±45
К7
+18
-45
0
-70
0
-80
0
-90
N7
-17
-80
-44
-114
-50
-130
-56
-146
Р7
-45
-108
-78
-148
-88
-168
-100
-190
е8
-135
-232
-145
-255
-160
-285
-170
-310
h8
0
-97
0
-ПО
0
-125
0
-140
F8
+165
+68
+186
+76
+205
+80
+226
+86
Н8
+97
0
+ 110
0
+125
0
+140
0
d9
-230
-385
-260
-435
-290
-490
-320
-550
h9
0
-155
0
-175
0
-200
0
-230
Е9
+290
+135
+320
+145
+360
+160
+400
+170
Н9
+155
0
+175
0
+200
0
+230
0
Продолжение табл. 3
Интервал
размеров,
мм
1-3
Св. 3 до 6
Св. 6 до 10
Св. 10 до 18
Св. 18 до 30
Св. 30 до 50
Св. 50 до 80
Св. 80 до 120
Св. 120 до 180
Св. 180 до 250
Поля допусков ]
dll
-20
-80
-30
-105
-40
-130
-50
-160
-65
-195
-80
-240
-100
-290
-120
-340
-145
-395
-170
-460
hll
0
-60
0
-75
0
-90
0
-110
0
-130
0
-160
0
-190
0
-220
0
-250
0
-290
НИ
+60
0
+75
0
+90
0
+110
0
ИЗО
0
И60
0
Н90
0
4-220
0
+250
0
+290
0
л12
0
-100
0
-120
0
-150
0
-180
0
-210
0
-250
0
-300
0
-350
0
-400
0
-460
Н12
+100
0
+120
0
+150
0
+180
0
+210
0
+250
0
+300
0
+350
0
+400
0
+460
0
IT12/2
±50
±60
±75
±50
±105
±125
±150
±175
±200
±230
ЫЗ
0
-140
0
-180
0
-220
0
-270
0
-330
0
-390
0
-460
0
-540
0
-630
0
-720
Н13
+140
0
+180
0
+220
0
+270
0
+330
0
+390
0
+460
0
+540
0
+630
0
+720
0
[Т13/2
±70
±90
±110
±135
±165
±195
±230
±270
±315
±360
hl4
0
-250
0
-300
0
-360
0
-430
0
-520
0
-620
0
-740
0
-870
0
-1000
0
-1150
Н14
+250
0
+360
0
+360
0
+430
0
+520
0
+620
0
+740
0
+870
0
+1000
0
+1150
0
IT14/2
±125
±150
±180
±215
±260
±310
±370
±435
±500
±575
h!5
0
-400
0
-480
0
-580
0
-700
0
-840
0
-1000
0
-1200
0
-1400
0
-1600
0
-1850
Н15
+400
0
+480
0
+580
0
+700
0
+840
0
+1000
0
+1200
0
+1400
0
+1600
0
+1850
0
[Т15/2
±200
±240
±290
±350
±420
±500
±600
±700
±800
±925
hl6
0
-600
0
-750
0
-900
0
-1100
0
-1300
0
-1600
0
-1900
0
-2200
0
-2500
0
-2900
H16
+600
0
+750
0
+900
0
+110
0
+1300
0
+1600
0
+1900
0
+2200
0
+2500
0
+2900
0
[T16/2
±300
±375
±450
±550
±650
±800
±950
±1100
±1250
±1450
hl7
0
-1000
0
-1200
0
-1500
0
-1800
0
-2100
0
-2500
0
-3000
0
-3500
0
-4000
0
-4600
H17
+1000
0
+1200
0
+1500
0
+1800
0
+2100
0
+2500
0
+3000
0
+3500
0
+4000
0
+4600
0
[T17/2
±500
±600
±750
±900
±1050
±1250
±1500
±1750
±2000
±2300
Продолжение табл. 3
Интервал
размеров,
мм
Св. 250 до 315
Св. 315 до 400
Св. 400 до 500
Св. 500 до 630
Св. 630 до 800
Св. 800 до 1000
Поля допусков
dll
-190
-510
-210
-570
-230
-630
-260
-700
-290
-790
-320
-880
hll
0
-320
0
-360
0
-400
0
-440
0
-500
0
-560
НИ
+320
0
+360
0
+400
0
+440
0
+500
0
+560
0
hl2
0
-520
0
-570
0
-630
0
-700
0
-800
0
-900
Н12
+520
0
+570
0
+630
0
+700
0
+800
0
+900
0
IT12/2
±260
±285
±315
±350
±400
±450
hl3
0
-810
0
-890
0
-970
0
-1100
0
-1250
0
-1400
Н13
+810
0
+890
0
+970
0
fllOO
0
1-1250
0
И400
0
IT13/2
±405
±445
±485
±550
±625
±700
hl4
0
-1300
0
-1400
0
-1550
0
-1750
0
-2000
0
-2300
H14
+ 1300
0
+ 1400
0
+1550
0
+1750
0
+2000
0
+2300
0
ГТ14/2
±650
±700
±775
±875
±1000
±1150
Ы5
0
-2100
0
-2300
0
-2500
0
-2800
0
-3200
0
-3600
H15
+2100
0
+2300
0
+2500
0
+2800
0
+3200
0
+3600
0
[T15/2
±1050
±1150
±1250
±1400
±1600
±1800
hl6
0
-3200
0
-3600
0
-4000
0
-4400
0
-5000
0
-5600
H16
+3200
0
+3600
0
+4000
0
+4400
0
+5000
0
+5600
0
ГГ16/2
±1600
±1800
±2000
±2200
±2500
±2800
hl7
0
-5200
0
-5700
0
-6300
0
-7000
0
-8000
0
-9000
H17
¦1-5200
0
+5700
0
+6300
0
¦1-7000
0
+8000
0
+9000
0
IT17/2
±2600
±2850
±3150
±3500
±4000
±4500
70
ДОПУСКИ И ПОСАДКИ
4. Рекомендуемые замены полей допусков
по системе ОСТ полямн допусков
по БСДП для размеров 1 - 500 мм
Система ОСТ
Класс точности
1
2
2а
Поле допуска
(ПР20**
(npli)
Ti
Ti
Hi
ni
Q=Ai
(Ci = ВО
Д1
Xi
Гр
Пр
(Пл)
Г
т
н
п
С=»А
(С = В)
Д
X
л
ш
(ТХ)
Пр22а
(Пры
Г2а
Т2а
Й2а
П2а
С2а = А2а
(С2а = Вга)
, (Хза)
Поле допуска по ЕСДП
Отверстие
N6
Мб
Кб
JS6
Н6
G6
F6
U8; IT2;
U7; R8'2
R7; S7*2
N7
М7
К7
J7; JS7
Н7
G7
F8
Е8
D8
U8
N8
М8
К8
J8; JS8
Н8
Вал
s5
г5
п5
т5
к5
J5;js5
h5
g5
16
u7; t7*2
1б-2; s6*2
рб*2;^
лб
тб
кб
J6; js6
h6
g6
17
e8
d8
c8
u8
s7
n7
m7
k7
J7;js7
h7
18
Рекомендуемые допуски и посадки
71
Продолжение табл. 4
Система ОСТ
Класс точности
3
За
4
5
7
8
9
10
Поле допуска
(Пр33)
(Пр23)
(Пр13)
Сз = А3
(С3 = Вз)
Х3
Ш3
Сза = Аза
(Сза = Вза)
С4 = А4
(С4 = В4)
Х4 ¦
л4
ш4
С5 = А5
(С5 = В5)
х5
см7
А7
CMg
А8
см9
А9
смш
Аю
Поле допуска по ЕСДП
Отверстие
-
-
-
Н8; Н9
F9;E9
D9; D10
НЮ
НИ
D11
В11; СП*2
АН; В1Г2
Н12; Н13
В12
JS14
Н14
JS15
Н15
JS16
Н16
JS17
Н17
Вал
z8*2; х8*2; u8*2;
zb8*2; za8*2
z8*2; x8*2; u8*2
x8*2; u8; s7*3; s8*2
h8; h9
19; e9
d9; dlO
hlO
hll
dll
bll; ell*2
all; bll*2
hl2; ШЗ
Ы2
jsl4
hl4
jslS
hiS
jsib
hl6
jsl7
h!7
** В скобках указаны посадки, применяемые только в системе вала.
Поля допусков по ЕСДП, которые могут быть использованы для замены полей допусков
ОСТ в ограниченном диапазоне размеров.
72
ДОПУСКИ И ПОСАДКИ
5. Замена посадок по системе ОСТ
ближайшими посадками по ГОСТ 25349-82
при размерах 1 - 500 мм
Система отверстия
Посадка
системы
ОСТ
Ai/nP2!
Ai/npli
Ai/Ti
Ai/Ti
Ai/Hi
А1/П1
А1/С1
А1/Д1
Ai/X!
А/Гр
А/Пр
А/Пл
А/Г
А/Г
А/Н
А/П
А/С
А/Д
А/Х
А/Л
А/Ш
Заменяющая
посадка по
ГОСТ 25349-82
H6/S5
Н6/г5
Н6/р5
Н6/п5
Н6/п5
Н6/т5
Н6Д5
H6/JS5
H6/li5
H6/g5
Н6/Я5
H7/U7
H7/t6
H7/i6
H7/s6
H7/p6
H7/16
H7/p6
H7/n6
Н7/п6
Н7/т6
Н7Д6
H7/js6
Н7/п6
H7/g6
Н7/Г7
Н7/е8
Н7/е7*
H7/d8
Номинальные
размеры, для
которых
рекомендуется
замена, мм
1 -500
1 - 3
1 - 500
1 - 3
1 -500
Св. 24 до 500
1 - 120
Св. 80 до 500
1 - 120
1 - 3
Св. 80 до 500
1 - 3
1-500
1-3
1 -500
Система вала
Посадка
системы
ОСТ
-
Ti/Bi
Т1/В1
Н1/В1
П1/В1
Cj/Bi
Д1/В1
Xl/Bi
Гр/В
Пр/В
-
г/в
т/в
н/в
п/в
с/в
Д/В
х/в
л/в
ш/в
Заменяющая
посадка по
ГОСТ 25349-82
-
N6/h5
M6/h5
K6/h5
JS6/h5
H6/h5
G6/h5
F7/h5
U8/h6
T7/h6
R7/h6
S7/h6
-
M7/h6
N7/h6
K7/h6
M7/h6
JS7/h6
K7/h6
JS7/h6
H7/h6
G7/h6
F8/h6
F7/h6
E8/h6
D8/I16
Номинальные
размеры, для
которых
рекомендуется
замена, мм
-
1- 500
Св. 24 до 500
1 - 150
Св. 50 до 500
-
1 - 3
1- 500
1-3
1-500
1-3
1-500
Рекомендуемые допуски и посадки
73
Система отверстия
Посадка
системы
ОСТ
А/ТХ
А2а/Пр22а
А2а/Пр12а
А2а/1 2а
А2а/ 12а
А2а/П2а
А2а/С2а
Аз/ПрЗз
Аэ/Пр23
А3/Пр13
Аз/Сз
Аз/Хз
Аз/Шз
Аза/Сза
А4/С4
А4/Х4
А4/Л4
А4/Ш4
А5/С5
А5/Х5
Заменяющая
посадка по
ГОСТ 25349-82
Н7/с8
H8/U8
H8/S7
Н8/П7
Н8/т7
Н8Д7
H8/JS7
H8/h7
H8/f8
H8/z8
Н8/х8
H8/u8
H8/Z8
Н8/х8*
H8/U8*
Н8/х8
H8/u8*
H8/S7
H8/h8*;
H9/h8; H8/h9;
H9/h9
H9/f8'; H8/19*;
H9/19;
H9/e8; H8/e9
H9/d9;
H8/d9*;
H9/dlO
HlO/hlO
Hll/hll
Hll/dll
Hll/bll
Hll/cll
Hll/all
Hll/bll
Н12/Ы2*
Н12/Ы2*
Номинальные
размеры, для
которых
рекомендуется
замена, мм
1 -500
Св. 18 до 100
Св. 50 до 500
Св. 225 до 500
Св. 6 до 30
Св. 6 до 50
Св. 30 до 500
Св. 3 до 30
Св. 3 до 100
Св. 65 до 500
1 - 500
1- 18
Св. 160 до 500
1 -500
1 - 18
Св. 200 до 500
1 - 500
Продолжение табл.5
Система вала
Посадка
системы
ОСТ
1 2а/*^2а
17я/Р7?
Н2а/В2а
П2а/В2а
-
Сз/Вз
Хз/Вз
Шз/Вз
Сза/Вза
С4/В4
Х4/В4
Л4/В4
Ш4/В4
С5/В5
Х5/В5
Заменяющая
посадка по
ГОСТ 25349-82
U8/h7
N7/h7
M8/h7
K8/h7
JS8/h7
H8/li7
-
H8/h8';
H9/h8; H8/li9;
H9/h9
F9/h8#;
F8/h9';
F9/h9;
E9/li8; E8/h9
D9/h9;
D9/Ii8*;
D10/h8
HlO/hlO
Hll/hll
Dll/hll
Bll/hll
CU/hll
All/hi1
Bll/hll
Hl2/hl2*
B12/M2*
Номинальные
размеры, для
которых
рекомендуется
замена, мм
1-500
1-500
1- 18
Св. 160 до 500
1 -500
1 - 18
Св. 200 до 500
1 - 500
* Посадка ЕДСП обеспечивает дополнительный запас на износ или запас прочности по
сравнению с заменяемой посадкой ОСТ.
74
ДОПУСКИ И ПОСАДКИ
2.2 НОРМАЛЬНЫЕ УГЛЫ И ДОПУСКИ УГЛОВ
ГОСТ 8908-81 распространяется на углы (угловые размеры) и допуски углов кону-
конусов, призматических элементов деталей с длиной меньшей стороны угла до 2500 мм,
применяемые в машиностроении. Установленные стандартом углы и допуски углов ре-
рекомендуется применять и для других отраслей промышленности. Стандарт не распро-
распространяется на углы, связанные расчетными зависимостями с другими принятыми раз-
размерами, на углы конусов по ГОСТ 8593-81 и на допуски конусов, для которых задан
допуск диаметра в каждом сечении на длине конуса, и отклонения угла конуса допус-
допускаются в пределах всего поля допуска диаметра конуса.
ГОСТ 8908-81 устанавливает нормальные углы (табл. 6). При выборе углов ряд 1
следует предпочитать ряду 2, а ряд 2 - ряду 3.
Ряд 1
0д
5°
Ряд 2
30'
Г
2°
3°
4°
6°
7°
8°
6.
РядЗ
15'
45'
1° 30'
2° 30'
9°
Нормальные углы по ГОСТ 8908-81
Ряд 1
15°
20°
30°
45°
60°
Ряд 2
10°
40°
РядЗ
12°
18°
22°
25»
35°
50е
55°
65°
Ряд1
90°
120°
Ряд 2
75°
РядЗ
70°
80°
85°
100°
110°
135°
150°
165°
180°
270°
360°
Для призматических деталей (рис. I) кроме углов, приведенных в табл. 6, допуска-
допускается применять уклоны и соответствующие им углы, приведенные в табл. 7.
Уклон
Угол уклона
1:500
6'52,5"
7.
Уклоны и
1:200
17'11,3"
соответствующие им углы
1:100
34'22,6"
1
1:50
°8'44,7"
2
1:20
°5Г44
,7"
5
1:
°42'
10
38,
1"
ГОСТ 8908-81 устанавливает следующие допуски углов (рис. 2-4):
AT - допуск угла (разность между наибольшим и наименьшим предельными углами);
АТа - допуск угла, выраженный в угловых единицах;
- округлетшое значение допуска угла в градусах, минутах, секундах;
- допуск угла, выражешгоп через длину отрезка, перпендикулярного к стороне
угла АТа и находящегося на расстоянии L\ от вершины этого угла; практиче-
практически этот отрезок равен длине дуги радиуса L\, стягивающей угол АТа
(см. рис. 4);
AT/) - допуск угла конуса, равный допуску разности диаметров в двух нормальных к
оси сечениях конуса на заданном расстоянии L между ними (определяются по
перпендикуляру к оси котгуса).
Нормальные углы и допуски углов
75
Рис.1
Рис.2
Рис. 4
Рис. 3
При обозначении допуска угла заданной степени точности к обозначению допуска
угла добавляют номер соответствующей степени точности, например: АТ8, АТ10.
ГОСТ 8908-81 устанавливает 17 степеней точности допусков углов: 1; 2; 3; ...; 17.
Значения допусков углов 8-17-степени точности приведены в табл. 8. Допуски углов
конусов с конусностью не более 1:3 следует назначать в зависимости от номинальной
длины конуса L (см. рис. 2), а с конусностью более 1:3 - в зависимости от длины обра-
образующей конуса L\ (см. рис. 3). Допуски углов призматических элементов деталей выби-
выбирают в зависимости от номинальной длины Ly меньшей стороны угла (см. рис. 4).
Значения АТд и АТ/ь приведенные в табл. 8, указаны для крайних значений интер-
интервалов длин L и L\. Значения AT/, определяют по формуле
АТА = 10-3АТо?ь
где AT/, - в микрометрах;
АТа - в микрорадианах;
L\ - в миллиметрах.
Значения АТд относятся только к конусам с конусностью не более 1:3, для кото-
которых АТд = AT/, (разность не превышает 2%).
Для конусов с конусностью более 1:3 значения АТд следует определять по формуле
ЛТ„ АТ*
где a - номинальный угол конуса.
Допуски углов могут быть расположены в плюс (+АТ), в минус (-АТ) или симмет-
симметрично (±АТ/2) относительно номинального угла.
76
ДОПУСКИ И ПОСАДКИ
8. Допуски углов 8-17-й степени точности
Интервалы длин
L или L\,
мм
До 10
Св. 10 до 16
Св. 16 до 25
Св. 25 до 40
Св. 40 до 63
Св. 63 до 100
Св. 100 до 160
Св. 160 до 250
Св. 250 до 400
Св. 400 до 630
Св. 630 до 1000
Св. 1000 до 1600
Св. 1600 до 2500
Интервалы длин
L или L\,
мм
До 10
Св. 10 до 16
Св. 16 до 25
Св. 25 до 40
Св. 40 до 63
Св. 63 до 100
Св. 100до 160
Св. 160до 250
Св. 250 до 400
Св. 400 до 630
Св. 630 до 1000
Св. 1000 до 1600
Св. 1600 до 2500
8
АТ'а
4'
У
2'30"
2'
1'40"
1'20"
1'
50"
40"
32"
26"
20"
16"
АТа, AT/), мкм
до 12,5
10-16
12; 5-20
16-25
20-32
25-40
32-50
40-63
50-80
63-100
80-125
100-160
125-200
Степень
точности
9
АРа
6'
5'
4'
3'
2'30"
2'
1'40"
1'20"
1'
50"
40"
32"
26"
АТа, АТ/ь мкм
до 20
16-25
20-32
25-40
32-50
40-63
50-80
63-100
80-125
100-160
125-200
160-250
200-320
10
АТ'О
10'
8'
6'
5'
4'
3'
2'30"
2'
1'40"
1'20"
1'
50"
40"
AT*, АТд, мкм
ДО 32
25-40
32-50
40-63
50-80
63-100
80-125
100-160
125-200
160-250
200-320
250-400
320-500
11
АРа
16'
12'
10'
8'
6'
5'
4'
3'
2'30"
2'
1'40"
1'20"
1'
АТА, АТд, мкм
до 50
40-63
50-80
63-100
80-125
100-160
125-200
160-200
200-320
250-400
320-500
400-630
500-800
Степень
точности
12
АТа
26'
20'
16'
12'
10'
8'
6'
6'
4'
3'
2'30"
2'
1*40"
АТА) АТл, мкм
до 80
63-100
80-125
100-160
125-200
160-250
200-320
250-400
320-500
400-630
500-800
630-1000
800-1250
13
АТ'а
40'
32'
26'
20'
16'
12'
10'
8'
6'
5'
4'
У
2'30"
AT, A*T*»\ UlfM
лл 1 fly /\1 ?jy IHJVJrl
до 125
100-160
125-200
160-250
200-320
250-400
320-500
400-630
500-800
630-1000
800-1250
1000-1600
1250-2000
Интервалы
длин
L или L\,
мм
До 10
Св. 10 до 16
Св. 16 до 25
Св. 25 до 40
Св. 40 до 63
Св. 63 до 100
Св. 100 до 160
Св. 160 до 250
Св. 250 до 400
Св. 400 до 630
Св. 630 до 1000
Св. 1000 до 1600
Св. 1600 до 2500
Степень точности
14
АТ'а
1°
50'
40'
32'
26'
20'
16'
12'
10'
8'
6'
5'
4'
АТа, АТд, мкм
до 200
160-250
200-320
250-400
320-500
400-630
500-800
630-1000
800-1250
1000-1600
1250-2000
1600-2500
2000-3200
15
АТа
1°40'
1°20'
1°
50'
40'
32'
26'
20'
16'
12'
10'
8'
6'
ЛТд, АТо, мкм
до 320
250-400
320-500
400-630
500-800
630-1000
800-1250
1000-1600
1250-2000
1600-2500
2000-3200
2500-4000
3200-5000
16
лга
2°
1°
40'
20'
10'
АТА. АТд, мкм
до 0,50
0,40-0,63
0,50-0,80
0,63-1,00
0,80-1,25
1,00-1,60
1,25-2,00
1,60-2,50
2,00-3,20
2,50-4,00
3,20-5,00
4,00-6,30
5,00-8,00
17
АТ'а
4°
2°
1°20'
40'
20'
АТл, AT/), мкм
до 0,80
0,63-1,00
0,80-1,25
1,00-1,60
1,25-2,00
1,60-2,50
2,00-3,20
2,50-4,00
3,20-5,00
4,00-6,30
5,00-8,00
6,30-10,00
8,00-12,50
Допуски формы расположения поверхностей
77
2.3. ДОПУСКИ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ
ГОСТ 24643-81 распространяется на допуски формы и расположения поверхно-
поверхностей деталей машин и приборов и устанавливает числовые значения допусков (табл. 9).
Термины и определения допусков формы и расположения поверхностей даны в
ГОСТ 24642-81, указание допусков формы и расположения на чертежах - в
ГОСТ 2.308-79.
Числовые значения допусков формы, допусков расположения и суммарных допус-
допусков формы и расположения поверхностей должны соответствовать указанным в
табл. 10 - 13.
9. Числовые значения допусков, мкм
од
1
10
100
1000
10000
0,12
1,2
12
120
1200
12000
0,16
1,6
16
160
1600
16000
0,2
2
20
200
2000
-
0,25
2,5
25
250
2500
-
о,з
3
30
300
3000
-
0,4
4
40
400
4000
-
0,5
5
50
500
5000
-
0,6
6
60
600
6000
-
0,8
8
80
800
8000
-
Примечание: Ряд числовых значений допускается продолжать в сторону меньших или
больших значений при соблюдении закономерности построения ряда
(см. ГОСТ 24643-81, справочное прил. 1).
Значения позиционных допусков, допусков формы заданного профиля или задан-
заданной поверхности должны назначаться по табл. 9; неуказанные допуски формы и распо-
расположения поверхностей - по ГОСТ 25069-81. Рекомендуемые соотношения между допус-
допусками формы и расположения и допуском размера - по рекомендуемому прил. 2 ГОСТ
24643-81. Примеры назначения степеней точности и способы обработки для их дости-
достижения приведены в табл. 14.
10. Допуски плоскостности и прямолинейности
для изделий различных степеней точности
Интервалы
номинальных размеров,
мм
До 10
Св. 10 до 16
Св. 16 до 25
Св. 25 до 40
Св. 40 до 63
Св. 63 до 100
Св. 100 до 160
Св. 160 до 250
Св. 250 до 400
Св. 400 до 630
Св. 630 до 1000
Св. 1000 до 1600
Св. 1600 до 2500
Св. 2500 до 4000
Св. 4000 до 6300
Св. 6300 до 10000
Степень точности
3
4
5
б
7
8
9
10
11
12
мкм
0,6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3
4
5
6
8
10
12
16
20
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3
4
5
6
8
10
12
16
20
25
30
1,6
2,0
2,5
3,0
4
5
6
8
10
12
16
20
25
30
40
50
2,5
3,0
4
5
6
8
10
12
16
20
25
30
40
50
60
80
4
5
б
8
10
12
16
20
25
30
40
50
60
80
100
120
6
8
10
12
16
20
25
30
40
50
60
80
100
120
160
200
10
12
16
20
25
30
40
50
60
80
100
120
160
200
250
300
16
20
25
30
40
50
60
80
100
120
160
200
250
300
400
500
25
30
40
50
60
80
100
120
160
200
250
300
400
500
600
800
40
50
60
80
100
120
160
200
250
300
400
500
600
800
1000
1200
13
14
15
16
мм
0,06
0,08
0,10
0,12
0,16
0,20
0,25
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
0,10
0,12
0,16
0,20
0,25
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3
0,16
0,20
0,25
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3
4
5
0,25
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3,0
4
5
б
8
Примечание: Под номинальным размером понимается номинальная длина нормируемого участка. Если нормируемый участок не
задан, то под номинальным размером понимается номинальная длина большей стороны поверхности или номи-
номинальный больший диаметр торцовой поверхности.
11. Допуски цилиндричностя, круглости и профиля
продольного сечения для изделий различных степеней точности
Интервалы
номинальных размеров,
мм
ДоЗ
Св. 3 до 10
Св. 10 до 18
Св. 18 до 30
Св. 30 до 50
Св. 50 до 120
Св. 120 до 250
Св. 250 до 400
Св. 400 до 630
Св. 630 до 1000
Св. 1000 до 1600
Св. 1600 до 2500
Степень точности
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
мкм
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3
4
5
6
8
10
1,2
1,6
2,0
2,5
3
4
5
6
8
10
12
16
2,0
2,5
3,0
4
5
6
8
10
12
16
20
25
3,0
4
5
6
8
10
12
16
20
25
30
40
5
6
8
10
12
16
20
25
30
40
50
60
8
10
12
16
20
25
30
40
50
60
80
100
12
16
20
25
30
40
50
60
80
100
120
160
20
25
30
40
50
60
80
100
120
160
200
250
30
40
50
60
80
100
120
160
200
250
300
400
50
60
80
100
120
160
200
250
300
400
500
600
13
14
15
16
мм
0,08
0,10
0,12
0,16
0,20
0,25
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1,0
0,12
0,16
0,20
0,25
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1,0
1,2
1,6
0,20
0,25
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1
1,2
1,6
2,0
2,5
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3,0
4
П римечание: Под нормальным размером понимается номинальный диаметр поверхности.
12. Допуски параллельности, перпендикулярности, наклона, торцового биения и полного торцового биения
для изделий различных степеней точности
Интервалы
номинальных размеров,
мм
До 10
Св. 10 до 16
Св. 16 до 25
Св. 25 до 40
Св. 40 до 63
Св. 63 до 100
Св. 100 до 160
Св. 160 до 250
Св. 250 до 400
Св. 400 до 630
Св. 630 до 1000
Св. 1000 до 1600
Св. 1600 до 2500
Св. 2500 до 4000
Св. 4000 до 6300
Св. 6300 до 10000
Степень точности
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
мкм
1,0
1,2
1.6
2,0
2,5
3
4
5
6
8
10
12
16
20
25
30
1,6
2.0
2,5
3
4
5
6
8
10
12
16
20
25
30
40
50
2,5
3
4
5
6
8
10
12
16
20
25
30
40
50
60
80
4
5
6
8
10
12
16
20
25
30
40
50
60
80
100
120
6
8
10
12
16
20
25
30
40
50
60
80
100
120
160
200
10
12
16
20
25
30
40
50
60
80
100
120
160
200
250
300
16
20
25
30
40
50
60
80
100
120
160
200
250
300
400
500
25
30
40
50
60
80
100
120
160
200
250
300
400
500
600
800
40
50
60
80
100
120
160
200
250
300
400
500
600
800
1000
1200
60
80
100
120
160
200
250
300
400
500
600
800
1000
1200
1600
2000
13
14
15
16
мм
0,10
0,12
0,16
0,20
0,25
0,3
0,4
0,5
0.6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3,0
0,16
0,20
0,25
0,3
0,4
0.5
0,6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3,0
4
5
0,25
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3,0
4
5
6
8
0,4
0,5
0г6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3
4
5
6
8
10
12
Примечания: 1.При назначении допусков параллельности, перпендикулярности и наклона под номинальным размером понима-
понимается номинальная длина нормируемого участка или номинальная длина всей рассматриваемой поверхности
(для допуска параллельности - номинальная длина большей стороны), если нормируемый участок не задан.
2.При назначении допусков торцового биения под номинальным размером понимается заданный номинальный
диаметр или номинальный больший диаметр торцовой поверхности; при назначении допусков полного тор-
торцового биения - номинальный больший диаметр рассматриваемой торцовой поверхности.
13. Допуски радиального биения и полного радиального биения.
Допуски соосности, симметричности, пересечения осей в диаметральном выражении
Интервалы
номинальных размеров,
мм
ДоЗ
Св. 3 до 10
Св. 10 до 18
Св. 18 до 30
Св. 30 до 50
Св. 50 до 120
Св. 120 до 250
Св. 250 до 400
Св. 400 до'630
Св. 630 до 1000
Св. 1000 до 1600
Св. 1600 до 2500
Степень точности
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
мкм
2
2,5
3
4
5
6
8
10
12
16
20
25
3
4
5
6
8
10
12
16
20
25
30
40
5
6
8
10
12
16
20
25
30
40
50
60
8
10
12
16
20
25
30
40
50
60
80
100
12
16
20
25
30
40
50
60
80
100
120
160
20
25
30
40
50
60
80
100
120
160
200
250
30
40
50
60
80
100
120
160
200
250
300
400
50
60
80
100
120
160
200
250
300
400
500
600
80
100
120
160
200
250
300
400
500
600
800
1000
120
160
200
250
300
400
500
600
800
1000
1200
1600
13
14
15
16
мм
0,20
0,25
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3,0
4
0,5
0,6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3,0
4
5
6
0,8
1,0
1,2
1,6
2,0
2,5
3
4
5
6
8
10
Примечания: 1. При назначении допусков радиального биения и полного радиального биения под номинальным разме-
размером понимается номинальный диаметр рассматриваемой поверхности.
2. При назначении допусков соосности, симметричности, пересечения осей под номинальным размером до-
донимается номинальный диаметр рассматриваемой поверхности вращения или номинальный размер между
поверхностями, образующими рассматриваемый симметричный элемент. Если база не указывается, то допуск
определяется по элементу с большим размером.
82
ДОПУСКИ И ПОСАДКИ
14. Примеры назначения степеней точности
и способы обработки для их достижения
Степень
точности
по ГОСТ
24643-81
Назначение
Методы обработки
Отклонения формы плоских поверхностей: плоскостность, прямолинейность
3-4
5-6
7-8
9-10
Направляющие станков повышенной точности. Столы
фрезерных, плоскопшифовальных и других станков
высокой точности
Направляющие станков нормальной точности, точных
приборов и машин. Рабочие поверхности столов стан-
станков нормальной и повышенной точности
Базовые поверхности кондукторов и других техноло-
технологических приспособлений. Направляющие кривошип-
кривошипных и гидравлических прессов, ползуны. Опорные
поверхности корпусов подшипников. Разъемы корпу-
корпусов редукторов, масляных насосов
Опорные поверхности машин, устанавливаемых на
клиньях и амортизаторах. Присоединительные по-
поверхности арматуры и фланцев. Кронштейны и осно-
основания вспомогательных и других механизмов
Доводка, суперфиниши-
суперфиниширование, тонкое шлифо-
шлифование, тонкое шабрение
Шлифование, шабрение,
чистовое точение повы-
повышенной точности
Шлифование, тонкие
фрезерование и строга-
строгание, протягивание, чис-
чистовое точение
Чистое фрезерование,
строгание и долбление,
протягивание, точение
Отклонение формы цилиндрических поверхностей: круглость
3-4
5-6
7-8
9-10
Рабочие поверхности плунжерных и золотниковых пар
при высоких давлениях. Посадочные поверхности
подшипников качения классов точности 4 и 2 и от-
отверстия в корпусах для этих подшипников. Шейки
шпинделей под подшипники станков повышенной
точности
Посадочные поверхности подшипников качения клас-
классов точности 0,6,5 на валах и в корпусах. Шейки под
подшипники у станков нормальной точности. Порш-
Поршни и цилиндры гидравлических устройств, насосов и
компрессоров при средних давлениях. Цилиндры ав-
автомобильных двигателей. Поверхности соединений
втулок с цилиндрами и корпусами в гидравлических
системах высокого давления
Гильзы, поршневые кольца и поршни тракторных
двигателей. Отверстия под втулки в шатунах дизелей,
компрессоров, тракторных двигателей
Поршни и цилиндры насосов низких давлений. Под-
Подшипники скольжения с легкими условиями работы
Тонкое точение, шлифо-
шлифование, алмазное растачи-
растачивание, хонингование,
доводка
Шлифование, алмазное
растачивание, тонкое
точение, тонкое развер-
развертывание, хонингование,
протягивание
Точение, сверление, рас-
растачивание, протягивание,
черновое шлифование
Черновое точение, свер-
сверление, растачивание,
зенкерование, вырубание
в штампах обычной точ-
точности
Допуски формы расположения поверхностей
83
Продолжение табл. 14
Степень
точности
по ГОСТ
24643-81
Назначение
Методы обработки
Отклонения от параллельности плоскостей
3-4
5-6
7-8
9-10
11-12
Основные рабочие поверхности станков высокой и
повышенной точности. Скользящие поверхности дета-
деталей насосов
Рабочие поверхности станков нормальной точности.
Базовые поверхности приспособлений. Трущиеся по-
поверхности
Номинально параллельные поверхности машино-
машиностроительных деталей средней точности. Рабочие по-
поверхности кондукторов средней точности.
Стыковые поверхности без взаимного перемещения
при невысоких требованиях к герметичности и точно-
точности соединений. Нерабочие поверхности
Доводка, тонкое шлифо-
шлифование, шабрение
Шлифование, тонкие
фрезерование и строга-
строгание, шабрение
Шлифование, фрезерова-
фрезерование, строгание, опилов-
опиловка, протягивание, литье
под давлением
Фрезерование, строгание,
долбление
Все грубые способы об-
обработки
Отклонения от параллельности поверхностей вращения
4-5
E-6)
6-7
G-8)
8-9
(9-Ю)
13-15
Рабочие поверхности станков нормальной точности.
Точные измерительные приборы и точные кондукто-
кондукторы.
Точные машиностроительные детали и кондукторы
средней точности
Машиностроительные детали средней точности
Литые детали всех размеров из цветных сплавов
Шлифование. Коорди-
Координатное растачивание.
Шлифование. Растачива-
Растачивание на расточном станке,
протягивание
Растачивание, сверление
и развертывание по кон-
кондуктору
Растачивание, сверление
Отклонения от перпендикулярности плоскостей
3-4
5
Основные направляющие и базовые поверхности
станков нормальной и повышенной точности. Точные
инструменты и измерительные приборы
Ответственные детали точных станков, измерительных
инструментов и приборов средней точности
Доводка, тонкое шлифо-
шлифование, шабрение повы-
повышенной точности
Тонкое шлифование,
шабрение
84
ДОПУСКИ И ПОСАДКИ
Продолжение табл. 14
Степень
точности
по ГОСТ
24643-81
6-7
8
9-10
11
Назначение
Ответственные детали станков средней точности, дета-
детали насосов, двигателей внутреннего сгорания, точных
кондукторов и приспособлений
Ответственные машиностроительные детали кондукто-
кондукторов и приспособлений
Машиностроительные детали средней точности
Методы обработки
Чистовое шлифование,
шабрение, тонкие фрезе-
фрезерование и строгание
Шлифование, чистовые
строгание, фрезерование
и долбление
Строгание, фрезерова-
фрезерование, долбление
Все способы обработки
Отклонения от перпендикулярности торца (торцовое биение)
3-4
5-6
7
8-9
10-12
Опорные и трущиеся поверхности ответственных ма-
машиностроительных деталей, точных станков и турбин.
Фланцы валов крупных турбин и генераторов
Опорные и трущиеся поверхности машиностроитель-
машиностроительных деталей
Малоответственные рабочие поверхности машино-
машиностроительных деталей
Плоские поверхности под установку прокладок, под
арматуру и т.п.
Свободные поверхности.
Доводка, тонкое шлифо-
шлифование, шабрение повы-
повышенной точности
Шлифование, шабрение,
тонкое обтачивание и
растачивание
Шлифование, шабрение,
тонкое обтачивание и
растачивание
Шлифование, чистовое
обтачивание и растачива-
растачивание
Шлифование, обтачива-
обтачивание, растачивание
Отклонения от соосности (радиальное биение)
3-4
5-6
Рабочие поверхности шпинделей, столов и других
деталей станков повышенной и нормальной точности.
Детали гидравлических машин. Ответственные детали
особо точных машин, выполняемые по 5-ому квалите-
ту. Измерительные инструменты и приборы.
Точные машиностроительные детали, изготавливаемые
по 6-7-му квалитету
Доводка, тонкое шлифо-
шлифование, тонкое обтачива-
обтачивание, суперфиниширова-
суперфиниширование, хонингование
Чистовое шлифование,
тонкое обтачивание и
растачивание
Список литературы
85
Продолжение табл. 14
Степень
точности
по ГОСТ
24643-81
7
8
9-10
Назначение
Машиностроительные детали, изготавливаемые по
8-9-му квалитету
Машиностроительные детали, изготавливаемые по
10-11-му квалитету
Машиностроительные детали, изготавливаемые по
12-13-му квалитету
Методы обработки
Шлифование, чистовое
обтачивание и растачива-
растачивание
Точение, растачивание,
зенкерование, вытяжка в
штампах
Примечание: Степени точности, указанные в скобках, рекомендуются для отклоне-
отклонений от параллельности оси одной детали по отношению к оси другой
(сопрягаемой).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Изд. 7-е.
Т. 1. М: Машиностроение, 1992.
2. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. Л.: Машиностроение, Ленин-
Ленинградское отделение, 1983.
3. Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие, В 2-х
кн. Изд. 3-е. Кн. 2. М.: Машиностроение, 1988.
86
3. ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ
Шероховатость поверхности - это совокупность неровностей поверхности с отно-
относительно малыми тагами, выделенная, например, с помощью базовой длины (рис. 1).
ГОСТ 2789-73 устанавливает перечень параметров и типов направлений неровно-
неровностей, которые должны применяться при установлении требований и контроле шерохо-
шероховатостей поверхности, числовые значения параметров и общие указания по установле-
установлению требований к шероховатости поверхности.
Требования к шероховатости поверхности должны устанавливаться, исходя из
функционального назначения поверхности для обеспечения заданного качества изде-
изделий. Если в этом нет необходимости, то требования к шероховатости поверхности не
устанавливаются.
По ГОСТ 2789-73 шесть параметров определяют шероховатость поверхности:
1) Ra - среднее арифметическое отклонение профиля - среднее арифметическое из
абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины,
/
= -\y{x)dx
или
где / - базовая длина; п - число выбранных точек профиля на базовой длине;
уг -отклонение профиля - расстояние между точкой профиля и базовой (средней)
линией т;
2) Rz -высота неровностей профиля по десяти точкам - сумма средних абсолютных
значений высот пяти наибольших выступов и глубин пяти наибольших впадин профиля
в пределах базовой длины
где у pi - высота / - го наибольшего выступа профиля, определяемая расстоянием от ба-
базовой линии профиля т до высшей точки выступа профиля; yv/ - глубина /-й наиболь-
наибольшей впадины профиля, определяемая расстоянием от базовой линии профиля т до
низшей точки впадины профиля;
Рис. 1 Схема шероховатости поверхности и ее элементы
Шероховатость поверхности
87
3) Птах - наибольшая высота неровностей профиля - расстояние между линией
выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины;
4) Sm - средний шаг неровностей профиля - среднее значение шага неровностей
профиля в пределах базовой длины;
5) S - средний шаг местных выступов профиля - среднее значение шагов местных
выступов профиля, находящихся в пределах базовой длины;
6) tp - относительная опорная длина профиля - отношение опорной длины профи-
профиля к базовой длине.
Числовые значения параметров шероховатости приведены в табл. 1,2. Параметры
шероховатости относятся к нормальному сечению.
1
100
80
63
50
40
32
25
20
. 16
32Л
. Среднее арифметическое отклонение профиля Ra, мкм
10
8
6Л
5
4
2,5
2
1А
1,25
1
Ш
0,63
0.5
QA
0,32
0,25
&2
0,16
0,125
QA
0,08
0,063
0.05
0,04
0,032
0.025
0,02
0,016
0.012
0,01
0,008
-
-
-
-
-
-
-
-
Примечание: Предпочтительные значения параметров подчеркнуты.
2. Высота неровностей профиля
по 10 точкам Jtz и наибольшая высота неровностей
профиля Rmax, мкм
-
-
-
-
-
-
-
-
1600
1250
1000
800
630
500
400
320
250
200
160
125
100
80
63
50
40
32
25
20
16
вл
10
8
6J
5
4
3,2
2.5
2
L6
1,25
1
OJJ
0,63
0,5
QA
0,32
0,25
од
0.16
0.125
QA
0,08
0,063
0.05
0,04
0,032
0,025
-
-
-
Примечание: Предпочтительные значения параметров подчеркнуты.
ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ
Параметр Яа является предпочтительным. Требования к шероховатости поверхно-
поверхности должны устанавливаться путем указания параметра шероховатости (одного или не-
нескольких из вышеперечисленных шести параметров), числового значения выбранного
параметра и базовой длины, на которой происходит определение параметра. Если пара-
параметры JJa, Rz, Rmax определяются на базовых длинах в соответствии с табл. 3, которая
соответствует базовым длинам по ГОСТ 2789-73, то эти базовые длины не указываются
в требованиях к шероховатости.
3. Соотношения значений параметров
Ra, Rz, Rmax и базовой длины
Яа, мкм
До 0,025
Св. 0,025 до 0,4
Св. 0,4 до 3,2
Св. 3,2 до 12,5
Св. 12,5 до 100
/, мм
0,08
0,25
0,8
2,5
8
Rmax = Rz, мкм
До 0,1
Св. 0,1 до 1,6
Св. 1,6 до 12,5
Св. 12,5 до 50
Св. 50 до 400
При необходимости устанавливаются требования к направлению неровностей по-
поверхности (табл. 4), к способу или последовательности способов получения (обработки)
поверхности.
Направление сечения не оговаривается, если требования технической документа-
документации относятся к направлению сечения на поверхности, которое соответствует наи-
наибольшим значениям высотных параметров.
Значения параметров шероховатости поверхности изделий в зависимости от их на-
назначения, характера соединения деталей, размеров, различных видов обработки приве-
приведены в табл. 5-16.
4. Типы направлений неровностей поверхности
Типы
направлений
неровностей
Параллельное
Перпендикулярное
Перекрещивающееся
Произвольное
Кругообразное
Радиальное
Схематическое
изображение
ш
ш
ф
Ф
Условное
обозначение
на чертеже
\Л
\/м
/с
f / I I t /}}//>}'
Пояснение
Параллельно линии, изображающей на чертеже поверхность, к шеро-
шероховатости которой устанавливаются требования
Перпендикулярно линии, изображающей на чертеже поверхность, к
шероховатости которой устанавливаются требования
Перекрещивание в двух направлениях наклонно к линии, изображаю-
изображающей на чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливают-
устанавливаются требования
Различные направления по отношению к линии, изображающей на
чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливаются требо-
требования
Приблизительно кругообразно по отношению к центру поверхности, к
шероховатости которой устанавливаются требования
Приблизительно радиально по отношению к центру поверхности, к
шероховатости которой устанавливаются требования
5. Значение параметров шероховатости поверхности изделий
в зависимости от их назначения, мкм
Наибольшие значения параметров шероховатости для полей допусков квалитетов 6-9, 11, 12, 14 и 16
Номинальные
размеры, мм
Св. 1 до 3
Св. 3 до 6
Св. 6 до 10
Св. 10 до 18
Св. 18 до 30
Св. 30 до 50
Св. 50 до 80
Св. 80 до 120
Св. 120 до 180
Св. 180 до 250
Св. 250 до 315
Св. 315 до 400
Св. 400 до 500
Поля допусков
h6
Ra 0,63
Ra 1,25
/to2,5
H7
Ra 1,25
Ra 2.5
H8
Ra 1,25
Ra 2,5
Rz2Q
u8
Ra 1,25
Ra 2,5
/fc20
H9, h9
Ra 1,25
Ra 2,5
Rz20
u8, x8,
S7
Ra 1,25
Ra 2,5
Rz 20
f9, d9
Ra 1,25
Ra 2,5
Rz 20
fe40
Hll, dll,
hll
Ra 2,5
Rz 20
RzW
H12, Ы2,
hl2
Rz 20
Rz40
RZ 80
H14, hl4
Rz 40
Rz&O
Rz 160
H16, hl6
Rz&O
RZ 160
Rz 320
Шероховатость поверхности
91
6. Параметры шероховатости
в зависимости от характера и назначения
поверхностей изделий
Пара-
Параметры
шерохо-
шероховатости,
мкм
Характеристика и назначение поверхности
RZU50
RZ63Q
Поверхности отливок, получаемых литьем в землю; сварных швов
Поверхности: очень грубые, не подвергающиеся механической обработке; отливок
повышенного качества, полученных литьем в землю
JRZ 80
Поверхности: грубые, не соприкасающиеся друг с другом, деталей эксплуатационного
и технологического оборудования, приспособлений; боковых и задних стенок шасси,
обшивок; сквозных отверстий квалитета 14 под болты, винты, заклепки и др.
Rz 40
Поверхности: кронштейнов, муфт, втулок, колец, фланцев, колес и других деталей,
не соприкасающихся с другими поверхностями и не используемые в качестве техно-
технологических баз; свободные поверхности пружин сжатия; сквозных отверстий квалите-
квалитета 12 под болты, винты, заклепки и др.
Л: 20
Поверхности: деталей, прилегающих к другим поверхностям; не трущиеся и не под-
подвергающиеся износу; опорных плоскостей корпусов, кронштейнов, крышек; торцев
бобышек; зенкованные под винты
На 2,5
Поверхности: прилегающие друг к другу, но не трущиеся, высокого качества; свобод-
свободных тонкостенных пнутренних деталей приборов (промежуточные и зажимные коль-
кольца); кромок деталей под паянные швы; деталей, предельные отклонения которых
находятся в пределах допусков на неточность изготовления до квалитета 7 включи-
включительно
Ra 1,25
Поверхности: трущиеся, к которым не предъявляются высокие требования в отноше-
отношении износостойкости и стабильности сохранения зазора или взаимного расположе-
расположения, опорные, центрирующие; базовые, предназначенные для установки деталей,
отклонения которых находятся в пределах допусков на неточность изготовления 8 и
более точных квалитетов; муфт сцепления рабочие; шкал, матовых стекол; декоратив-
декоративные хорошего качества
Ra 0,63
Поверхности: соприкасающиеся, достаточно хорошо противостоящие износу; деталей
с повышенными требованиями к точности и коррозионной стойкости, если для пре-
предохранения от коррозии они не подвергаются защитным покрытиям; рукояток и
маховиков; рабочих плоскостей направляющих призматических и типа "ласточкин
хвост", торцовые, опорные, работающие на трение; электрических контактов; декора-
декоративные особо высокого качества
Ra 0,32
Поверхности: трущиеся, хорошо противостоящие износу; деталей с повышенными
требованиями к точности и коррозионной стойкости; точных шаровых соединений;
уплотняющие; декоративные особо высокого качества
Ra 0,
Поверхности: трущиеся, особо ответственных деталей; качения высокого качества;
плоскостей, для обеспечения контроля которых необходима притираемость (контроль
интерференционным способом); направляющих линеек; пазов высокой точности
92
ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ
Продолжение табл. 6
Пара-
Параметры
шерохо-
шероховатости,
мкм
Ra 0,08
to 0,04
Л* 0,1
Rz 0,05
Характеристика и назначение поверхности
Поверхности: качения высокой точности, например, рабочие поверхности подшип-
подшипников, фрикционных механизмов и др,; полированных деталей без гальванических
покрытий с целью повышения отражения тепловых лучей
Поверхности: качения высшей точности, например, рабочие поверхности особо от-
ответственных подшипников
Поверхности базовые точных приборов
Поверхности: опорные фрикционных устройств приборов высшей точности; полиро-
полированные оптических деталей (линз, светофильтров, зеркал, в том числе металлических
и др.), на которых недопустимы следы недополирования
7. Шероховатость поверхности
Ra элементов деталей
Элемент детали
Нерабочие контуры деталей. Поверхности деталей, устанавливаемые на бетонных,
кирпичных и деревянных основаниях
Отверстия на проход крепежных деталей. Выточки, проточки, отверстия масляных
каналов на силовых валах, кромки детали под сварные швы. Опорные поверхности
пружин сжатия. Подошвы станин, корпусов, лап ^
Внутренний диаметр шлицевых соединений (не шлифованных). Свободные несопря-
гаемые торцовые поверхности,лалов, муфт, втулок. Поверхности головок винтов
Нерабочие торцовые поверхности зубчатых и червячных колес и звездочек. Канавки,
фаски, выточки, зенковки, закругления и т.п. Болты и гайки нормальной и повы-
повышенной точности (кроме резьбы)
Торцовые поверхности под подшипники качения. Поверхности втулок, колец, сту-
ступиц, прилегающие к другим поверхностям, но не являющиеся посадочными. Нерабо-
Нерабочие торцы валов, втулок, планок. Шейки валов 12-го квалитета диаметром 80-500 мм.
Поверхности отверстий 11-го и 12-го квалитета диаметром 18-500 мм
Шаровые поверхности ниппельных соединений. Канавки под уплотнительные рези-
резиновые кольца подвижных и неподвижных торцовых соединений. Радиусы скруглений
на силовых валах. Поверхности осей для эксцентриков. Опорные плоскости реек.
Поверхности выступающих частей быстро вращающихся деталей. Поверхности на-
направляющих типа "ласточкин хвост". Шейки валов 9-го квалитета диаметром 80-500
мм, 11-го квалитета диаметром 3-30 мм. Поверхности отверстий 7-го квалитета диа-
диаметром 80-500 мм, 9-го квалитета диаметром 18-300 мм, 11-го квалитета диаметром
1-10 мм
Ra, мкм
100-50
25
12,5
12,5-3,2
6,3
3,2
Шероховатость поверхности
93
Продолжение табл. 7
Элемент детали
Наружные диаметры шлицевого соединения. Отверстия пригоняемых и регулируемых
соединений (вкладьпии подшипников и др.) с допуском зазора-натяга 25-40 мкм.
Цилиндры, работающие с резиновыми манжетами. Отверстия подшипников сколь-
скольжения. Трущиеся поверхности малонагруженных деталей. Посадочные поверхности
отверстий и валов под неподвижные посадки. Рабочие поверхности дисков трения.
Шейки валов 6-го квалитета диаметром 120-500 мм, 8-го квалитета диаметром
6-80 мм. Поверхности отверстий 6-го киалитета диаметром 50-500 мм, 7-го квалитета
диаметром 10-180 мм. 9-го квалитета диаметром 1-18 мм
Поверхности зеркала цилиндров, работающих с резиновыми манжетами. Торцовые
поверхности поршневых колец при диаметре не менее 240 мм. Валы в пригоняемых
и регулируемых соединениях с допуском зазора - натяга 7-25 мкм. Трущиеся поверх-
поверхности нагруженных деталей. Посадочные поверхности 7-го квалитета с длительным
сохранением заданной посадки: оси эксцентриков, точные червяки, зубчатые колеса.
Сопряженные поверхности бронзовых зубчатых колес. Рабочие шейки распредели-
распределительных валов. Штоки и шейки валов в уплотнениях. Шейки валов 5-го квалитета
диаметром 30-500 мм, 6-го квалитета диаметром 10-120 мм. Поверхности отверстий
5-го квалитета диаметром 3-50 мм, 6-го квалитета диаметром 1-10 мм.
Шейки валов 5-го квалитета диаметром свыше 1 до 30 мм, 6-го кпалитета диаметром
свыше 1 до 10 мм. Валы в пригоняемых и регулируемых соединениях (шейки шпин-
шпинделей, золотники) с допуском зазора - натяга 16-25 мкм. Отверстия пригоняемых и
регулируемых соединений (вкладыши подшипников) с допуском зазора - натяга
4-7 мкм. Трущиеся элементы сильно нагруженных деталей. Цилиндры, работающие с
поршневыМи кольцами
Поверхности деталей, работающие на трение, от износа которых зависит точность
работы механизма
Рабочие шейки валов прецизионных быстроходных станков и механизмов. Шейки
валов в пригоняемых соединениях с допуском зазора - натяга 2,5-6 мкм. Поверхно-
Поверхности отверстий пригоняемых и регулируемых соединений с допуском зазора - натяга
до 2,5 мкм
Зеркальные валики координатно-расточных станков и др.
Ra, мкм
1,6
0,6
0,4
0,2
0.1
0,025
8. Числовые значения параметров
шероховатости рабочей поверхности резьбы
Рабочая поверхность
резьбы
Метрической,
дюймовой,
конической
Трапецеидальной,
упорной,
прямоугольной
Параметры шероховатости резьбы, мкм
наружной
в]гутренней
наружной
внутренней
/fe 20
Лиг 2,5
RZ 20
94
ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ
9. Числовые значения параметров шероховатости
посадочных поверхностей
шарико- и роликоподшипников скольжения
Посадочные места
Валов
Отверстий корпусов
Торцов заплечиков,
валов и корпусов
Класс то'шости
подшипников
Оиб
5 и4
2
Оиб
5,4,2
Оиб
5,4,2
Ra, мкм, при номинальном диаметре, мм
до 80
1,25
0,63
0,32
1,25
0,63
2,5
1,25
св. 80 до 500
2,5
1,25
0,63
2,5
1,25
2,5
10, Числовые значения параметров шероховатости
рабочих поверхностей зубчатых колес и червяков,
мкм, не более
Поверхность
Рабочие поверхности зубьев прямозубых, косозу-
бых, цилиндрических и червячных колес
Рабочие поверхности зубьев прямозубых и косо-
зубых конических колес
Рабочие поверхности витков червяков
По диаметрам впадин
По диаметрам выступов
Нерабочие торцовые поверхности зубчатых и
червячных колес
Степень точности по ГОСТ 1643-81
и ГОСТ 9178-81
7
Ra 1.25
8
Л? 2,5
9
Ra 2,5
Rz 20
Шероховатость такая же, как и у рабочих
поверхностей, или имеет ближайшее более
грубое значение
Да 2,5
Шероховатость поверхности
95
11. Числовые значения параметров шероховатости поверхности
для посадок с зазором, Ra,
мкм, не более
Квалитет
6
7-8
11
12
Группа
соединения
1
2
3
1
2
3
1
2
3
-
Диаметр, мм
До 1
0,32
Св. 1 до 10
0,32
0,63
Св. 10 до 50
0,63
1,25
0,63
1,25
1,25
Св. 50 до 80
1,25
Св. 80
1,25
2,5
1,25
2,5
-
-
-
-
-
1,25
2,5
2,5
Примечания: 1-я труппа - стабильность зазора определяет качество соединения.
Вращение вала или его продвижетше вдоль оси должно осуществляться
с минимальным трением, нагрузка значительная. Отклонения формы
ограничены величиной, составляющей меньше 0,25 величины поля
допуска на размер.
2-я группа - стабильность зазора имеет значение, но в процессе работы
соединение не испытывает нагрузок, ведущих к значительному износу
деталей (небольшие давление, малые числа оборотов и т.п.). Трение
имеет меньшее значение, чем в соединениях 1-й группы. Отклонения
формы ограничены величиной, составляющей больше 0,25 величины
поля допуска на размер, или должны находиться в пределах всего поля
допуска на размер.
3-я группа - зазор в соединении предусмотрен только для обеспечения
легкости соединения двух деталей или для центрирования. Сопрягае-
Сопрягаемые детали не имеют относительного движения или возможно только
частичное проворачивание деталей с моментом трения, не имеющим
практического значения. Отклонения формы - в пределах поля допуска
на размер.
96
ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ
12. Числовые значения параметров
шероховатости поверхности для посадок
с натягом и переходных, мкм, не более
Квалитет
7
8
Группа
соединения
1
2
1
2
Диаметр, мм
ДоЗ
Св. 3 до 50
Ra 0,63
Ra 1,25
Св.50
Ra 1,25
/to 2,5
Ra 1,25
Лиг 2,5
Ra 2,5
Rz 20
Примечание: |_я ррууща . соединения высокой точности, испытывающие относительно
большие нагрузки (тряска, удары, скручивание, значительное число обо-
оборотов и т.п.) и требующие высокой определенности (минимальные допус-
допуски натяга и зазора). Соединения, допускающие повторную сборку и
разборку без существенного искажения посадки (переходные посадки).
Отклонения формы ограничены величиной, составляющей меньше 0,5
величины поля допуска на размер.
2-я группа - менее ответственные соединения высокой точности, не испы-
испытывающие больших нагрузок, работающие в относительно легких условиях
или представляющие собой только фиксацию деталей в определенном
положении. Отклонения формы ограничены величиной, больше 0,5 вели-
величины поля допуска на размер, или должны находиться в пределах всего
поля допуска на размер.
Шероховатость поверхности
97
13. Числовые значения параметров шероховатости поверхностей
металлических изделий, образованных без удаления слоя материала
(ковкой, объемной штамповкой, прокатом, волочением и т.п.), мкм
Вид обработки
Литье
в землю
в оболочковые формы
в кокиль
центробежное
по выплавляемым моделям
под давлением
Сварка (швы)
Газовая резка
Порошковая металлургия
Копка
Штамповка
(вырубка)
Чистовая
обработка
давлением
Горячая
объемная
штамповка
Холодная
объемная
штамповка
обычная
с зачисткой
чистовая
Холодный прокат и волочение
Раскатывание
отверстий
валов
плоскостей
Накатывание резьбы
без калибровки
то же с алектронафевом
с холодной калибровкой
Чеканка
Осадка
Высадка
Калибровка
Выдавливание
Сталь
Латунь, бронза
Параметр
Достижимый
/fc 400
Ra 2,5
Ra 2.5
Ra 0,63
Экономически целесообразный
Rz 500
Rz40
Rz 20
-
Rz 20
Ra 1,25
- .
Ra 1,25
-
it 400
Rz40
Ra 2,5
R&0
Rz20
Ra 1,25
Ra 0,32
Ra 0,63
Ra 0,08
Ra 0,32
/*C4O
Rz 20
Ra 0,32
Ra 2,5
Л/0,32
/to 0,63
RZ 160
RZ20
Rz№
Rz 20
Aol,25
До 0,32
Ra 0,63
-
-
Ra 2,5
-
RZ*O
RZ 20
-
-
-
-
-
-
Ra 0,32
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
7 Tom
98
ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ
14. Числовые значения параметров шероховатости поверхностей
металлических изделий, образованных удалением
слоя материала, мкм
Вид обработки
Отрезка
механической
приводной пилой
резцом
фрезой
абразивом
Подрезка торцев
Долбление
Строгание
черновое
чистовое
тонкое
Центрование
Сверление
Развертывание
Растачивание
Точение
Фрезерование
цилиндрическое
Фрезерование
торцовое
Фрезерование
скоростное
получистовое
чистовое
отделочное
черновое
получистовое
чистовое
алмазное
получистовое
чистовое
алмазное
черновое
чистовое
тонкое
черновое
чистовое
тонкое
черновое
чистовое
Шабрение
Шлифование
чистовое
тонкое
Сталь
Латунь,
бронза
Чугун
Параметр
Достижимый
/?40
RZ&0
RzSO
Ra 2,5
/to 0,63
Ra 2,5
RzW
Ra 1,25
/to 0.32
RZ20
Ra 1,25
Ra 0.32
Rz4Q
Rz 20
Ra 1.25
Ra 0,32
RZ 20
Ra 2.5
Ra 0,32
Rz40
Ra 2,5
Ra 1.25
Rz 20
Ra 1.25
Ra 0,32
Ra 1,25
Ra 0,32
Ra 0,63
Ra 0,32
Ra 0.08
Экономически целесообразный
RZ 80
Ra5
Ra 10
/to 2,5
Ra 1,25
/fc40
-
/to 2,5
Л/ 1.25
-
-
/to 5
Ra 0,63
/to5
/to 1,25
Лс40
/fc20
Лс40
/to 2.5
/to 1,25
Ra 0,63
До 0.16
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Л? 2,5
RZ 20
Ra 1,25
Ra 0,63
-
/to 2,5
Ra 0,63
Ra 0,16
Лг40
Лс20
/to 1,25
-
/to 2,5
/fc20
/to 1,25
Ra 0,32
/&40
/fe20
/to 1.25
Ra 0,32
Лг20
/to 2,5
Ra 0,32
/fe20
/to 0,63
/fe40
/to 2,5
Лд 1.25
/fe20
Ra 0,63
/to 2.5
/to 0,32
/to 2,5
/to 1,25
/to 0,32
-
-
/7a 0,08
Шероховатость поверхности
99
Вид об
работки
Хонингование
Полирование
механическое
электрическое
Зенкование углов отверстий
Зенкерование
Суперфиниширо-
Суперфиниширование
Доводка
Нарезание
резьбы
Нарезание зубьев
колес
черновое
чистовое
плоскостей
цилиндров
грубая
средняя
тонкая
плашкой,
метчиком
резцом,
гребенкой,
фрезой
абразивом
строгание
фрезерование
шевингование
шлифование
Электроискровая обработка
Ультразвуковая
обработка
кремния, герма-
германия
твердых сплавов
Сталь
Продолжение табл. 14
Латунь,
бронза
4yj"yn
Параметр
Достижимый
Ra 0,04
Ra 0,05
Л? 0,04
Да 2,5
Экономически дслесообразн ы и
Да 0,16
Да 0,32
Да 1,25
Rz 20
Rz40
Ra 2,5
Да 0,05
RZ 20
Да 0,15
Да 0,08
Ra 0,32
Ra 0,08
Да 0,16
Да 0,04
Да 2,5
Да 1,25
Ra 0,32
Ra 1,25
Ra 0,32
Да 0,63
Да 1,25
Ra 10
Ra 2,5
Ra 1,25
Да 2.5
Да 0,63
Ra 1,25
Ra 10
-
-
-
-
-
-
На 2.5
RZ 20
Дг40
Да 2,5
-
-
-
-
Да 1,25
-
-
-
-
-
—
Ra 2.5
-
-
Ra 0.32
Ra 1.25
—
Примечание: При обработке изделий с удалением слоя материала (исключая аЬра чин-
чинную обработку) из цветных металлов и сшшиов (латунь, бршпа, питии
алюминия и т.д.) заданная шероховатость поиерхности доспи «<лч и отно-
относительно проще, чем при обработке деталей из стали. При ;if>|>;rviinuoti
обработке высокие значения парамегров шерохошпоети понцрмюсти
достигаются проще на материалах высокой твердости.
100
ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ
15. Числовые значения параметров шероховатости
при обработке изделий из пластмасс, мкм, не более
Вид обработки
Штамповка
(вырубка)
Фрезерование
Сверление
Точение:
фенопласта,
оргстекла,
капрона и др.
волокнита,
текстолита и др.
Полирование
Шлифование
Прессование
Литье
О
я#о
X
яг40
X
XX
О
о
о
д#о
о
X
X
X
Лй,5
X
О
X
X
О
Яд 1,25
X
о
X
X
ДаО.63
X
X
О
X
&Ю,32
X
X
ДоОДб
X
О
ЛЮ,08
X
X
Лт0,04
X
X
Условные обозначения: XX - только для волокнистых материалов;
О
X - шероховатость поверхности, которая может быть получена при
данном виде обработки;
О - шероховатость поверхности, являющаяся оптимальной,
экономически целесообразной.
16. Классы шероховатости (ГОСТ 2789-59) и соответствующие им наибольшие
числовые значения параметров шероховатости Хаи Rz (ГОСТ 2789-73)
Классы шероховатости
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Наибольшие числовые значения параметров шероховатости,
мкм
На
80
40
20
10
5
2,5
1,25
0,63
0,32
0,16
0,08
0,04
0,02
0,01
Rz
320
160
80
40
20
10
6,3
3,2
1,6
0,8
0,4
0,2
0,1
0,05
101
4. МАТЕРИАЛЫ
4.1. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Использованные ус ловные обозначения:
Е
G
НВ
HRC,
KCU(flH),
KCV
Ср
¦мм
а
5
5s, бю
модуль упругости при растяжении,
МПа;
модуль упругости при сдвиге кру-
кручением. МЛа;
твердость (число твердости) по
Бринеллю;
твердость (число твердости) по
Роквэллу, шкала С;
ударная вязкость, определенная на
образце с концентраторами вида U
и V, Дж/см2;
удельная теплоемкость,
кДж/(кгК);
температура плавления, °С;
коэффициент линейного расшире-
расширения, К'1;
относительное удлинение образца
при разрыве, %;
относительное удлинение на об-
образцах с пяти- или десятикратным
отношением длины к диаметру, %
ц
от
"и
^0,2
Ч>
Р
\
V
коэфсрициент Пуассона;
временное сопротивление (предел
прочности при растяжении), МПа;
предел текучести при растяжении,
МПЛ;
предел прочности при сжатии, МПа;
предел прочности при изгибе, МПа;
условный предел текучести (напря-
(напряжение, при котором остаточное удли-
удлинение достигает 0,2 % от длины об-
образна), МПа;
относительное сужение площади по-
поперечного сечения образца при раз-
разрыве, %;
плотность, г/см3;
удельная теплопроводность, Вт/(мК);
предел прочности при срезе, МПа;
кинематическая вязкость, м2/с.
Принятые сокращения
Свариваемость, обрабатываемость резаттием и лр.:
В
вв
н
высокая;
весьма высокая;
низкая;
II
У
X
пониженная;
удовлетворительная;
хорошая.
102
МАТЕРИАЛЫ
4.2.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МАТЕРИАЛАХ
1. Условные обозначения основных химических элементов,
входящих в состав металлов (в качестве прнмесей) и сплавов
Элемент
Алюминий
Азот
Барий
Верилий
Бор
Ванадий
Вольфрам
Железо
Кадмий
Кремний
Магний
Марганец
Медь
Молибден
Мышьяк
Никель
Ниобий
Олово
Свинец
Селен
Сера
Серебро
Сурьма
Теллур
Титан
Углерод
Фосфор
Хром
Церий
Цинк
Цирконий
Условные о(к>эначения элементов
при описании
химического
состава
А1
N
Ва
Be
В
V
W
Fe
Cd
Si
Mg
Mn
Cu
Mo
As
Ni
Nd
Sn
Pb
Se
S
At
Sc
Те
Ti
С
P
Cr
Ce
Zn
Zr
в марках металлов и сплавов
черных
Ю
А
_
-
Р
Ф
В
_
С
-
г
д
м
-
н
Б
Е
-
-
-
-
Т
У
п
X
-
-
ц
цветных
А
_
Б
-
-
-
Ж
_
К
Мг
Мц
м
-
Мш
Н
О
с
-
-
Ср
с
-
т
-
ф
-
-
ц
-
2. Удельная теплоемкость и теплой]
Материал
Алюминий
Вольфрам
Латунь
Медь
Ртуть
с
кДжДкг-К)
88
IS
:w,04
13
Cituiiv j 46,2
блекли- | r*\
р
кам/(г-°С)
0.210
0.036
0,092
0.091
0.033
0,118
0.150
роводность некоторых металлов
X
ВтДмК)
210
76
НО
387
6,7
46
0.84 ¦
кап/(с-см-°С)
0,51
0,18
0,26
0,92
1.6-10
0.11
2-10
ккал/(чм°С)
190
65
94
330
5,8
40
0,7
Общие сведения о материалах
103
3. Значения Еу G и ц для некоторых материалов
Наименование
материала
Сталь
Чугун:
серый
серый модифицированный
Медь техническая
Бронза:
оловянная
безоловянная
Латунь алюминиевая
Алюминиевые сплавы
Магниевые сплавы
Никель технический
Свинец технический
Цинк технический
Кладка из кирпича
Бетон (при временном сопротив-
сопротивлении) A-2 МПа)
Железобетон обычный:
сжатые элементы
изгибаемые элементы
Древесина всех пород:
вдоль волокон
поперек волокон
Фанера авиационная 1-го сорта:
вдоль волокон
поперек волокон
Текстолит (ПТ, НТК, ПТ-1)
Гетинакс
Винипласт листовой
Стекло
Органическое стекло
Бакелит без наполнителей
Целлулоид
Каучук
Стеклопласт
(СВАМ1) вдоль волокон
Капрон
Фторопласт Ф-4
Е
G
МПа
A,86ч-2,1)-105
@,78+1,47).Ш5
A,2+1.6)-105
A,08*1,3)-10s
@,74-1,22) 105
A,02-s-1,2)-10s
@,98-5-1.08)-105
@,69+0,705)-10s
@,4ч-0,44)-105
2,510s
@.15-5-0,2)-105
0,7810s
@,24+0,3)-104
A,48+2,25)-10*
A,8*4.2). 10*
A,07+2,64)-104
(8,8*15,7)-104
C,9*9,8)-104
12.7-103
6,4-103
E,9+9,8)-103
(9,8+17,l)-103
3,9103
D,9+5,9) 104
B,8+4.9)-103
A,96+5,9)-103
A,47+2,45)-103
0,07-104
3,4-104
A,37+1,96)-103
D,6+8.3)-102
G,8+8,3)-104
4,4-104
E+6,9)- Ю4
4,8104
-
-
C.6+3,9)-104
2,6-104
-
7,35104
0,7-104
3,2-104
-
-
-
-
D,4+6,4)-102
D,4+6,4)-102
-
-
-
-
-
B,05+2,25)-103
-
F,86+20,5)-102
F,86+9.8)-Ю2
2-103
C,5+3,9I03
-
-
H
0,25-0,33
0,23-0,27
-
-
0,32-0,35
-
0,32-0,34
0,33
0,34
0,33
0,42
0,27
-
0,16-0,18
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0,24-0,27
0,35-0,38
0,35-0,38
0,4
-
-
-
-
104
МАТЕРИАЛЫ
4. Удельная теплоемкость некоторых веществ
Наименование
Амилацетат
Амилбензоат
Аммиак
Анилин
Ацетон
Бензол
Бромбензол
Вода
Дихлорметан
Дихлорэтан
Калий
Кислота:
изо валериановая
муравьиная
уксусная
масляная
Ксилол
Литий
Цезий
Масло:
соляровое
трансформаторное
т,°с
0-12
0
0
0-25
0
25
20
0
20
200
300
0
20
0
77
177
0
12
0
20
12
0
0
77
30
20
0
100
кДж
кг-К
1,88
1,70
0,418
2,14
2.12
1,89
0.967
4,19
4,18
4,50
5,74
1,21
1.22
0,738
0.818
0,794
2,05
2,16
2,14
1,88
2,16
1,66
3,48
3,73
0,228
2,01
1,55
2,14
Наименование
Натрий
Н-октан
Пропан
Пропилацетат
Ртуть твердая
Рубидий
Сероуглерод
Скипидар
Спирт:
бснзиловый
метиловый
пропиловый
этиловый
Тетрабромэтан
Тетрахлорэтан
Триэтиламин
Фенилацетат
Фреон-113
Фторбензол
Хлоранилин
Хлороформ
Циклогексан
Этилацетат
Этилбензоат
Эфир
т, °с
0
77
177
0-100
-
0
27
227
427
0
77
177
0
-
0
20
0
20
0
20
20
0
-40
0
0
20
0
12
0
30-75
кДж
кг-К
1,20
1,31
1.35
2,18
1,66
1,90
0,139
0,137
0,137
0.345
0,378
0,372
1,005
1,76
1,88
2,55
2,45
2,43
0,544
0,959
2,30
1,67
0,858
1,42
1,51
0,971
1,84
1,92
1,58
2.34
5. Плотность некоторых жидкостей при 20 °С
Жидкость
Азотная кислота
Анилин
Ацетон
Бензин
Бензол
Бром
Бромбензол
Вода
Вода тяжелая
Гексан
Гептан
Глицерин
Диподометан
Нефть
р, г/см3
1,51
1,02
0,791
0,68-0,72
0,879
3.12
1,495
0,9982
1,1086
0.660
0.684
1,26
3.325
0,76-0,85
Жидкость
Масло вазелиновое
Масло машинное
Метиловый спирт
Морская вода
Муравьиная кислота
Нитробензол
Н итро глицерин
Ртуть
Толуол
Трибромметан
Уксусная кислота
Хлороформ
Этиловый спирт
р. Г/СМ3
0,80
0,90
0,792
1,01-1.03
1,22
1,20
1,60
13,55
0,866
2,89
1,049
1,489
0,79
Стали
105
4.3. СТАЛИ
4.3.1. Свойства и назначение сталей
6. Теплофизические свойства некоторых сталей, определенные при температуре t
Марка стали
65
ЗОГ
45Г2
50Г
50Г2
65Г
70Г
У8
У12
08X13
20X13, 30X13
40X13
12X13
15Х
20Х, 15ХА
13Н2ХА
30Х, 35Х
38ХА, 40Х
45Х, 50Х
зохгс
30ХГСА
35ХГСА
25Х2ГНТА
20ХМ
ЗОХМ. 30ХМА
35ХМ
Х5М
12ХНЗА
ЗОХНЗ
ЗОХНЗА
40ХН
40ХНМА
45ХН
50ХН
12Х2Н4А
12ХНЗ
12X18Н9Т
12Х18Н10Т
20Х23Н18
/,
°С
100
200
100
200
100
27
100
27
127
20
227
27 .
227
0
27
100
27
127
100
20
100
27
127
100
100
100
100
100
27
227
60
34
200
100
200
100-200
300-400
100
200
100
60
100
20
100
200
.
27
227
Р,
г/см3
-
-
-
-
-
7,85
-
7,768
-
-
-
7.68
-
-
-
7,74
7,85
-
-
7,82
-
7,85
-
-
-
-
7,82
-
7,81
-
7,88
7,83
-
-
-
7,85
-
7,82
-
-
7,84
-
-
7.90
7,90
7,80
7,90
-
X,
Вт/(мК)
67.4
64,5
44.4
38,5
40,2
45,0
46,0
50.0
47,0
45,1
32,3
33.0
33,3
31,1
31,2
50,2
39,0
37,0
46,5
-
-
38,7
38,0
37,7
42,0
46,0
35,6
40,6
43,9
42,0
31,0
0
37,7
44,0
42,7
44-46
40-42
44,8
42,7
37,7
31,0
-
15,0
16,2
17,6
15,5
14,0
14,7
ср
кДжДкгК)
0,481
0,481
-
0,473
-
0,481
0,481
0,462
0,500
-
0,502
0,485
0,495
0,479
0,480
0,452
0,452
0,466
-
-
-
0,461
-
-
-
-
0,463
0,463
0.482
0,500
-
0,465
0,544
-
-
-
-
-
-
-
0,657
-
-
0,494
0,502
0.461
0,495
0.500
к-1
11,8
13,9
11,3
11,6
11,3
11,1
11.0
11,9
12,3
-
11,0
9,6
10,8
9,4
9,6
11.3
10,0
11,0
13,4
12,8
12,8
10,4
11,0
11,0
12,0
-
12,3
12,3
10,2
11,4
11,8
11.6
13,2
11,8
-
12,7
11,8
12,3
11.8
-
11,8
-
16,6
17,3
16,8
15,7
15.9
106
МАТЕРИАЛЫ
Продолжение табл.6
Марка стали
Х9С2
40ХФА
ШХ15
15Л
20Л
25Л
ЗОЛ
35Л,
40Л
45Л
50Л,
55Л
U
°С
100
300
100
200
400
100
600
-
100
100
200
100
200
100
200
27
100
200
100
200
27
100
200
Р,
г/см3
-
-
7,81
-
-
7,65
7,75
7,83
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
К
Вт/(м-К)
17,0
20,0
52,3
48,6
45,2
39,8
36,8
-
77,5
77,8
47,7
75,0
64,5
75,0
64,5
45,5
59,5
53,2
67,8
55,4
45,5
67,8
55,4
ср.
кДжДкг-К)
0,473
0,490
-
-
-
-
-'
0,469
0.477
0,469
0,523
0,469
0,481
0,469
0,481
0,457
0,469
0,481
0,469
0,481
0,457
0,477
0,486
а-106,
к-1
11.1
13,7
11,0
12,0
14,5
11,9
13,0
10,9
12,5
1U
13,4
11,1
12,3
12,6
13,9
10,8
12,4
12,6
11,6
-
10,8
11,0
11,8
7. Механические и технологические свойства
углеродистой стали обыкновенного качества
Марка
стали
СтО
Ст1кп
Ст1пс, Ст1сп
Ст2кп
Ст2пс, Ст2сп
СтЗкп
СтЗпс, СтЗсп
СтЗГпс
СтЗГсп
Ст4кп
Ст4пс, Ст4сп
Ст5пс, Ст5сп
Стбпс
МПа
Не менее 300
300-390
310-410
320-410
330-430
360-460
370-480
370-490
390-570
400-510
410-530
490-630
Не менее 590
-
-
-
215
225
235
245
245
-
255
265
285
315
5,
%
23
35
34
33
32
27
26
26
-
25
24
20
15
Свариваемость
В
В
В
в
в
в
в
в
в
в
в
в
в
Стали
107
8. Примерное назначение углеродистой стали
обыкновенного качества
Марка
стали
Назначение
СтО
Ст1
Ст2
СтЗ
Ст4
Ст5
Стб
Неответственные строительные конструкции, прокладки, шайбы
Малонагруженные детали конструкций - заклепки, шайбы, шплинты, проклад-
прокладки, кожухи
Детали металлоконструкций - рамы, оси, ключи, валики, цементируемые детали
Рамы тележек, цементируемые и цианируемые детали, от которых требуется
высокая твердость поверхности и невысокая прочность сердцевины, крюки кра-
кранов, кольца, цилиндры, шатуны, крышки
Валы, оси, тяги, пальцы, крюки, болты, гайки, детали при невысоких требова-
требованиях к прочности
Валы, оси, звездочки, крепежные детали, зубчатые колеса, шатуны, детали при
повышенных требованиях к прочности
Валы , оси, бойки молотов, шпиндели, муфты кулачковые и фрикционные,
цепи, детали с высокой прочностью
9. Механические, физические и технологические свойства
качественной углеродистой конструкционной стали
Марка
стали
08
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Стг
°в
МПа
196
206
225
245
274
294
314
321
363
373
382
402
324
321
373
412
451
490
529
568
598
627
647
676
8,
%
33
31
27
25
23
21
20
19
16
14
13
12
кси,
Дж/см2
-
-
-
-
88
78
69
59
49
38
-
-
НВ
126*1
140*1
145*'
159'1
166*1
175*1
203*1
183*2
193*2
203*2
212*2
224*2
Р.
г/см3
7,830
7,830
7,820
7,820
7,820
7,817
7,817
7,815
7,814
7,811
7,820
7,800
X.
Вт/(мК)
81,1
81,1
77,0
77,0
73,2
73,2
73,2
59,6
68,0
68,0
68,0
68,0
а-106,
к-1
11,6
11,6
11,9
11,1
ПД
12,6
11,0
12,4
11,0
12,0
11,0
11,0
Свари-
вае-
ваемость
ВВ
вв
ВВ
вв
вв
в
в
У
У
У
н
н
Для горячекатанной стали.
*2 Для отожженной стали.
Примечание. Определение коэффициента линейного расширения а, например, а-106=12,
тогдаа=1210-6К1.
108
МАТЕРИАЛЫ
10. Примерное назначение углеродистой конструкционной стали
Марка
стали
0,8; 10
15; 20
30; 35
40; 45
50; 55
Назначение
Детали, изготовляемые холодной штамповкой и холодной пысадкой, трубки,
прокладки, крепеж, колпачки. Цементируемые и нианируемые детали, не
требующие высокой прочности сердцетшны (втулки, шитики, упоры, копиры,
зубчатые колеса, фрикционные диски)
Малонагруженные детали (валики, пальцы, упоры, копиры, оси, шестерни).
Тонкие детали, работающие на истирание, рычаги, траверсы, вкладыши, бол-
болты, стяжки и др.
Детали, испытывающие небольшие напряжения (оси, шпиндели, звездочки,
тяга, траверсы, рычаги, диски, палы)
Детали, от которых требуется повышенная прочность (коленчатые валы, шату-
шатуны, зубчатые венцы, распределительные валы, маховики, зубчатые колеса,
шпильки, храповики, плунжеры, шпиндели, фрикционные диски, оси, муф-
муфты, зубчатые рейки, прокатные валки и др.)
Зубчатые колеса, прокатные валки, штоки, бандажи, валы, эксцентрики, ма-
малонагруженные пружины, рессоры и др.
11. Механические и'
Марка
стали
15Х; 15ХА
20Х
ЗОХ
30ХРА
35Х
38ХА
40Х
45Х
50Х
15Г
20Г
25Г
ЗОГ
35Г
40Г
45Г
ЗОГ
10Г2
30Г2
35Г2
40Г2
45Г2
50Г2
18ХГ
18ХГТ
20ХГР
45ХН
50ХН
20ХНР
20ХНЗА
20ХГСА
25ХГСА
ЗОХГС
30ХГСА
35ХГСА
30ХГСН2А
ат
технологические свойства легированной стали
°в
МПа
490
637
687
1275
736
784
784
833
883
245
275
294
315
334
353
373
392
245
344
363
382
402
422
736
883
784
833
833
981
736
637
833
833
833
1 275
1 273
687
784
883
1 569
912
932
981
1 030
1 079
412
451
490
539
559
588
618
647
422
588
618
657
687
736
883
981
981
1 030
1 079
1 176
932
784
1 079
1 079
1 079
1 618
1 618
5,
%
12
11
12
9
9
12
10
9
9
26
24
22
20
18
17
15
13
22
15
13
12
11
11
10
9
9
10
9
10
12
12
10
10
10
9
9
нв
175
175
183
236
193
203
212
224
224
160
175
193
193
203
203
224
224
193
203
203
212
224
224
183
212
193
203
203
-
250
203
212
224
224
236
250
%
45
40
45
40
45
50
45
45
40
55
50
- 50
45
45
45
40
40
50
45
40
40
40
35
40
50
50
45
40
50
55
45
40
45
45
40
45
по ГОСТ 4543-71
кси,
Дж/см2
69
59
69
49
69
88
59
49
39
_
88
78
69
59
49
39
_
-
_
_
78
78
69
49
88
108
69
59
44
49
39
59
Свари-
вае-
ваемость
В
В
У
У
У
У
У
н
н
в
в
в
У
н
н
н
н
в
У
н
н
н
н
-
_
У
н
н
-
У
в
в
в
в
в
Стали
109
12. Примерное назначение некоторых марок
легированной конструкционной стали
Марка стали
Назначение
15Х; 20Х
ЗОХ
35Х; 38ХА; 40Х
45Х; ЗОХ
15Г; 20Г; 25Г
40Г; 45Г; 50Г
20ХГСА
25ХГСА;
35ХГСА
45Г2; 50Г2
18ХГТ
20ХГР
45ХН, 50ХН
20ХНЗА
ЗОХГСА
Детали (преимущестиенно некрупные), подвергаемые цементации и закалке и
работающие на износ при трении: втулки, пальцы, зубчатые колеса, толкате-
толкатели, валики и т.п.
Различные крупные детали, подвергаемые закалке и отпуску, которые должны
обладать увеличенной прочностью по сравнению с деталями из углеродистой
стали: оси, валики, рычаги, болты, гайки и т.д.
Различные нагруженные детали, подвергающиеся закалке и отпуску: валы,
оси, коленчатые валы, пальцы, рычаги, зубчатые колеса, отпетственные болты,
щпильки и т.д.
Детали, подвергающиеся истиранию без значительных ударных нагрузок: ва-
валы, оси, крупные зубчатые колеса и т.п.
Цементируемые и цианируемые детали: кулачковые валы, зубчатые колеса,
шарниры муфт, пальцы, тяги
Детали, подвергающиеся истиранию при действии высоких нагрузок: диски
трения, шлицевые. карданные, распределительные и коленчатые валы, полу-
полуоси, анкерные болты, шпильки и т.д.
Сварные конструкции
Крупные и мелкие детали, подвергаемые закалке и отпуску: рычаги, валики,
оси, сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках
Для крупных малонагруженных деталей (шпиндели, валы, зубчатые колеса
тяжелых станков)
Для деталей, работающих на больших скоростях при высоких давлениях и
ударных нагрузках (зубчатые колеса, шпиндели, кулачковые муфты, втулки и
ДР)
Для тяжелонагруженных деталей, работающих при больших скоростях и удар-
ударных нагрузках
Крупные ответственные детали: коленчатые валы, шатуны, зубчатые колеса,
болты, роторные части, цилиндры низкого давления и т.д.
Крупные ответственные детали, подвергаемые закалке и отпуску
Для ответственных высокопрочных деталей, подвергаемых закалке и высокому
отпуску; для средних и мелких деталей сложной конфигурации, работающих в
условиях износа (рычаги, толкатели); для ответственных сварных конструк-
конструкций, работающих при знакопеременных нагрузках
no
МАТЕРИАЛЫ
13. Механические свойства рессорно-пружинной углеродистой
и легированной сталей по ГОСТ 14959-79
Марка
стали
65
70
75
80
85
60Г; 65Г
70Г
55С2
55ХС2А; 60С2
70СЗА
60С2Г
50ХГ
50ХГА; 55ХГР; 6ОС2А
50ХФА
50ХГФА
55С2ГФ
60С2ХА
60С2ХФА
65С2ВА
60С2Н2А
НВ в состоянии поставки,
МПа
без термо-
термообработки
2 502
2 639
2 796
2 963
2 963
2 796
2 796
2 796
2 963
2 963
3 149
2 963
2 963
2 963
3 149
2 963
3 149
3 149
3 149
2 963
после отжига
или высокого
отпуска
2 246
2 246
2 364
2 639
2 639
2 364
2 364
2 364
2 639
2 639
2 639
2 639
2 639
2 639
2 796
2 639
2 796
2 796
2 796
2 639
от
МПа
785
834
883
932
981
785
834
1 177
1 177
1 471
1 324
1 177
1 373
1079
1 324
1 373
1 324
1 471
1666
1 324
981
1030
1079
1079
1 128
981
1030
1275
1 275
1 668
1 471
Т 275
1 570
1 275
1 422
1 570
1471
1668
1 862
1471
55
10
9
9
8
8
8
7
6
6
6
6
7
б
8
6
6
6
6
5
8
V
6
35
30
30
30
30
30
25
30
25
25
25
35
20
35
35
25
25
25
20
30
14. Примерное назначение некоторых марок рессорно-пружинной стали
Марка
стали
Назначение
60С2; 60С2А
70СЗА
50ХГ; 50ХГА
50ХФА; 50ХГФА
60С2ХА
60С2Н2А; 65С2ВА
Для рессор из полосовой стали толщиной 3-16 мм и пружинной ленты тол-
толщиной 0,08-3 мм; для витых пружин из проволоки диаметром 3-16 мм.
Максимальная температура эксплуатации 250 °С
Для тяжелонагруженньгх пружин ответственного назначения
Для рессор из полосовой стали толщиной 3-18 мм.
Обрабатывается резанием плохо.
Для ответственных пружин и рессор, работающих при повышенной темпе-
температуре (до 300°С); для пружин, подвергаемых многократным переменным
нагрузкам
Для крупных высоконагруженных пружин и рессор ответственного назначе-
назначения
Для ответственных высоконагруженных пружин и рессор, изготовляемых из
калиброванной стали и пружинной ленты
Стали
Ш
15. Механические и технологические свойства
некоторых универсальных сталей
Марка
стали
14ХГС
10ХСНД
15ХСНД
14Г2
10Г2С1
10Г2СД
09Г2С
09Г2СД
15Г2СФ
15Г2СФД
Толщина
проката,
мм
До 5
5-10
10
До 5
5-10
10-15
15-32
32-40
До 5
5-10
10-20
20-32
10-32
10-40
10-32
32-60
10-32
Механические свойства
Ml ia
345
390
345
390
390
365
315
440
490
530
509
490
530
530
490
450
590
6s,
%
22
19
21
18
19
19
21
17
KCU,
-40 °С
-
39
34
-
49
39
49
-
39
29
39
49
49
39
Дж/см2
-70 °С
-
-
34
29
-
29
29
29
29
29
Сварива-
Свариваемость
В
В
В
У
в
в
-
16. Примерное назначение некоторых универсальных сталей
Марка
стали
09Г2
09Г2С
10ХСНД
15ХСНД
15ГФ
Назначение
Для деталей сварных конструкций, изготовляемых из листов
Для паровых котлов, аппаратов и емкостей, работающих под давлением при тем-
температуре -70 - +450 °С, для ответственных листовых сварных конструкций в хи-
химическом и нефтяном машиностроении, судостроении
Для сварных конструкций химического машиностроения, фасонных профилей в
судостроении, вагоностроении
Для деталей вагонов, строительных свай, сложных профилей в судостроении
Для листовых сварных конструкций в вагоностроении. Обеспечивает высокое
качество сварного шва
112
МАТЕРИАЛЫ
17. Механические свойства некоторых конструкционных сталей повышенной и
высокой обрабатываемости резанием по ГОСТ 1414-75
Марка
стали
АН
А12
А20
АЗО
А35
АН
А12
А20
АЗО
А35
А40Г
АС14
АСЫ
А40Г
АС35Г2
АС45Г2
АСЗОХМ
АС40ХГНМ
АС40
Размер,
мм
Все
размеры
30 и
менее
Св.ЗО
Все
размеры
35 и
менее
1 Все раз-
размеры
35 и
менее
ни
156
156
164
181
196
202
212
218
224
202
166
202
224
271
224
279
256-
294
МПа
-
-
-
390
390
-
390
-
590
440
630
-
335
410
410
450
510
510
490
510
460
530
540
570
590
410
490
590
740
640
780
570
Ч'
%
22
22
20
15
15
10
7
6
14
20
10
17
14
6
12
-
19
34
34
30
25
23
-
-
20
30
-
3,6
-
Вид
обработки
Горячекатаная
без
термической
обработки
Калиброванная
пагартопанная
Горячекатаная
без термообра-
термообработки
Калиброванная
иагарто ванная
Отожженная
Калиброванная
улучшенная
Калиброванная
нормализованная
Калиброванная
улучшенная
Нормализованная
Нормализованная
Примечание. Сталь выпускается горячекатаная калиброванная диаметром до 100 мм, в
прутках и мотках
18. Примерное назначение некоторых конструкционных сталей повышенной и
высокой обрабатываемости резанием
Марка стали
А12; А20
АЗО; А40Г
Назначение
Для сложноирофильиых мелких деталей, к которым предъявляются повышен-
повышенные требования но качеству обработанной поверхности (зубчатые колеса, вин-
винты, гайки, оси, шпильки, кольца). Рекомендуется для деталей, подвергаемых
цементации и цианированию
Для труднообрабатываемых деталей, работающих при высоких нагрузках
Примечания: 1. Для сварных конструкций сталь не применяют.
2. Коррозионная стойкость всех сталей низкая.
Стали
113
Марка
стали
ШХ15
ШХ15СГ*
ШХ4
ШХ20СГ
19. Механические свойства некоторых подшипниковых
Термообработка
заготовки
(температура
термообработки)
Отжиг
G90-810 «С)
Закалка
(830-850 °С),
отпуск
A60-200 °С)
Отжиг
G90-810 °С)
Закалка
(820-840 °С),
отпуск
A60-200 °С)
Твер-
Твердость
179-207
НВ
56-62
HRG,
179-217
НВ
56-62
HRC,
61 .
HRC,
175-212
НВ
стт
МПа
372-412
1665
372-412
1666
588-715
2156
588-715
2156
5
сталей
ф
%
15-20
15-20
-
25-40
25-40
-
кси,
Дж/см2
44
4,9
44
4,9
* Размер сечения - до 60 мм
Примеча
н и е. Сталь горячекатаная калиброванная - размер сечения до 250 мм.
20. Механические свойства некоторых коррозионностойких, жаропрочных
и жаростойких сталей по ГОСТ 5949-75
Марка
стали
40Х9С2
20X13
20X13
12X13
14Х17Н2
Термообработка за!шпики
(температура термообработки)
Отжиг (850-870 UC)
Закалка A000-1050 °С),
охлаждение на воздухе,
отпуск F60-770 °С),
охлаждение на воздухе
Закалка A000-1050 °С),
охлаждение на воздухе или
в масле, отпуск F60-700 °С),
охлаждение на воздухе
Закалка A000-1050 °С),
охлаждение на воздухе или
в масле, отпуск G00-790 °С),
охлаждение на воздухе
Закалка (975-1040 °С),
отпуск B75-350 °С)
стт
МПа
740
650
830
590
1 080
440
440
635
410
835
Ф
%
15
16
10
20
10
35
55
50
60
30
кси.
Дж/см2
-
78
59
88
49
8 Том I
114
МАТЕРИАЛЫ
Продолжение табл. 20
Марка
стали
15Х25Т
15X28
08Х20Н14С2
08Х22Н6Т
12X21Н5Т
09Х14Р16Б
10Х17Р13М2Т
12Х18Н9
17Х18Н9
12Х18Н9Т
12Х18Н10Т
12Х18Н12Т
10Х23Н18
20Х23Н18
Термообработка заготовки
(температура термообработки)
Отжиг G30-770 °С),
охлаждение на воздухе или в
воде
Отжиг F80-720 °С),
охлаждение на воздухе или
в воде
Закалка A000-1150 °С),
охлаждение на воздухе или
в воде
Закалка (950-1050 °С),
охлаждение на воздухе или
в воде
Закалка (950-1050 °С),
охлаждение на воздухе
Закалка A110-1130 °С),
охлаждение на воздухе
Закалка A050-1100 °С),
охлаждение на воздухе,
в масле или в воде
Закалка A050-П00 °С),
охлаждение на воздухе,
в масле или в воде
Закалка A050-1100 °С),
охлаждение на воздухе,
в масле или в воде
Закалка A020-1100 °С),
охлаждение на воздухе,
в масле или в воде
Закалка A020-1100 °С),
охлаждение на воздухе,
в масле или в воде
Закалка A020-1100 °С),
охлаждение на воздухе,
в масле или в воде
Закалка A100-1150 °С),
охлаждение на воздухе или в
воде
Закалка (U00-1150 °С),
охлаждение на воздухе или в
поде
°в
МПа
440
440
540
590
690
490
510
490
570
540
510
540
490
490
295
295
245
345
315
196
215
196
215
196
196
196
196
196
6s
Ч'
20
20
40
20
16
35
40
45
40
40
40
40
35
35
45
45
50
45
45
50
55
50
55
55
55
55
50
50
KCU,
Дж/см2
-
-
98
-
59
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Стали
115
21. Примерное назначение некоторых марок
коррозионностойких и жаропрочных сталей
Марка стали
Назначение
20X13: 08X13;
12X13
14Х17Н2
15X28
08Х22Н6Т
12X21Н5Т
10Х17Н13М2Т
12Х18Н9
12Х19Н10Т
12Х18Н9Т
40Х9С2
08Х20Н14С2
Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам
(клапаны гидравлических прессов, предметы домашнею обихода), а также
изделия, подвергающиеся действию слаболгрессинных сред (атмосферные
осадки, водные растворы солей органических кислот при комнатной темпера-
температуре)
Применяется как сталь с достаточно удовлетворительными технологическими
свойствами в химической, авиационной и других отраслях
Рекомендуется в качестве заменителя стали марки 12Х18Н10Т для сварных
конструкций, не подвергающихся действию ударных нагрузок при температу-
температуре не ниже -20 °С для работы в более агрессивных средах, по сравнению со
средами, для которых рекомендуется сталь марки 08X171. Грубы для тепло-
обменной аппаратуры, работающей в агрессивных средах
Рекомендуется как заменитель марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т для изготовле-
изготовления сварной аппаратуры в химической, пиiцелой и других отраслях промыш-
промышленности, работающей при температуре не выше 300 °С
Применяется для сварных и паяных конструкций, работающих в шрессивных
средах
Рекомендуется для изготовления сварных конструкций. рлиптношнх в услови-
условиях действия кипящей фосфорной, серной, К) %-ной кис юты и сернокислых
средах
Применяется в виде холоднокатаного листа и ленты повышенной прочности
для различных деталей и ко1гструкдий, свариваемых точечной сваркой, а так-
также для изделий, подвергаемых термической обработке
Применяется для изготовления сварнрй аппаратуры в разных отраслях про-
промышленности. Сталь марки 12Х18Н9Т рекомендуется применять в виде сор-
сортового металла и горячекатаного листа, не изготовляемого на станах непре-
непрерывной прокатки
Клапаны выпуска автомобильных, тракторных и дизельных моторов, трубы
рекуператоров, теплообменники, колосники
Трубы пиролиз][ых установок, теплообменники
22. Механические свойства некоторых углеродистых инструментальных сталей
Марка стали
У7; У7А; У8А; У8Г; У8ГА
У9; У9А
УЮ; У10А
УП;У11А
У12; У12А
У13; У13А
НВ
183
188
202
207
207
212
HRC, после закалки
63
64
Примечание. Твердость по ГОСТ 1435-90.
116
МАТЕРИАЛЫ
23. Некоторые условные механические характеристики инструментальной стали
Марка стали
У10; УЮА
У12; У12А
Растяжение
<тт
«в
MTIa
245-343
343-441
539-637
588-686
55-65
45-55
Сжатие
<*в.сж
Кручение
Ml la
4312-4704
3724-4116
588-774
637-735
Марка стали
У7; У7А
У8; У8А
У11; УНА
У13; У13А
Термообработка
заготовки
(температура
термообработки)
Отжиг
Закалка
(800-830 °С),
отпуск C00-350 °С)
Отжиг
Закалка
G50-800 °С),
отпуск A50 °С)
Закалка
G70-790 °С),
отпуск A40-180 °С)
Закалка
G70-790 °С),
отпуск A40-160 °С)
«0,2
ав
о.
МПа
382
1195
-
-
-
-
617
1391
735-
1176
1911
-
-
_
2058
-
-
2842
1911-
2254
б
Ч*
%
21
9
-
-
-
-
38
-
-
-
-
-
кси,
Дж/см2
_
37
-
-
-
-
24. Механические и технологические свойства некоторых быстрорежущих сталей
Марка стали
Р18
Р9
Р6М5
11РЗАМЗФ2
Р6М5ФЗ
Р12ФЗ
Р18К5Ф2
Р9К5
Р6М5К5
Р9М4К8
Р2АМ9К5
Твердость
после отжига,
НВ, не более
250
250
250
250
264
264
279
264
264
279
279
после закалки
с отпуском,
HRGj, не менее
63
63
64
64
65
64
64
64
65
65
65
Свариваемость
При стыковой снарке и
сварке трением со сталями
45 и 40Х хорошая
-
Со сталями 45 и 40Х
удовлетворительная
-
-
-
-
-
-
-
-
Стали
117
25. Некоторые условные механические характеристики
быстрорежущих сталей
Марка
стали
Р9
Р18
Растяжение
от
<*в
МПа
637-735
441-539
784-882
784-882
25-35
5-15
Сжатие
°в еж
Кручение
МПа
2499-2597
3528-3724
686-784
735-833
Марка стали
Р6М5
Р6М5ФЗ
Р9К5
Р9М4К8
Р6М5К5
Термообработка заготовки
(температура, °С)
Закалка A220). отпуск E50)
Закалка A230), отпуск E60)
Закалка A220), отпуск E60)
сти, МПа
3136-3528
2646-3038
2254-2646
2156-2548
2548-2940
26. Примерное назначение быстрорежущих сталей
Марка стали
Р9;Р18
Р6М5
Р18К5Ф2;
Р9М4К8;
Р6М5К5
Р9К5
11РЗАМЗФ2
Р12ФЗ
Р2АМ9К5
Назначение
Для инструментов простой формы при обработке конструкционных мате-
материалов. Шлифуемость пониженная
Предпочтительна для резьбонарезного инструмента, работающего с ударны-
ударными нагрузками. Шлифуемость удовлетворительная
Для обработки высокопрочных коррозионностойких и жаропрочных сталей
и сплавов в условиях повышенного нагрева режущей кромки
Для обработки материалов повышенной твердости и вязкости. Пригодна для
работы с ударом. Шлифуемость пониженная
Для инструмента простой формы при обработке углеродистых и малоуглеро-
малоуглеродистых сталей
Для чистовых инструментов при обработке вязкой аустенитнои стали и ма-
материалов, обладающих абразивными свойствами
Для режущего инструмента при обработке улучшенных легированных, а
также коррозионностойких сталей
118
МАТЕРИАЛЫ
27. Твердость некоторых инструментальных легированных сталей
Марка стали
ПХФ(ИХ)
9X1
12X1
9ХС
ХГС
9ХВГ
ХВСГФ
13Х
X
хвг
9Г2Ф
8ХФ
В2Ф
Х12
Х12МФ
Х12ВМФ
4Х5МФС
4Х5МФ1С
ЗХЗМЗФ
4Х4ВМФС
5ХЗВЗМФС
5ХНМ
5Х2МНФ
5ХВ2СФ
ХВСГФ
Х6ВФ
Х12Ф1
НВ, не более
224
224
236
236
236
236
236
243
224
249
224
236
224
245
245
245
236
236
224
236
236
249
249
224
236
236
249
HRC3, не менее
63
63
63
63
63
63
63
61
60
61
60
58
60
62
61
61
48
48
46
50
50
36
45
56
63
-
-
Примечание. Твердость по ГОСТ 5950-73.
Стали
119
28. Механические характеристики инструментальных сталей
Марка
стали
X
9ХС
ХВГ
ХВСГФ
Х6ВФ
5ХЗВЗМФС
Х12Ф1
ПХФ(ПХ)
Термообработка
заготовки
(температура
термообработки)
Отжиг
Закалка (830-850 °С),
отпуск A30-150 °С)
Закалка (830-850 °С),
отпуск A80-230 °С)
Состояние постапки
Закалка (820-840 °С),
отпуск A40-160 "С)
Закалка (820-840 °С),
отпуск B30-280 °С)
Закалка (840-860 °С),
отпуск A40-160 °С)
Закалка (840-860 °С),
отпуск B00-250 °С)
Состояние поставки
Отжиг
Закалка
A060-860 °С),
отпуск A50-170 °С)
Отжиг
Закалка (830-860 °С),
отпуск A40-160 °С)
О0,2
Ои
МПа
411
1666
-
446
1568
-
-
-
392
323
-
343-
441
-
715
2156
-
788
-
-
-
-
710
715
1489
-
2136
-
2254
2401
2940-
3332
3332-
3528
2940-
3136
3136-
3430
2979
-
2352-
2646
5
Ч'
%
15-25
-
-
26,2
-
-
-
-
22,3
28
-
20-23
-
26-
40
-
-
54,2
-
-
-
-
41,3
49
-
-
-
кси,
Дж/см2
44
4,9
107
39,2
-
-
-
-
39,2
72,5
29
49-59
17
Твер-
Твердость
НВ
105-
203
62-65
HRC
56-60
HRC
238
62-65
HRC
55-60
HRC
61-63
HRC
57-59
HRC
208
62-64
HRC
62-65
HRC
120
МАТЕРИАЛЫ
29.
Марка стали
ИХФ
13Х
9X1
12X1
9ХС
ХГС
ХВГ
9ХВГ
ХВСГФ
Х6ВФ
ЗХЗМЗФ
5ХЗВЗМФС
5ХНМ
4ХМФС;
4Х5МФС
4Х5В2ФС;
4Х5МФ1С
4Х4ВМФС
\
жмерное назначение инструментальной легированной стали
\ Назначение
1
Для метчиков и других режущих инструментов диаметром до 30 мм после
закалки и охлаждения в горячих средах
Для хирургического и гравировального инструмента
Для валков холодной прокатки, клейки, пробойников, холодновысадочных
матриц, пуансонов
Для измерительного инструмента (плиток, калибров, шаблонов)
Для сверл, разверток, метчиков, плашек, гребенок, фрез
Для валков холодной прокатки, вырубных нггампов, холодновысадочных
матриц и пуансонов
Для длинных измерительных и режущих инструментов, для которых короб-
коробление при закалке недопустимо: для технологической оснастки
Для резьбовых калибров, шкал, сложных и точных штампов, для холодных
работ
Для круглых плашек, разверток и др.
Для резьбонакатного инструмента, матриц, пуансонов, зубонакатников, фрез
Для инструмента горячего деформирования, пресс-форм для литья медных
сплавов
Для зубил, обжимок, ножниц, при горячей и холодной резке металла, для
штампов горячей вытяжки
Для молотовых штампов с массой падающих частей более 3 т, скоростных
штампов при горячем деформировании цветных металлов, прессовых штам-
штампов
Для мелких молотолых штампов, крупных молотовых и прессовых вставок
при горячем деформировании конструкционных сталей и цветных сплавов
Для пресс-форм при изготовлении деталей из цинковых, магниевых и алю-
алюминиевых сплавов, молотовых и прессовых вставок, для горячего деформи-
деформирования конструкционных сталей, инструмента для высадки
Для пресс-форм при изготовлении деталей из медных сплавов и для инст-
инструмента, изготовляемого из сталей 4Х5В2ФС, 4Х5МФ1С, 4X3ВМФ, когда
требуется большая теплостойкость
Стали
121
30. Механические свойства отливок из конструкционных
нелегированных и легированных сталей по ГОСТ 977-88
Марка стали
15Л
20Л
25Л
ЗОЛ
35Л
40Л
45Л
50Л
55Л
20ГЛ
35ГЛ
20ГСЛ
зогсл
35ХМЛ
зохнмл
35ХГСЛ
20ДХЛ
08ГДНФЛ
13ХНДФТЛ
12ДН2ФЛ
200
220
240
260
280
300
320
340
350
280
300
300
350
400
550
350
400
350
400
550
ств
МПа
Нормализация или
400
420
450
480
500
530
550
580
600
550
550
550
600
600
700
600
500
450
500
650
5
%
нормализация
24
22
19
17
15
14
12
11
10
18
12
18
14
12
12
14
12
18
18
12
с отпуском
35
35
30
30
25
25
20
20
18
25
20
30
25
20
20
25
30
30
30
20
кси,
Дж/см2
50
50
40
35
35
30
30
25
25
50
30
30
30
30
30
30
30
50
50
30
122
МАТЪРИЛЛЫ
4.3.2. ГОРЯЧЕКАТАНАЯ СТАЛЬ
Сортамент
31. Прокат стальной круглый. Сортамент
Горячекатаный
по ГОСТ 2590-80
Калиброванный
по ГОСТ 7417-75
Со специальной
отделкой поверхности
по ГОСТ 14955-77
Стандарт распространяется на
прокат круглого сечения диа-
диаметром от 5 до 270 мм включи-
включительно
Диаметр d, мм:
5; 5,5; 6; 6,3; 6,5; 7...48
(через 1 мм)
50; 52...56(через 1мм); 58;60;62;
63; 65; 67; 68; 70; 72; 75;78; 80;
82; 85; 87; 90; 92; 95; 97;
100...200 (через 5 мм) ;
210...270 (через 10 мм)
Прокат диаметром до 9 мм
изготовляют в мотках, свыше 9
мм - в прутках.
Прокат изготовляют длиной:
от 2 до 12 м - из углеродистой
обыкновенного качества и низ-
низколегированной стали;
от 2 до 6 м - из качественной
углеродистой и легированной
стали;
от 1,0 до 6 м - из высоколеги-
высоколегированной стали
Стандарт распространяется на калиб-
калиброванную холоднотянутую или холод-
холоднокатаную сталь круглого сечения
диаметром от 3 до 100 мм.
Диаметр d, мм:
От 3 до 6 через 0,1 мм (исключая 4,3;
4,7; 5,1; 5,4; 5,7; 5,9); 6,1...6,9 (через
0,2 мм); 7,0; 7,1; 7,3; 7,5; 7,7; 7,8; 8,0;
8,2; 8,5; 8,8; 9,0; 9,2; 9,3; 9,5; 9,8;
10,0; 10,1; 10,5; 10,8; 11,0; 11,2; 11,5;
11,8; 12,0; 12,2; 12,5; 12,8; 13,0; 13,2;
13,5; 13,8; 14,0; 14,2; 14,5; 14,8; 15,0;
15,2; 15,5; 15,8; 16,0; 16,2; 16,5; 16,8;
17,0; 17,2; 17,5; 17,6; 17.8; 18,0;
18,5.-21,5 (через 0,5); от 22,0 до 50,0
через 1 мм (исключая 43 и 47); 52; 53;
55; 56; 58; 60,0; 61; 62; 63; 65; 67; 69;
70; 71; 73; 75; 78; 80,0; 82; 85; 88;
90,0; 92; 95; 98; 100.
Прутки от 3,0 до 65 изготовляются с
предельными отклонениями по диа-
диаметру h9, hlO, hll, hl2.
Свыше 67 до 100 - hll, hl2.
Прутки изготовляются длиной:
от 2 до 6,5 м из качественной углеро-
углеродистой, автоматной, низколегирован-
низколегированной и легированной стали, от 1,5 до
6,5 м - из высоколегированной стали
Стандарт распростра-
распространяется на прутки диа-
диаметром от 0,2 до 50
мм.
По точности изготов-
изготовления предельные
отклонения по диа-
диаметру имеют квалите-
ты:
прутки
от 0,2 до 0,95 мм -
- h6...h9;
от 3,10 до 6,00 мм -
- h5...hl2;
от 10,25 до 30,00 мм -
- h8...hl2;
от 31 до 50,00 мм -
- h9...hl2.
Длина прутка, м:
от 1,0 до 1,5
(диаметр св.0,6 до 2,0);
от 1,5 до 2,0
(диаметр св.2,0 до 3,0);
от 1,9 до 3,5
(диаметр св.3,0 до 9,0);
от 1,9 до 4,0
(диаметр св.9,0 до 50)
Технические требования по ГОСТ 5949-75
Стали
123
32. Прокат стальной листовой. Сортамент
Горячекатаный по ГОСТ 19903-74
Толщина листа, мм:
0,40; 0,45; 0,50; 0,55; 0,60; 0,63; 0,65; 0,70; 0,75;
0,8; 0,9; 1,0; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5;
2,8; 3,0; 3,2; 3,5; 3,8; 3,9; 4,0; 4,5; 5,0; 5,6;
6...26 (через 0,5); 27; 28; 29; 30; 31; 32; 34; 36;
38; 40; 42; 45; 48; 50; 52; 55; 58; 60; 62; 65; 68; 70;
72; 75; 78; 80; 82; 85; 87; 90; 92;
95... 160 (через 5 мм).
Ширина листов - 500...3800 мм.
Длина листов - 710... 12 000 мм.
Параметрический рад длин и соответствие их ши-
ширине листов - см. данный стандарт
Холоднокатаный по ГОСТ 19904-90
Толщина листа, мм:
0,35...0,80 (через 0,05 мм);
0,90... 1,80 (через 0,1 мм);
2,0; 2,2;2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,5; 3,8; 3,9;4,0;4,2;
4,5; 4,8; 5,0.
Ширина листов - 500...2350 мм.
Листы толщиной 0,35...0,5 мм изготовляют-
изготовляются шириной до 1500 мм;
толщиной св. 0,5... 1,5 - до 2000 мм.
Длина листов - 1000...6000 мм
33. Трубы стальные. Сортамент
Бесшовные горячедеформированные
по ГОСТ 8732-78
Наружный диаметр, мм:
25;28;32;38;42;45;50;54;57;63,5;68;70;73;76;
83;89;98;102;108;114;121;127;133;140;146;152;159;
168;180;194;203;219;245;273;299;325;351;377;402;
426;450;480;500;530.
Толщина стенок - 2,5...75 мм.
Параметрический ряд толщин стенок и соответ-
соответствие их наружным диаметрам труб - см. дан-
данный стандарт
Длина труб 4... 12.5 м.
Группы А, Б, В, Г, Д определяют показатели
качества труб (нормы механических свойств.
химсостава, испытательного давления)
Технические требования но ГОСТ 8731-87
Бесшовные холоднодеформированные
по ГОСТ 8734-75
Наружный диаметр, мм:
5;6;7;8;9;10;11;Г2;13;14;15;16;17;18;19;20;21;
22;23;24;25;26;27;28;30;32;34;35;36;38;40;42;
45;48;50;51;53;54;56;57;60;63;65;б8;70;73;75;
76;80;83;85;89;90;95; 100; 102;108; 110; 120; 130;
140; 150; 160; 170; 180; 190;200;210;220;240;250.
В зависимости от отношения наружного диа-
диаметра (Дн) к толщине стенки (S) трубы под-
подразделяются на:
особотонкие (Ai/S >40)
диапазон Д, - 5...250 мм
диапазон толщин стенок - 0,3...6 мм;
тонкостенные (Du /S от 12,5...40)
DH - 5...250 мм
S - 0,6...2О мм;
толстостенные (Д, /Sot 6... 12,5)
Dh - 6...250 мм
S - 1,6...24 мм;
особотолстостевные (Z)H /S < 6)
Z)H - 6... 140 мм
S - 2...22 мм.
Параметрический ряд толщин стенок и соот-
соответствие их наружным диаметрам труб - см.
данный стандарт.
Длина труб:
немерная - 1,5... 11,5 м
мерная - 4,5...9 м
Группы Б, В, Г, Д, Е определяют показатели
качества труб (нормы механических свойств,
химсостава, испытательного гидравлического
давления, термической обработки).
Материал труб и технические требования по
ГОСТ 8733-87
124
МАТЕРИАЛЫ
Продолжение табл. 33
Трубы стальные. Сортамент
Электросварньте прямошовные ['ОСТ 10704-91
Водогазопроводные ГОСТ 3262-75
Наружный диаметр, мм:
от 8 до 27 через 1 мм (исключая 15,17,21.23). 28, 30, 32, 33,
34. 35, 36, 38, 40. 42, 45. 48, 50, 51, 53, 57. 60, 63.5; 70, 73,
76. 83, 89, 95, 102, 108, 114. 121, 127, 133, 140, 152, 159,
168, 178, 180. 194. 203, 219. 245. 273. 299, 325, 351, 377, 402,
426, 480, 530, 630, 720, 820, 920, 1020, 1120, 1220, 1320,
1420.
Толщина стенок - 1...20 мм.
Параметрический ряд толщин стенок и соответствие их
наружным диаметрам труб - см. данный стандарт.
Длины труб:
немерные - не менее 2 м @ до 30)
не менее 3 м @ до 32...70)
не менее 4 м @ до 73... 152)
не менее 5 м @ св.152);
мерные - 5...9 м @ до 70)
6...9 м @ до 70...219)
10... 12 м @св. 219...426).
Группы А, Б, В и Д определяют показатели качества труб
(нормы механических свойств, химсостава, испытательного
гидравлического давления).
Условный проход (мм/дюйм) и
наружный диаметр, мм:
f (.40);
f (.65)
100
4
Толщина стенок 1,8...5,5 мм.
Параметрический ряд толщин
стелок и соответствие их наруж-
наружным диаметрам труб - см. данный
стандарт.
Длины труб 4... 12 м.
Трубы изготавливаются неоцинко-
ванными и оцинкованными с на-
нарезной или накатанной цилиндри-
цилиндрической резьбой, а также без резьбы
- с гладкими концами под резьбу
или под сварку.
Примечание. В скобках
указан наружный диаметр трубы.
Технические условия по ГОСТ 10705-80, технические требования по ГОСТ 10706-76
Бесшовные холодно- и теплодеформирован-
ные из коррозионностойкой стали
по ГОСТ 9941-81
Бесшовные, горячелеформированпме
из коррозионностойкой стали
по ГОСТ 9940-81
Наружный диаметр, мм:
Наружный диаметр, мм:
57; 60; 68; 73; 76; 83; 89; 95; 102; 108; 114; 121;
127; 133; 140; 146; 152; 159; 168; 180; 194; 219;
245; 273; 325.
5...25 (через 1 мм); 27; 28; 30; 32; 34; 35; 36;
38; 40; 42; 45; 48; 50; 51; 53; 54; 56; 57; 60;
63; 65: 68; 70; 73; 75; 76; 80; 83; 85; 89; 90;
95; 100; 102; 108; ПО; 120; 130; 140; 150; 160;
170; 180; 200; 220; 250; 273.
Толщина стенок - 3,5...32 мм.
Толщина стенок - 0,2...22 мм.
Параметрический ряд толщин стенок и соответ-
соответствие их наружным диаметрам труб - см. данный
стандарт.
Длины труб: мерные - до 8,5 м max;
немерные - 1,5...10 м.
Параметрический ряд толщин стенок и соот-
соответствие их наружным диаметрам труб - см.
данный стандарт.
Длины труб: немерные - 0.75...7 м;
мерные - в пределах немер-
ной (min кратная длина 0,3 м).
Материал труб - 08X13, 08Х17Т, 12X13. 12X17, 15X28. 15Х25Т, 04Х18Н10, 10Х23Н18,
08Х17Н15МЗТ. 08Х18НШ, 08Х18Ш0Т. 08Х1ЯН12Б, О8Х18Н12Т, 08Х20Н14С2, ЮХ17Н13М2Т,
12Х18Н9. 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 17XI8H9, 08Х22Н6Т, 06ХН28МДТ
Химический состав сталей по ГОСТ 5632-72
Стали
125
Продолжение табл. 33
Трубы стальные. Сортамент
Квадратные по ГОСТ 8639-82
Прямоугольные по ГОСТ 8645-68
Наружная сторона квадрата, мм:
10;15;20;25;30;35;40;45;50;60;70;80;90;100;
110;120;140;150;180.
Трубы специальных размеров:
32; 36; 40; 65.
Толщины стенок:
1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 6;
7; 8; 9; 10; 12; 14.
Параметрический ряд толщин стенок и
соответствие их наружным диаметрам
труб - см. данный стандарт.
Длины труб:
бесшовные горячекатаные до 12.5 м
бесшовные холоднотянутые
и электросварные до 9 м.
Группы А и В определяют показатели
качества труб (нормы механических
свойств, химсостава)
Наружные размеры сторон
прямоугольника, мм:
15x10; 20хA0,15); 25хAО,15); 30хA0Д5,20)
35хA0.15,25);
40х( 15.20.25,30); 45хB0,30); 50^B5.30,35,40)
60хB5,30.40);
70хC0,40,50); 80хD0,50,60); 90хD0,65): 100хD0,50,70);
110хD0,50,60); 120хD0,60,80); 140хF0,80,120)
150х(80,100);
180х(80,100Д50).
Трубы специальных размеров: 28x25; 40хB5,28);
70x50; 90x50; 140x60; 150x60; 160x130; 180x145;
190x120; 196x170; 200x120; 230x100.
Толщины стенок - 1...20 мм.
Параметрический ряд толщин стенок и соответствие
их малой стороне прямоугольника - см. данный
стандарт.
Длины труб:
бесшовные горячекатаные до 12,5 м
бесшовные холоднотянутые
и электросварные до 9 м
Группы Л и В определяют показатели качества труб
(нормы механических свойств, химсостава)
Технические требования по ГОСТ 13668-86
П р и м е ч а н и е.
В скобках указаны малые стороны прямоугольника
стальные. Сортамент
Трубки стальные малых размеров (капиллярные) по ГОСТ 14162-79
Наружный диаметр, мм:
0,30; 0,32; 0,36; 0.40; 0.45; 0,50; 0.55; 0.60; 0,70;
0,80; 0,90; 1,0; 1,2; 1,4; 1,5; 1.6; 1,8; 2,0; 2.2; 2,4; 2,5;
2,8; 3,0; 3,2; 3,4; 3.5; 3,6; 3,8; 4.0; 4,2; 4,5; 4,8; 5,0.
Толщина стенок - 0,10 ... 1,6 мм.
Параметрический ряд толщин стенок и соответстпие их наружным диаметрам труб - см. данный
стандарт.
Длина трубок: немерные > 0,3 м; мерные < 4 м; в бухтах < 160 м.
Марки сталей материала трубок:
08.10 (химсостав по ГОСТ 1050-88);
12Х18Н9, 08Х18Н10Т, 12X18HI0T. О8Х18Н12Т, 12Х18Н12Т (химсостав по ГОСТ 5632-72):
ХН77ТЮР (ЭИ437Б), ХН78Г (ЭИ435); 48НХ(Н48Х,ЭН693) (химсостав по ГОСТ 10994-74).
Группы А, 13, В определяют показатели качества трубок (нормы механических свойств, химсостава)
34. Равнополочные уголки по ГОСТ 8509-93
Номер
уголка
2
2,5
2,8
3
3,2
3,5
4
- ——
Ъ
X
-/
§
// г
t
4
х
г
мм
20
25
28
30
32
35
40
3
4
3
4
5
3
3
4
5
3
4
3
4
5
3
4
5
6
3,5
4
5
1,2
1,3
1,5
1,7
Г -
/¦ -
/
W
h
zo
Площадь
поперечного
сечения,
см2
1,13
1,46
1,43
1,86
2,27
1,62
1,74
2,27
2,78
1,86
2,43
2,04
2,7
3,28
2,35
3,08
3,79
4,48
- ширина полки
толщина полки
- радиус внутреннего закругления
радиус закругления полки
- момент инерции
т - момент сопротивления
- радиус инерции
- расстояние от центра тяжести до полок
Справочные величины
&/„
см4
0,40
0,50
0,81
1,03
1,22
1,16
1,45
1,84
2,20
1,77
2,26
2,35
3,01
3,61
3,55
4,58
5,53
6,41
wAw,,
СМ3
0,28
0,37
0,46
" 0,59
0,71
0,58
0,67
0,87
1,06
0,77
1,00
0,93
1,21
1,47
1,22
1,60
1,95
2,30
hliy
30
см
0,59
0,58
0,75
0,74
0,73
0,85
0,91
0,8
0,93
0,97
0,96
1,07
1,06
1,05
1,23
1,22
1,21
1,2
0,60
0,64
0,73
0,76
0,80
0,8
0,85
0,89
0,93
0,89
0,94
0,97
1,01
1,05
1,09
1,13
1,17
1,21
Масса
1м
уголка,
кг
0,89
1,15
1,12
1,46
1,78
1,27
1,36
1,78
2,18
1,46
1,91
1,60
2,10
2,58
1,85
2,42
2,98
3,52
Продолжение табл. 34
Номер
уголка
4,5
5
5,6
6
6,3
7
7,5
г
мм
45
50
56
60
63
70
75
3
4
5
6
3
4
5
6
7
8
4
5
4
5
6
8
10
4
5
6
4,5
5
6
7
8
10
5
6
7
8
9
5
5,5
6
7
8
9
1,7
1,8
2
2,3
2,7
3
Площадь
поперечного
сечения,
см2
2,65
3,48
4,29
5,08
2,96
3,89
4,8
5,69
6,56
7,41
4,38
5,41
4,72
5,83
6,92
9,04
11,08
4,96
6,13
7,28
6,20
6,86
8,15
9,42
10,67
13,11
7,39
8,78
10,15
11,50
12,83
Справочные величины
см4
5,13
6,63
8,03
9,35
7Д1
9,21
11,20
13,07
14,84
16,51
13,10
15,97
16,21
19,79
23,21
29,55
35,32
18,86
23,10
27,06
29,04
31,94
37,58
42,98
48,16
57,90
39,53
46,57
53,54
59,84
66,10
см3
1,56
2,04
2,51
2,95
1,94
2,54
3,13
3,69
4,23
4,76
3,21
3,96
3,70
4,56
5,40
7,00
8,52
4,09
5,05
5,98
5,67
6,27
7,43
8,57
9,68
11,82
7,21
8,57
9,89
11,18
12,43
'» 'у
ZO
см
1,39
1,38
1,37
1,36
1,55
1,54
1,53
1,52
1,50
1,49
1,73
1,72
1,85
1,84
1,83
1,81
1,79
1,95
1,94
1,93
2,16
2,16
2,15
2,14
2,12
2,10
2,31
2,30
2,29
2,28
2,27
1,21
1,26
1,30
1,34
1,33
1,38
1,42
1,46
1,50
1,53
1,52
1,57
1,62
1,66
1,70
1,78
1,85
1,69
1,74
1,78
1,88
1,90
1,94
1,99
2,02
2,10
2,02
2,06
2,10
2,15
2,18
Масса
1м
уголка,
кг
2,08
2,73
3,37
3,99
2,32
3,05
3,77
4,47
5,15
5,82
3,44
4,25
3,71
4,58
5,43
7,10
8,70
3,90
4,81
5,72
4,87
5,38
6,39
7,39
8,37
10,29
5,80
6,89
7,96
9,02
10,07
Примечания: 1. Уголки поставляют длиной 4-13 м (по согласованию сторон допускается изготовление профилей длиной более 13 м).
2. Уголки 8-25 выпускают с толщиной полок 5,5-30 мм.
Номер
уголка
2,5/1,6
3,2/2
4/2,5
4,5/2,8
5/3,2
5,6/3,6
6,3/4,0
7,5/5
П р и м е ч
В
Ь
t
R
35
И
ц
Неравнополочиые
У г
/7\
У
6
г
мм
25
32
40
45
50
56
63
75
16
20
25
28
32
36
40
50
3
3
4
3
4
5
3
4
3
4
4
5
4
5
6
8
5
6
7
8
4
4
4
5
5,5
6
7
8
1,3
1,3
1,3
1,7
1,8
2
2,3
2,7
Площадь
попереч-
поперечного
сечения,
см2
1,16
1,49
1,94
1,89
2,47
3,03
2,14
2,80
2,42
3.17
3,58
4,41
4,04
4,98
5,90
7,68
6,11
7,25
8,37
9,47
-
уголки
по ГОСТ 8510-86
В - ширина большей полки
Ъ - ширина меньшей полки
/ - толщина полки
R - радиус внутреннего закругления
г - радиус закругления полки
/ - момент инерции
W - момент сопротивления
/ - радиус инерции
щ уо - расстояние от центра тяжести до
Справочные величины для осей
х-х
см4
0,7
1,51
1,93
3,06
3,93
4,73
4,41
5,68
6,18
7,98
11,37
13,82
16,33
19,91
23,31
29,60
34,81
40,92
46,77
52,38
см3
0,43
0,72
0,93
1,14
1,49
f,82
1,45
1,90
1,82
2,38
3,01
3,70
3,83
4,72
5,58
7,72
6,81
8,08
9,31
10,52
h,
СМ
0,78
1,01
1,00
1,27
1,26
1,25
1,48
1,42
1,6
1,59
1,78
1,77
2,01
2,00
1,99
1,96
2,39
2,38
2,36
2,35
У-У
см4
0,22
0,46
0,57
0,93
1,18
1,41
1,32
1,69
1,99
2,56
3,70
4,48
5,16
6,26
7,29
9,15
12,47
14,60
16,61
18,52
Wy,
см3
0,19
0,30
0,39
0,49
0,63
0,77
0,61
0,80
0,81
1,05
1,34
1,65
1,67
2,05
2,42
3,12
3,25
3,85
4,43
4,88
К,
полок
Уо,
см
0,44
0,55
0,54
0,70
0,69
0,68
0,79
0,78
0,91
0,90
1.02
1,01
1,13
1,12
1,11
1,09
1,43
1,42
1,41
1,40
0,42
0,49
0,53
0,59
0,63
0,66
0,64
0,68
0,72
0,76
0,84
0,88
0,91
0,95
0,99
1,07
1,17
1,21
1,25
1,29
0,86
1,08
1,12
1,32
1,37
1,41
1,47
1,51
1,60
1,65
1,82
1,87
2,03
2,08
2,12
2,2
2,39
2,44
2,48
2,52
см4
0,22
0,47
0,59
0,96
1,22
1,44
1,38
1,77
2,01
2,59
3,74
4,50
5,25
6,41
7,44
9,27
12,00
14,10
16,18
17,80
а н и я: 1. Уголки поставляют длиной 4-13 м (по согласованию сторон допускается изготовление профилей длиной более
2. Уголки 8/5-25/12,5 выпускают с полками шириной 80/50 - 200/125 мм и толщиной 5-16 мм
Масса
1 м
уголка,
кг
0,91
1,17
1,52
1,48
1,94
2,37
1,68
2,20
1,90
2,40
2,81
3,46
3,17
3,91
4,63
6,03
4,79
5,69
6,57
7,43
13 м).
Номер
балки
511
6.5П
sn
ion
12 fT
1411
14a
; 16П
i 16аП
18П
18аП
2ОП
20a
22П
22a
24A
24a
27II
30 il
33 П
3611
40 П
При м е
g
Г"*"ч7
]._?lj
\ *
\ "
i
i
—! [
j
J | **-j~
j !
X
г_
/
36. Швеллеры по
А
Ъ
s -
х -
R
г -
I -
W
7 -
S
- высота
- ширина
ГОСТ
полки
толщина стенки
толщина
- радиус
полки
8240-89
внутреннего закругления
радиус закругления полки
момент
инерции
- момент сопротивления
радиус инерции
- статический момент полусечения
0) - расстояние от оси у-у до наружной
A I b | 5 1 / i R...J. _./•-. J Пло-
50,
65
80
100
120
140
140
160
160
ISO
ISO
200
200
220
220
240
240
270
300
330
360
400
32
36
40
46
52
58
62
64
68
70
74
76
80
82
87
90
95
95
100
105
ПО
115
ММ
4.4
4.4
4.5
4,5
4,3
4.9
4.9
5,0
5.0
5.1
5,1
5.2
5.2
5.4
5 4
5.6
5.6
6.0
6.5
7,0
S.0
7.0
7.2
7.4
7.6
7.S
8.1
S.7
8.4
9.0
8.7
9.3
9.0
9.7
9.5
10.2
10.0
10.7
10.5
11.0
11.7
12.6
13.5
6
6
6.5
7.0
7.5
8.0
8.0
Я. 5
8.5
9.0
9.0
9.5
9.5
10,0
10.0
10.5
10.5
11.0
12.0
13
i4
15
ч а н и я: i Швеллеры поставляют
j щадь
сечения
2.5
2.5
2.5
3.0
3.0
3.0
3.0
3.5
3.5
3.5
3,5
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.5
5.0
5,0
см1-
6.16
7.51
8.9S
10.9
13.3
15.6
17.0
18.1
19.5
20.7
22.2
23.4
25.2
26.7
2S.8
30.6
32.9
35.2
40.5
40.5
6.0 | 53.4 ¦
о.О 61.5
длиной 4-13 vt (пс
Масса
1 м,
кг
4.S4
5.90
7.05
л, 59
10.4
12.3
13.3
14.2
15.3
16.3
17.4
LS.4
19.8
21.0
22,6
24.0
25.S
27.7
31.S
Зо.5
41.9
48.3
[х.
см4
22,&
48.6
89,4
174
304
491
545
747
823
1 090
1 190
1 520
1 670
2 ПО
2 330
2 900
3 ISO
4 160
5 810
7 980
10 820
15 220
t грани стенки
Справочные величины для осей
х-х
см3
9.1
15,0
22.4
34,8
50.6
70.2
77.8
93,4
103.0
121
132
152
167
192
212
242
265
308
387
484
601
761
'х,
см
1.92
2.54
3.16
З.г>9
4.78
5.00
5.66
6.42
6.49
7.24
7.32
8.07
8.15
8,89
8.99
9.73
9,84
10.9
12.0
13.1
14.2
15.7
СМ3
5.59
9,00
13.3
20,4
29.6
40.8
45.1
54.1
59.4
69.8
76.1
S7.8
95.9
110,0
121
139
151
178
224
281
350
444
см4
5.61
S.70
12,3
20,4
31.2
45.4
57.5
63,3
7S.8
86,0
105
ИЗ
139
151
IS7
208
254
262
327
410
513
Ы2
V-V
ivv.
см3
2.75
3.68
4.75
6.46
8.52
11,0
13,3
13,8
16,4
17.0
20.0
20,5
24,2
25.1
30.0
31.6
37.2
37.3
43.6
51.8
01.7
73.4
iy,
см
0.954
1,08
1.19
1.37
1.53
1.70
1.84
1.S7
2,01
2.04
2.18
2.20
2,35
2.37
2,55
2.60
2.78
2.73
2.84
2.97
3.10
3.23
) согласованию сторон допускается изготовление профиля длиной более
2. Швеллеры 14а. 20а, 22а и 44а не стандартизованы
см
1.16
1.24
1.31
1.44
1.54
1,67
1.87
1,80
2.00
1,94
2.13
2,07
2,28
2,21
2,46
2,42
2.67
2.47
2.52
2.59
2.68
2.75
13 м).
37. Двутавровые балки по ГОСТ 8239-89
Номер
балки
10
12
14
16
18
18а
20
20а
22
22а
24
24а
27
27а
30
30а
33
36
40
45
50
55
60
Приме
Л
100
120
140
160
180
180
200
200
220
220
240
240
270
270
300
300
330
360
400
450
500
550
600
Ь
55
64
73
81
90
100
100
ПО
ПО
120
115
125
125
135
135
145
140
145
155
160
170
180
190
s
X
1 р
Г
У
мм
4,5
4,8
4,9
5,0
5,1
5,1
5,2
5,2
5,4
5,4
5,6
5,6
6,0
6,0
6,5
6,5
7,0
7,5
8,3
9,0
10,0
11,0
12,0
ч а н и е. Профили i
7,2
7,3
7,5
7,8
8,1
8,3
8,4
8,6
8,7
8,9
9,5
9,8
9,8
10,2
10,2
10,7
11,2
12,3
13
14,2
15,2
16,5
17,8
У
Г s
X
Г
R
7,0
7,5
8,0
8,5
9
9
9,5
9,5
10
10
10,5
10,5
И
11
12
12
13
14
15
16
17
18
20
S
Г
2,5
3,0
3,0
3,5
3,5
3,5
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,5
4,5
5,0
5,0
5,0
6,0
6,0
7,0
7,0
7
8
оготавливают длиной
Пло-
Площадь
сечения
см2
12,0
14,7
17,4
20,2
23,4
25,4
26,8
28,9
30,6
32,8
34,8
37,5
40,2
43,2
46,5
49,9
53,8
61,9
72,6
84,7
100,0
118,0
138,0
4-13 м (по
/
1
t
1
i
t
]
Масса
1 м,
кг
9,46
11,5
13,7
15,9
18,4
19,9
21,0
22,7
24,0
25,8
27,3-
29,4
31,5
33,9
36,5
39,2
42,2
48,6
57,0
66,5
78,5
92,6
108,0
? - высота
i
i - ширина пилки
- толщина стенки
- средняя толщина полки
? - радиус внутреннего закруглянмя
' - радиус закругления полки
г - момент инерции
V - момент сопротивления
- радиус
инерции
S - статический момент полусечения
- радиус
инерции
Справочные величины для осей
х-х
/*,
см4
198
350
572
873
1290
1430
1840
2030
2550
2790
3460
3800
5010
5500
7080
7780
9840
13380
19062
27696
39727
55962
76806
см3
39,7
58,4
81,7
109,0
143
159
184
203
232
254
289
317
371
407
472
518
597
743
953
1231
1589
2035
2560
'х,
см
4,06
4,88
5,73
6,57
7,42
7,51
8,28
8,37
9,13
9,22
9,97
10,10
11,20
11,30
12,30
12,50
13,50
14,70
16,20
18,10
19,90
21,8
23,6
sx,
см3
23
33,7
46,8
62,3
81,4
89,8
104
114
131
143
163
178
210
229
268
292
339
423
545
708
919
1181
1491
V-.V
1у,
см4
17,9
27,9
41,9
58,6
82,6
114
115
155
157
206
198
260
260
337
337
436
419
516
667
808
1043
1356
1725
соглашению сторон допускается изготовление балок длиной (
Wy,
см3
6,49
8,72
11,5
14,5
18,4
22,8
23,1
28,2
28,6
34,4
34,5
41,6
41,5
50,0
49,9
60,1
59,9
71,1
86,1
101,0
123,0s
151,0
182,0
iy,
см
1,22
1,38
1.55
1,70
1,88
2,12
2,07
2,32
2,27
2,50
2,37
2,63
2,54
2,80
2,69
2,95
2,79
2,89
3,03
3,09
3,23
3,39
3,54
юлее 13м).
Чугуны
131
4.4. ЧУГУНЫ
4.4.1. Общие сведения
Широкое распространение в промышленности получили чугуны: белые
(содержание С до 4 % в виде цементита); серые (содержание С до 2,5-3,7 %, при этом
до 0,9% углерода находится в связанном с железом состоянии, остальная часть углерода
содержится в виде графита); высокопрочные чугуны (получают из серого чугуна, обра-
обрабатывая его в жидком состоянии небольшим количеством Mg или другого элемента);
ковкие (получают путем специального отжига белого чугуна); антифрикционные
(применяются в подшипниковых узлах трения); легированные, в состав которых входят
Ni, Mo, Cr, Си, W, V, Al, Ti и др.
Стандартные марки серых чугунов обозначают по ГОСТ 1412-85 буквами С (серый
и Ч (чугун). После букв следует число, означающее временное сопротивление при рас-
растяжении (МПа-10), например:
СЧ25 ГОСТ 1412-85.
Стандартные марки ковких чугунов обозначают буквами К (ковкий) и Ч (чугун).
Первое число представляет собой временное сопротивление при растяжении
<тв (МПа-1(И), второе - относительное удлинение 8 (%), например:
КЧЗО-6 ГОСТ 1215-79.
Стандартные марки высокопрочных чугунов обозначают буквами В
(высокопрочный) и Ч (чугун). Число в марке означает временное сопротивление при
растяжении (МПа-КИ), например:
Отливка ВЧ 60 ГОСТ 7293-85.
Марка чугуна
Чугун белый
Чугун серый
КЧ 30-6
КЧ 33-8
КЧ 35-10
КЧ 37-12
38. Теплофизические
р.
г/см3
7,4-7,7
6,6-7,4
7,20
7,21
7,22
7,24
свойства
К
ВтДм-К)
50,2
58,6
62,8
62.8
62,8
62,8
некоторых чугунов
ср,
кДж/(кг-К)
-
-
0,511
0,511
0,511
0,511
сс-106,
к-1
10,0
п.о
10,5
10,3
10,2
10,0
4.4.2. Серый чугун
39. Временное соиротивление отливок из серого чугуна
с пластинчатым графитом по ГОСТ 1412-85
Марка 1гугуна
МПа
СЧ10
100
СЧ15
150
СЧ18
180
СЧ20
200
СЧ21
210
СЧ24
240
СЧ25
250
СЧЗО
300
СЧ31
300
132
МАТЕРИАЛЫ
40. Ориентировочные временное сопротивление при растяжении
и твердость отливки в зависимости от ее толщины
Марка
чугуна
4
8
Толщина отливки
15
30
мм
50
80
150
ав, МПа
СЧ10
СЧ15
СЧ20
СЧ25
СЧЗО
СЧ35
140
220
270
310
-
-
120
180
220
270
330
380
100
150
200
250
300
350
80
ПО
160
210
260
310
75
105
140
• 180
220
260
70
90
130
165
195
225
65
80
120
150
180
205
Твердость НВ
счю
СЧ15
СЧ20
СЧ25
СЧЗО
СЧ35
205
241
255
260
-
-
200
224
240
255
270
290
190
210
230
245
260
275
185
201
216
238
250
270
156
163
170
187
197
229
149
156
163
170
187
201
120
130
143
156
163
179
41. Характеристика и примерное назначение
некоторых отливок из серого чугуна
Марка
чугуна
СЧЮ
СЧ15
СЧ18
Характеристика
Неответственные отливки, к которым
предъявляется, главным образом, требо-
требование легкости обработки, а не прочно-
прочности
Малоответственные отливки с толщиной
стенки s = 8 f 15 мм; невысокие требо-
требования к износостойкости
Ответственные отливки с s = 8 •=- 25 мм;
детали, подвергающиеся средним напря-
напряжениям и давлениям
Назначение
Плиты, грузы, корыта, крышки, кожу-
кожухи, основания с привертными направ-
направляющими
Детали сложной конструкции при не-
недопустимости большого коробления и
невозможности проведения их термо-
термообработки старением; маховики, шки-
шкивы, поршневые кольца, арматура; сосу-
сосуды, работающие под давлением; тонко-
тонкостенные отливки с развитыми габарит-
габаритными размерами небольшой массы;
детали весов, текстильных, печатных,
швейных, счетных и других машин
Основания станков, детали корпусов,
крупные шкивы, зубчатые колеса, бло-
блоки цилиндров, поршни и поршневые
кольца и др.
Чугуны
133
Продолжение табл. 41
Марка
чугуна
СЧ20
СЧ24
СЧ25
СЧЗО
СЧ35
Характеристика
Ответственные отливки с
5 = 10 •=- 30 мм;
детали, требующие значительной
прочности и работающие при тем-
температуре до 300 °С
Ответственные отливки с
s = 20 -г 40 мм;
детали, работающие при темпера-
температуре до 300 °С
Ответственные сложные отливки с
s = 20 ч- 60 мм; детали, работаю-
работающие при температуре до 300 °С
Ответственные высоконагруженные
отливки с s = 20 -г 100 мм; детали,
работающие при температуре до
300 °С
Ответственные высоконагруженные
отливки с s > 20мм
Назначение
Корпуса, блоки цилиндров, зубчатые колеса,
станины с направляющими большинства ме-
металлорежущих станков, диски сцепления,
тормозные барабаны и т.п.
Блоки автомобильных цилиндров, гильзы
двигателей, поршни, тяжелонагруженные
зубчатые колеса, кокильные формы и т.п.
Корпуса насосов и гидроприводов, поршни и
гильзы дизелей и бесклапанных двигателей,
цилиндры и головки дизелей; рамы, штампы
для холодной вытяжки и другие детали, рабо-
работающие под высоким давлением; блоки ци-
цилиндров, головки блоков, гильзы автомоби-
автомобилей и тракторов, станины и другие ответст-
ответственные детали станков; клапаны и кулачки
распределительных механизмов, зубчатые
колеса и т.п.
Цилиндры и крышки паровых машин, малые
коленчатые валы, клапаны и кулачки распре-
распределительных механизмов; зубчатые колеса,
цепные звездочки, тормозные барабаны, муф-
муфты, диски сцепления, клапаны, поршневые
кольца; станины ножниц и прессов, блоки и
плиты многошпиндельных станков, станины
с направляющими револьверных автоматиче-
автоматических и других интенсивно нагруженных стан-
станков
Крупные толстостенные втулки, крупные
коленчатые валы; цепные звездочки, зубчатые
и червячные колеса, тормозные барабаны,
муфты, диски сцепления, клапаны, поршне-
поршневые кольца
4.4.3. Ковкий чугун
42. Механические свойства и применение отливок из ковкого чугуна по ГОСТ 1215-79
Марка чу-
чугуна
КЧ 30-6
КЧ 33-8
КЧ 35-10
КЧ 37-12
КЧ 45-6
КЧ 50-4
КЧ 56-4
КЧ 60-3
КЧ 63-2
«в,
МПа
294
324
344
363
441
490
549
588
618
5,
%
6
8
10
12
6'
4
4
3
2
НВ
160
160
160
160
236
236
264
264
264
Назначение
Для небольших отливок, рабо-
работающих в условиях динамиче-
динамических нагрузок и не требующих
значительной рихтовки
* С согласия заказчика допускается понижение относительного удлинения до 3%
134
МАТЕРИАЛЫ
4.4.4. ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН
43. Механические свойства отливок из высокопрочного чугуня с шаровидным
графитом по ГОСТ 7293-85
Марка
чугуна
ВЧ 35
ВЧ40
ВЧ45
ВЧ 50
ВЧ60
ВЧ70
ВЧ80
ВЧ 100
.2
"в
МИа
220
250
310
320
370
420
480
700
350
400
450
500
600
/00
800
1000
5,
22
15
10
7
3
2
2
2
НВ
140-170
140-202
140-225
153-245
192-277
228-302
248-351
270-360
44. Применение высокопрочного чугуна
Тип оборудования
Подъемно-транспортное
Горнозаводское и дробилъ-
норазмолыгое (взамен отли-
вок из стали)
Прокатное и кузнсчно-
прессовое (взамен отливок из
стали)
Турбостроение (взамен сталь-
стального литья)
Судостроение и пр. (взамен
стальных поковок)
Выполняемые детали
Барабан тельфера экскаватора, корпусы лебедок скиповых подъ-
подъемников, барабаны мульлозавалочных кранов и др.
Ступишл шахтных машин, торцовые стенки и венцы углераз-
мольиых мельниц, эксцентрик конусных дробилок и др.
Плиты камнеломателей. корпусы рабочих клетей прокатных ста-
станов, подушки шестерных клетей, корпусы тормозов, балки на-
нажимных механизмов, рамы станов холодной прокатки, прокатные
валки и др.
Ведушие диски ковочных машин, крышки ковочных прессов,
станины молотов и др. Лопатки, рычаги, регулирующие кольца
направляющего аппарата, крестовины и поршни рабочих колес,
корпусы дисковых затворов, диски затворов, катки, крышки и др.
Крупные коленчатые валы
Алюминий и алюминиевые сплавы
135
4.5. АЛЮМИНИЙ И АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ
Алюминиевые сплавы по основному компоненту получили названия: силумины
(алюминий - кремний), дюралюмины (алюминий - медь - марганец), магналий
(алюминий - марганец). В зависимости от назначения их подразделяют на литейные и
деформируемые.
Литейные алюминиевые сплавы (ГОСТ 1583-89) имеют ряд особенностей: повы-
повышенную жидкотскучесть, обеспечивающую получение тонкостстшых и сложных по
конфигурации отливок, сравнительно невысокую линейную усадку, пониженную
склонность к образованию горячих трещин. Основные стандартизованные алюминие-
алюминиевые литейные сплавы в соответствии с приведенным ГОСТом подразделены па 5 групп:
I- сплавы на основе Al-Si-Mg: AK12, АК9, АК9ч, АК9пч, АК7, АК7ч, АК7пч,
АКЮСу;
II - сплавы на основе At-Si-Cu: АК5М, АК5Мч, АК5М2, АК5М7, АК6М2, АК8М,
АК5М4, АК8МЗ, АК8МЗч, АК9М2, АК12М2, АК12ММгН, АК12М2МгН6,
АК21М2,5Н2,5;
III - сплавы на основе Al-Cu: AM5, АМ4, 5Кд;
IV - сплавы на основе Al-Mg: АМг4К1,5М, АМг5К, АМгЗМц, АМгбл, АМг7ич,
АМгЮ, AMrll, АМг7;
V - сплавы на основе А1 - прочие компоненты: АК7Ц9, АК9Ц6, АЦ4Мг.
Свойства и назтгачеиие литейи1>гх алюминиевых сплавов приведены в табл. 45-47.
Сплавы на основе алюминия, полуфабрикаты из которых получают одним из мето-
методов обработки давлением или их комбинацией (прокатка, прессование, ковка и т.д.),
являются деформируемыми (табл. 48-51).
Алюминий и алюминиевые деформируемые сплавы (ГОСТ 4784-74) предназнача-
предназначаются для изготовления листов, лент, полос, плит, профилей, панелей, прутков, труб,
проволоки, штампованных заготовок и поковок и выпускаются следующих марок: АДО,
АД1, АД, АМц, Д12, АМг2, АМгЗ, АМг4, АМг5, АМгб, АД31, АДЗЗ, АД35, АВ, Д1, Д16,
Д18, АК4, АК6, АК8, В95, 1915, 1925 и др.
45. Физические и технологические свойства литейных алюминиевых сплавов
Марка сплава
АК12 (АЛ2)
АК9ч (АЛ4)
АК5М (АЛ5)
АК7ч (АЛ9)
АК7Ц9(АЛП)
АМг5К(АЛ13)
АК8М (АЛ32)
АМгбл (АЛ23)
АМПО (AJI27)
АМ5 (АЛ 19)
Физические свойства
Р.
Г/СМ3
2,64
2,65
2,68
2,66
2,94
2,63
К
Вт/(мК)
176
159
151
151
105
»106,
к-»
21,1
21,7
23,1
23,0
24.0
22,0
Свариваемость,
способы сварки
Хорошая; Г, А-Д, Л-В
Удовлетворительная; Г, Л-Д
Удовлетворительная; Л-Д
Хорошая; Г, А-Д
Хорошая
Удовлетворительная
Л-Д
Л-Д
Хорошая
Примечания. 1. Способ сварки: Г - газовый: А-Д - аргонодуговой: Л-В - атомно-водородный
2. В марках енлпвоп: ч - чистый, пч - повышенной чистоты.
3. В скобках указаны устаревшие обозначения марок сплавов.
136
МАТЕРИАЛЫ
46. Механические свойства алюминиевых литейных сплавов по ГОСТ 1583-93
Марка
сплава
ЛК12
АК9ч
АК5М
АК7ч
АК8М
АМ5
AM гол
АМгЮ
АК12М2МЖ
АК12ММгН
АД4Мг
Способ
литья
ЗМ, ВМ, КМ
к
д
зм, вм, км
к
д
0, 3, В, К, Д
Д, пд
зм, вм
к, км
з, в, к
з, в
к
з, в
3, В, К
з, в, к
д
3, В, К, Д
км
3, В
к; км
з,в
3
3
к
к
3, В, К
3. В, К
3, В
к, д
з, к, в
з, к. д
к
к
з, в
3, В
Вид
термообработки
Т2
77
17
-
11
16
То
п
Т5
Т5
16
Т7
-
12
Г4
14
Т5
Т5
Т5
Т4
Т5
Г4
14
Г5
Т4
14
Т1
Т1
Т5
МПа
150
160
160
140
150
150
150
200
230
240
160
200
220
230
160
160
170
140
190
180
210
200
300
260
340
280
300
340
190
215
230
320
190
200
220
270
й,
70
4
2
1
4
3
2
2
1,5
3
3,5
0,5
1
1,5
1
1
2
1
2
4
4
2
2
2
4
4
6
8
4
4
6
6
12
-
0,5
to to
нв
50
70
65
70
65
50
45
50
60
85
70
90
80
70
90
60
75
90
90
60
70
Примечания; *¦ Условные обозначения способов литья: 3 - литье в песчаные формы;
ПД - литье с кристаллизацией под давлением; В - литье по выплав-
выплавляемым моделям; К - литье в кокиль; Д - литье под давлением; М -
модифицирование.
2. Условные обозначения видов термообработки: Т1 - искусственное
старение без предварительной закалки; Т2 - отжиг; Т4 - закалка; Т5 -
закалка и кратковременное (неполное) искусственное старение; Т6 -
закалка и полное искусственное старение.
Алюминий и алюминиевые сплавы
137
47. Основные технологические свойства и примерное назначение некоторых
алюминиевых литейных сплавов
Марка
I сплава
АК12
AK9-I
АК5
АК7ч
АМ5
Обрабаты-
Обрабатываемость
резанием
П
П
У
У
X
KopjK>-
зиопная
стойкость
X
X
X
II
Рабочая
температура.
°С
200
200
250
200
300
Назначение
Тонкостенное литье
Крупные и средние сложные по конфигу-
конфигурации пысоконафужеиные детали ответст-
ответственного назначения
Средненагружениые корпусные детали,
головки цилиндров поршневых двигателей
Средне сгруженные детали сложной кон-
фигур ИИ
Детали сравнительно простой формы,
работающие п условиях повышенных ста-
статических и ударных нагрузок
Обозначен и я: II - пониженная: У - удовлетворительная; X - хорошая
48. Механические свойства некоторых деформируемых алюминиевых сплавов*
Марка
сплава
лдн
АМцН
AM2II
АМгЗП
ЛМг5М
AMrtVM
АД31Т
C- и ИС*)
АДЗЗТ
C и ИС)
ДЦ
C и ИС)
лвт
C и ИС)
Д16
C и ИС)
АК2
АК4
C и ИС)
АК6
C и ИС)
АК8
C и ИС)
В95
(клаки-
ротшные
листы;
3 и И С)
* О б о л 1
«0.2
МИа
98
176
206
98
118
147
206
265
245
274
372
274
314-353
294
372
431
i а ч е н и
147
216
245
235
265
294
235
314
402
323
510
431
382-421
412
470
510
(S
о
6
5
6
20
18
18
10
10
15
16
11
9
10
13
10
14
я: 3 - закаченный;
предн пзпача ются
Ч»
6
60
50
_
_
_
-
-
25
30
20
15
-
20-25
40
25
-
/:-10-s
б'-Ю-5
Ml la
0,695
0,75
0.264
HI)
314
54
59
_
-
-
78
-
133
93
128
113
118
103
132
-
ц
0,3
0,31
0,33
-
Ml la
-
108
147
-
-
186
265
206
206-294
265
-
255
284
-
ИС - искусственно состаренный: сплавы с буквой "П"
для изготовления заклепочной проволоки
138
МАТЕРИАЛЫ
49. Механические свойства прутков нормальной прочности
из алюминия и алюминиевых сплавов по ГОСТ 21488-76
Марка
сплава
АДО;
АД1;
АД
АМц;
АМцС
АМг2;
АМгЗ
АМг5
АМгё
АД31
АВ
Д1
Д16
АК4
АК6
АК8
В95
Состояние
материала
Без термической обработки
Без термической обработки
Без термической обработки
Без термической обработки
Отожженные
Без термической обработки
Отожженные
Закаленные и естественно
состаренные
Закаленные и искусственно
состаренные
Закаленные и естественно
состаренные
Закаленные и искусственно
состаренные
Закаленные и естественно
состаренные
Закаленные и искусственно
состаренные
Закаленные и естественно
состаренные
Закаленные и естественно
состаренные
Без термической обработки
Без термической обработки
Закаленные и искусственно
состаренные
Без термической обработки
Закаленные и искусственно
состаренные
Без термической обработки
Без термической обработки
Закаленные и искусственно
состаренные
Диаметр
прутков, мм
5-300
5-350
5-300
5-300
300-400
5-300
5-300
300-400
5-300
5-300
5-300
5-100
5-100
5-300
5-300
5-135
130-300
5-100
5-22
22-130
130-300
300-400
5-300
5-100
5-300
5-100
5-150
150-300
5-22
22-130
130-300
300-400
5-22
22-100
<*0,2
МПа
-
-
80
120
ПО
120
155
120
155
70
145
70
145
-
215
195
215
275
295
275
245
-
390
420
420
390
392
422
60
100
175
265
245
265
315
285
315
135
195
135
195
175
295
375
355
375
390
420
410
390
355
355
450
430
490
530
510
490
490
530
б,
%
25
20
13
15
10
15
15
15
13
8
13
8
14
12
12
10
12
10
8
6
8
12
10
8
6
5
4
6
Алюминий и алюминиевые сплавы
139
Продсмгжсние табл. 49
Марка
сплава
1915
АДЗЗ
Состояние
материала
Без термической обработки
Без термической обработки
Закаленный и естестненно
состаренный
Закаленный и искусственно
состаренный
Диаметр
прутков, мм
5-15
5-130
130-200
5-100
,2
"в
МПа
195
245
НО
225
345
375
355
176
265
8,
%
10
8
12
8
50. Физические и технологические свойства
алюминиевых деформируемых сплпвов
Марка
сплава
АМц
АМг2
ЛМгЗ
АМг5
АМгб
АД31
лдзз
Д16*1
АК4*2
ЛК6*2
В95*2
Физические свойства
р. г/см3
2,73
2,67
2,67
2,65
2,63
2,71
2,71
2,8
2,78
2.8
2.75
2,8
2,8
?., Вт/(чК)
188
143
147
117
293
188
143
117
117
180
176
160
117
а-10<\ К'1
24.0
23,8
23,8
24,3
24,0
23.4
23,2
22,0
22,7
22,0
21,4
25,5
3.6
Технолошческие свойства
Обрабатывав м ость
резанием
Н
Н
У
н
н
у*3
У
У
У
в
в
в
в
Свариваемость
В
В
В
У
У
У
У
У
У
У
У
У
н
*1 Для закаленного и естественно состаренного сплава.
•- Для закаленного и искусстпенно состаренного сплава.
*3 После упрочняющей термической обработки
Обозначения: Н- низкая; У - удовлетворительная; В - высшая
140
МАТЕРИАЛЫ
51. Примерное назначение
некоторых алюминиевых сплавов
Марка сплава
Назначение
АД
АМц
АМг2
АМгЗ
АМг5; АМгб
АД31
АВ
Д16
АК4
АК6
АК8
В95
Ненатружасмые элементы конструкций и детали, требующие материала с высо-
высокими пластическими свойствами и высокой тепло- и электропроводностью:
трубопроводы, электропровода, корпуса часов, палубные надстройки, заклепки
для срсдненафуженных конструкций из магниевых сплавов
Изделия, изготовляемые глубокой вытяжкой, гибкой; трубопроводы, емкости
для жидкостей и другие малонагружешгъге изделия; проволока для заклепок
Трубопроводы, емкости для жидкостей и другие средне- и малонагружешгме
детали; электропровода, корпуса часов; палубные надст[юйки
Сварные малонатружепные детали и конструкции, трубопроводы, емкости для
жидкостей и другие среднепагруженные детали и изделия
Трубопроводы, емкости для жидкостей и другие средпенагруженные детали и
изделия
Клееные и клепанные конструкции сложной формы, а также конструкции, где
требуется повышенный предел текучести; прессованные изделия сложной фор-
формы (полые профили)
Детали и элементы срелненагружепных конструкций, изготовление которых
пробует высокой пластичности в холодном и горячем состоянии
Детали и элементы конструкций средней и повышенной прочности, требующие
повышенной долговечности при переменной нагрузке; фермы, высокоиагру-
женные детали и элементы конструкций, за исключением штамповок и поко-
поковок. Для сильно нагруженных деталей заменяют на сплав В95; при температуре
выше 25О°С не применяют
Лопатки компрессоров, крыльчатки, диски и кольца турбореактивных и турбо-
турбовинтовых двигателей и другие кованные детали, работающие при повышенных
температурах
Штампованные и кованые детали сложной формы и средней прочности
(крыльчатки, подмоторнме рамы, фитинги, крепежные летали)
Высоконагруженнме штампованные детали, подмоторные рамы, стыковые узлы,
пояса лонжеронов. Горячая обработка давлением затруднена
Нагруженные конструкции, работающие длительное время при температурах не
выше J20°C: обшивки, стрингеры, шпангоуты, лонжероны самолетов, силовые
каркасы клепаных строительных сооружений
Алюминий и алюминиевые сплавы
141
52. Прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов.
Технические условия ГОСТ 21488-76
Круглые - КР
Наружный диаметр, мм:
5...28 (через 1 мм), 28, 30, 32,
34, 35, 36, 38, 40, 42, 45, 46,
48, 50, 52, 55, 58, 60...185
(через 5 мм); 190...400 (через
10 мм)
Квадратные - KB
Номинальный диаметр вписан-
вписанной окружности, мм:
7 ..20 (через 1 мм); 22, 24, 25,
26, 27, 28, 30...52 (через 2 мм);
55. 58, 60...90 (через 5 мм);
100... 150 (через 10 мм)
Шестигранные - ШГ
Номинальный диаметр впи-
вписанной окружности, мм:
7...15 (через 1 мм); 17, 19, 22,
24, 27, 30, 32, 36, 41, 46,
50... 100 (через 5 мм)
Длина прутков: 1...6 м - при диаметре до 80 мм;
1...5 м - при диаметре свыше 80 до ПО мм;
0,5...4 м - при диаметре свыше 110 до 400 мм.
Материал прутков: алюминий марок АДО, АД1, АД и сплавы марок АМц, АМцС, АМг2,
АМгЗ, АМг5, АМгё, АД31, АДЗЗ, АД35, АВ, Д1, Д16, АК4, АК4-1, АК6, АК8, В95, 1915, 1925 - по
ГОСТ 4784-74;
сплавы марок ВД1, В95-2, АКМ - по ГОСТ 1131-76.
Прутки подразделяют:
1) по состоянию материала:
без термической обработки (горячепрессованные) - обозначаются без дополнительных
знаков;
отожженные - М;
закаленные и естественно состаренные - Т;
закаленные и искусственно состаренные - Т1;
2) по виду прочности:
нормальной прочности - обозначаются без дополнительных знаков;
повышенной - ПП;
высокой - ВП;
повышенной пластичности - Р
Круглые прутки изготовляют
повышенной и высокой проч-
прочности диаметром от 30 до 300
мм; повышенной пластичности
от 55 до 250 мм
53. Листы из алюминия и алюминиевых сплавов.
Технические условия ГОСТ 21631-76
Толщина листа, мм
Ширина листа, мм
Длина листа, мм
Листы подразделяются:
по способу изготовления
по состоянию материала
0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,2; 1,5; 1,6; 1,8; 1,9; 2,0...10,5
(через 0,5 мм)
600; 800; 900; 1000; 1200; 1400; 1425; 1500; 1600; 1800; 2000
2000 (при ширине 600... 1000 мм),
от 2000 до 7200 (при ширине свыше 1000 мм) с интервалом 500 мм
неплакированные - без дополнительного обозначения;
плакированные - с технологической плакировкой - Б;
с нормальной плакировкой - А, с утолщенной плакировкой - У
без термической обработки - без дополнительного обозначения;
отожженные - М; полунагаргованные - Н2; нагартованные - Н;
закаленные и естественно состаренные - Г;
закаленные и искусственно состаренные - Т1;
нагартованные после закалки и естественного старения - ТН
142
МАТЕРИАЛЫ
Продолжение табл. 53
Листы подразделяют:
по качеству отделки по-
поверхности
по точности задания тол-
толщины
Материал листов
Шероховатость поверхно-
поверхности листа
обычной отделки - без обозначения;
повышенной - П;
высокой - В
нормальной точности - без дополнительного обозначения;
повышенной - 11
алюминий марок Л7. Л6. Л5. АО но ГОСТ 1 1069-74;
алюминий марок АДОО, ЛДО. ЛД1. ЛД и всех алюминиевых спла-
сплавов но ГОСТ 4784-74;
алюминиевые сплавы марок В95-1, В95-2. АКМ, ВД1
по I'OCT J131-76
лицевая стропа листов высокой отделки - не более Ra 1,25 на
базовой длине 0,8 мм по ГОСТ 2789-73;
поверхность, противоположная лицевой стороне - не более
Ra 2.5 на ба юной длине 0.S мм;
лицевая и противоположная лицевой сторона листьев повышенной
отделки - не более Ra 1.25 на базовой длине 0.8 мм
Лиспл без термической обработки изготопляются по качеству поверхности повышенной от-
отделки и обычной отделки поверхности
54. Плиты из алюминия и алюминиевых сплавов.
Технические условия ГОСТ 17232-79
Общие- технические условия
Толщина плит, мм:
11...20 (через 1 мм); 22; 25;
28; 30; 32; 35; 38: 40; 45;
50...90
(через 5 мм); 100; 120; 140;
160; 180; 200
Плиты подразделяются по
способу изготовления:
неплакированные - без до-
дополнительного обозначения:
плакированные - с техноло-
технологической плакировкой - Ь;
с нормальной штакиропкой
-А.
Плиты изготовляют без
термообработки.
Марка алюминия и
алюминиевого
епллнп
А7; А6: А5; АО
(ГОСТ 11064-71)
АД00; АД0; АД1; АД
АМн; АМнС
АМг2; AU
Д1Ь; Д1; Д16Ь;
Д16А;Д16;Д19Ь;
Д20Б; Д20; ВЛД16
ЛМгЗ: АМг5:
AMrtS: AMi-65
1915
1395 [>; IJ95A
АК4-1Б: ЛК4-1
(ГОСТ 4784-74)
Толщина
Ширина
Длина
мм
от 11 до 30
свыше 30
до 60
свыше 60
до 200
от 11 до 60
свыше 60
до 200
от 11 до 60
свыше 60
до 200
от 11 до 20
от 11 до 50
от 12 до 40
свыше 40
до 80
1200; 1500;
1800; 2000
1200: 1500
1800; 2000
1200: 1500;
1800; 2000
1200; 1500;
1800; 2000
1200; 1500;
1800; 2000
1200; 1500;
1800; 2000
1200; 1500:
1800; 2000
1200; 1500;
2000
1200; 1500
J200; 1500;
1800: 2000
3000... 8000
3000... 8000
3000...6000
не
нормируют
3000...8000
не
нормируют
3000...8000
не
нормируют
30ОО...70О0
2000...6000
2OOO...8OOO
Алюмминий и алюминиевые сшшвьт
143
55. Трубы алюминиевые.
Сортамент
Прессованные из алюминия и алюминиевых
сплавов по ГОСТ 18482-79
(круглые и фасонные*)
Холоднодсформировлнные на алюминия и
апюминиевых сплавов по ГОСТ 18475-82
(круглые, квадратные, прямоугольные,
фасонные*)
Наружный диаметр круглых труб, мм:
18; 20; 22; 25; 28; 30: 32; 35: 38; 40: 42; 45;
48; 50; 52; 55; 58; 60...200 (через 5 мм): 210..,300
(через 10 мм);
толщина стенок - 1,5...40 мм (тонкостенные
до 5 мм включительно, толстостенные - свыше
5 мм).
Параметрический ряд толщин стенок и со-
соответствие их наружным диаметрам труб - см.
данный стандарт.
Длина труб - 1...6 м (интервал мерных труб
- 0,5 м).
Марка материала труб: А7; А6; А5
(химический состав по ГОСТ 11069-74);
АД00; АД0: АД1: АДС; АД: АМп: АМиС;
АМг2; АМгЗ; АМгЗС; АМг5: АМгё: АД31: АД35;
АВ; Д1; Д16; АК6; 1395: 1915; 1925; 1925С
(химический состав по ГОСТ 4784-74);
ВД1 (химический состав по ГОСТ 1131-76).
По состоянию материала трубы подразде-
подразделяют:
без термообработки (горячепрессованные) -
обозначаются маркой сплава без дополнитель-
дополнительных знаков;
отожженные - М;
закаленные и естественно состаренные - Т;
закаленные и искусственно состаренные -
Т1.
Наружный диаметр круглых труб, мм:
6; 8; 10; 12: 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20;
22; 23; 24; 25; 26; 27; 28; 30; 32; 34; 35; 36; 38:
40; 42; 45; 48; 50: 52: 53; 55; 58; 60; 62; 63; 65;
66; 68; 70: 75... 120 (через 5 мм); 130; 140; 150.
Толщина стенок - 0,5...5 мм.
Наружная сторона квадрата, мм:
10; 12; 14; 16; 18; 22; 25; 28; 40; 48: 60.
Толщина стенок - 1...5 мм.
Наружные размеры сторон прямоугольни-
прямоугольника, мм:
14x10; 16x12: 18x10; 18x14; 20x12; 28x22;
32x18; 36x20: 38x18; 40x25; 45x30; 50x30;
55x40; 60x40.
Толщина стенок - 1...5 мм.
Параметрический ряд толщин стенок и со-
соответствие их наружным диаметрам (стороне
квадрата, сторонам прямоугольника) груб - см.
данный стандарт.
Длина труб - 1...6 м (интервал мерных труб
- 0,5 м).
Марка материала труб: А5 (химический со-
состав по ГОСТ 11069-74);
АД; АД!: AM и: АМцС: AMrl: АД31; АВ;
Д1 (химический состав по ГОСТ 4784-74);
АМЮ.7 и 1955 (по нормативно-
технической документации).
По состоянию материала трубы подразде-
подразделяют:
отожженные - М; нагартованпые - Н; иа-
гартованные после зак;ики и естественно со-
состаренные - ТН: нагартованные после закалки
и искусственно состаренные - TIH; закален-
закаленные и естественно состаренные - Т; закален-
закаленные и искусственно состаренные - Т1.
* Фасонные трубы изготовляют по чертежам, согласованным между изготовителем и потребите-
потребителем.
56. Профили, прессованные прямоугольные из алюминиевых и магниевых сплавов.
Сортамент
Равнополочнот уголкового сечения
по ГОСТ 13737-90
№ профилей 410001...410231.
Ширина полки, мм:
10; 12; 12,5; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19: 20:
20,5; 25; 26; 26.5; 27; 28; 30; 32: 33; 35; 38: 38.3;
40: 41,5; 45; 50; 55: 56; 60; 63; 65: 70; 72: 75; 80;
85; 90; 95; 100; 109: 110; 120; 125: 140; 150; 165;
180; 200.
Толщина полок - 1.6...43 мм;
Неравноиолочного уюлкового сечения
по ГОСТ 13738-91
№ профилей 410502...412142.
Ширина полок, мм*:
9.5x9; 10x6,5; 12хF+10): 13х(9-Н2):
14*00.15+13): 15х(Я+13):15,9х12,7;
1бхA3*15.6); 18хA0+16); 20хE+18,5);
21х(8+18); 22хA0-г21); 23хA5+21); 24x19;
24,5x22; 25х(!О-=-24): 25,5x22; 26хD+18);
26.Ы6: 27х( 18^-25): 28х(8-ь25): 30х(8ч-29):
144
МАТЕРИАЛЫ
Продолжение ra?)j;. 5<
Равнополочного уголкового сечения
по ГОСТ 13737-90
Параметрический ряд толщин полок и соот-
соответствие их ширине полок - см. данный стан-
стандарт.
Материал профилей: А1 всех марок, сплавы
марок: АМц; АМцС; АМгС; АМг2; АМгЗ; АМг5;
АМгб; 1561; Д1; Д16; Д16ч; Д19ч; Д20; АВ;
ВАД1; К48-2; К48-2пч;АД31; АДЗЗ; АД35; 1915;
1920; 1925; 1935; 1985пч; 1980; ВД1; АВД1-1;
АКМ; М40; АК4; АК6; АД31Е; АК4-1; АК4-1ч;
ВАД1; ВД17; ВД5.
Mg всех марок; MAI; MA2; МА2-1;
МА2-1ч; МА8; МА12; МА14.
Технические условия на профили из спла-
сплавов:
алюминиевых - ГОСТ 8617-81;
магниевых - ГОСТ 19657-84.
Неравнополочного угол ко «о го сечения
по ГОСТ 13738-91
31хB1+28); 32хD-30); 32.W2K-30); 33*<9--3!);
34xB2-f28); 35х(9*32); 3**0^35); 37,{?0-,^sv,
38хA5-ь35,5); 39хB2-гЗ-л); 40хG-:36); 40,5ч 30;
41хC4-г40); 42хA5^0); 43*(.'i:-30); 43.5x30;
44хA8-38); 45хA5*42): 45,5x45; 46v(!O:-4f>);
46,5x35; 47хB3^-45); 4ЯхB0+45); 49хD5т47);
50х(8-н49); 50,5x38; 50,8x31,8; 5Ы2О.ЗИ1.5);
52xB3-h50); 52,5x11; 53хB5И8); 53.5x42;
54хB2^31); 55хA5-ь50); 55.5x17.6; 56х(?.2^42):
57хC8ч-47); 57,5*55; 58x{2.S^6};6'420:-55>;
61хE3^56); 62хB5-61): 63хB5-50); 64у(ШШ,
64,4x38,3; 65хB0-62); 65,5x65; 66x^28-; 56);
67хA6-65,5); 68хB0-40); 69x37.3; 70vA5t67);
...; 220x26; 230х(82* 120): 240x1.30; 265x100.
Толщины полок, мм: Л' = 1...С-6 (Ьоль\\и,:<
полка): Si = 1...113 (меньше полка).
Материал профилей: лтгюминистм: сп.лав>л
марок 1161, 1163, В93;
остальное - см. материя итл кгофилей paii-
НОПОЛОЧНОГО УГОЛКОВОГО С^ЧЧНП1', npjHJUyJOHb.VO
в данном разделе.
Технические уок.ияя ь* v ич}мпт из сьл<*-
вов:
алюминиевых - ГОСТ 86I7-81;
магаиеиых - ГОСТ J96S7 84.
*В скобках указаны min и max размеры меньших нолок.
57. Профили прессованные равнополочные швеллерного сечения ш
ГОСТ 13623-90
St &*
В _
1
i
и магниевых сплавов.
Сортамент
Н
3-10
12-18
19-25,5
zo-34
35-50,5
51-275
В
11-100
6,0-169
13-200
I/-leu
14-460
26-630
S
0,8-0.5
1,0-11,8
1.5-14
2,5-80
2,5 \ЬЬ
•S\. St
0.8-13
1.0-27
1,5- IK
2.0-
2.0-43
- IK j
2.0-90
Титановые сплавы
145
4.6. ТИТАНОВЫЕ СПЛАВЫ
Марки титана и титановых сплавов, обрабатываемых давлением, должны соответ-
соответствовать ГОСТ 19807-91.
58. Средние значения механических характеристик титановых сплавов
Марка
титанового
сплава
ВТ1-00
ВТ1-0
ВТ5
ВТ5-1
ВТ5
ВТ6
ВТЗ-1
ОТ4-1
ОТ4
ВТ4
ВТ5-1
ВТ14
ВТ14
Состояние
материала
Состояние поставки
После отжига
Состояние поставки
Прутки диаметром 20 мм
Прутки диаметром 20 мм
кованые отожженные
Прутки отожженные
Прутки кованые
отожженные
Листы толщиной
1-4 мм
Листы толщиной 3 мм
Листы толщиной
1-10 мм
-
ст0,2
МПа
238 Д
189,1
372,4
754,5
303,8
784
705,6
392
882
411,6
882
578,2
509,6
264,6
666-
715
784
519
735
450
*
666-
735
1088
345,9
328,3
490
852,6
450,8
803,6
754,6
460,6
980
539
1029
735
686
343
784-
813
882
597
852
529
784-
931
1137
%
46,5/-
47,3/-
30/-
8/-
V-
18/-
8,5/-
9,5/-
10/-
V-
12/-
15/-
30/-
22/-
13-15/-
10-13/-
22/-
17/-
11/-
10/-
5-11/-
-/7,7
76
74,3
55
33
49
56
40
73
30
38
35
55
-
-
-
-
-
-
42,3
Температура
испытания,
°С
20
600
20
400
20
450
20
400
20
400
20
350
20
400
20
400
400
20
10 Том 1
146
МАТЕРИАЛЫ
59. Физические свойства некоторых титановых сплавов
Марка
сплава
ВТ1
ВТЗ-1
ВТ4
ОТ4
ОТ4-1
ВТ5
ВТ6
ВТ14
ВТ15
ВТ16
ОТЗ
/,
°С
27
300-400
20
100
200
300
400
20
100
200
300
20
100
200
300
400
20
100
200
300
20
100
200
300
27
Р.
г/см3
4,5
4,46
4,55
-
4,40
4,43
4,52
4,60
4,52
4,51
К
Вт/(м-К)
16,6
17,2
7Д
8,8
10,0
П.З
12,6
9,63
10,5
11,3
12,1
8,79
9,63
10.5
п,з
12,6
8,37
9.21
10.5
11,3
8.37
9.21
10,5
11.7
8.0
10.5
9,1
ctlOf>.
k-i
8.0
10,0
8,4
8,0
8.6
9,1
8,3
8,9
9.5
10,4
8,41
8,98
10.1
10,12
8.0
8,2
8,5
8.8
9,1
9,2
8,3
60. Примерное назначение некоторых титановых сплавов
Марка сплава
ВТ1
ОТ4
ОТЗ-1
ВТ14
ВТ16
Назначение
Для изготовления деталей сложной формы, крышек статоров, роторов,
втулок, штырей, штепселей, шпилек, гаек, винтов и др.
Для изготовления сварных конструкций сложной формы, а также кре-
крепежных деталей
Для изготовления силовых и крепежных деталей
Для изготовления силовых элементов конструкций
Для изготовления силовых крепежных деталей холодной высадкой
(болтов, винтов, упоров, кронштейнов)
Латуни
147
4.7. ЛАТУНИ
Латуни (табл. 61) - сплавы меди с цинком. По сравнению с медью обладают более
высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Простые латуни обозначаются бук-
буквой Л и цифрой, показывающей содержание меди в процентах. В специальных латунях
после буквы Л пишут заглавную букву дополнительных легирующих элементов и через
тире после содержания меди указывают содержание легирующих элементов в процен-
процентах. Латуни разделяют на литейные и деформируемые. Латуни, за исключением свинцо-
восодержащих, легко поддаются обработке давлением в холодном и горячем состоянии.
Все латуни хорошо паяются твердыми и мягкими припоями. Латуни широко использу-
используют в машиностроении (табл. 62).
61. Свойства латуней
Марка
сплава
Л96
Л9С
Л85
Л80
Л70
Л68
Л63
Л60
ЛА77-2
ЛАЖ60-1-1
ЛЖМц59-1-1
ЛН65-5
ЛМц58-2
ЛО90-1
ЛО70-1
ЛО60-1
ЛС63-3
ЛС64-2
ЛС60-1
ЛС59-1
ЛС59-1В
ЛК80-3
ЛОМш70-1-0,05
ЛЦ16К4
ЛЦЗОАЗ
ЛЦ40С
ЛЦ25С2
МПа
НВ*2
Латуни, обрабатываемые давлением, т
235
275
295
343
343
343
441
412
441
441
470
441
441
302
373
441
392
373
392
392
392
393
373
59,0
59,0
60,8
64,0
64,0
64,0
67.0
68,6
54,0
54.0
93.5
65,0
88,4
60,0
63,8
80,4
54,0
58,8
68,6
78,4
78,4
103
66,8
кси.
кДж/м2
1 ГОСТ 15527-70
22
18
-
16
16
17
-
-
20
-
12,0
-
12,0
7,5
12
7,5
-
-
-
5,0
-
12-16
-
Литейные латуни по ГОСТ 17711-93
294
294
215
146
98,0
785.0
68,8
58,8
*' Деформируемые латуни в мягком состоянии.
12
8-10
2,6
-
*2 После деформации с обжатием E0%) и старения при 350°С.
X,
Вт/(мК)
243
180
151
144
124
116
108
104
Пй
75
101
59
71
126
117
108
118
118
105
105
88
118
84
84
114
108
114
10*
148
МАТЕРИАЛЫ
62. Назначение латуней
Марка латуни
Л96; Л90;
Л85
Л80
Л70
Л68
Л63
Л60
ЛА77-2
ЛАЖ60-1-1
ЛМцА57-3-1
ЛО90-1; ЛО70-1;
ЛО62-1
ЛС63-3; ЛС74-3
ЛС64-2
ЛС60-1; ЛС59-1;
ЛС59-1В
ЛЖС58-1-1
ЛК80-3
ЛМш68-0,05
ЛЦ16К4
ЛЦ23А6ЖЗМц2
ЛЦЗОАЗ
ЛЦ40С
ЛЦ40МцЗЖ
ЛЦ25С2
Назначение
Для изготовления листов, лент, полос, труб, прутков, проволоки для
деталей в электротехнике, для медалей и значков
Для изготовления листов, лент, полос, проволоки художественных изде-
изделий, сильфонов, манометрических трубок и т.д.
Для изготовления радиаторных лент, полос, труб теплообменников, де-
деталей, получаемых глубокой вытяжкой
Проволочные сетки, радиаторные ленты трубы для теплообменников,
детали, получаемые глубокой вытяжкой
Для изготовления листов, лент, полос, труб, прутков, фольги, проволо-
проволоки, применяемых для винтов, нажимных валков для травильных работ
Трубные доски в холодильных установках, штампованные детали
Конденсаторные трубы морских судов, теплообменники, стойкие к мор-
морской воде детали машин
Трубы, прутки для подшипников скольжения, судостроения и приборо-
приборостроения
Механические высоконапряженные детали, поршневые штанги, специ-
специальная арматура, поковки
Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
Детали часов, втулки
Полиграфические матрицы
Гайки, болты, зубчатые колеса, втулки
Детали, изготовляемые резанием
Коррозионностойкие детали машин
Конденсаторные трубы
Детали арматуры
Массивные червячные винты, гайки нажимных винтов
Коррозионностойкие детали
Литые дегали арматуры, втулки, сепараторы, подшипники
Детали ответственного назначения, работающие при температуре до 300°С
Штуцеры гидросистемы автомобилей
Бронзы
149
63. Трубы медные и латунные
Трубы медные круглые по ГОСТ 617-90
Трубки медные и латунные тонкостенные
по ГОСТ 11383-75
Наружный диаметр, мм:
3...26 (через L мм); 28; 30; 32; 33; 34; 35: 36; 37;
38; 40; 42; 45; 48; 50; 53; 55; 58: 60; 63: 65; 68:
70; 75; 76; 80; 85; 90; 95; 100; 104; 105; 106; 107;
108; ПО; 114; 115; 116; 120; 122; 124; 125; 128;
129; 130; 131; 132: 135; 137; 139; 144; 145; 146;
150; 155; 156: 157; 158; 160; 165; 166; I6.S; 170;
180; 181: 182; 183; 185; 189: 200: 206; 207; 208;
210; 212; 214; 231; 232; 233; 235; 239; 250; 258;
260; 282; 283; 300; 307; ЗОЛ; 310; 315; 332; 350;
357; 358; 360.
Толщина стенок - 0,8...30 мм.
Параметрический ряд толщин стенок и со-
соответствие их наружным диаметрам труб - см.
данный стандарт.
Длина труб:
немерная 1,5...6 м - тянутые и холоднокатаные;
1,0...6 м - прессованные.
Марка материала труб:
Ml; Mlp; M2; М2р;МЗ; МЗр (химический со-
состав по ГОСТ 859-78);
томпак Л96 (химический состав по ГОСТ 15527-
70).
Трубы по состоянию материала изготовля-
изготовляют:
мягкими (М); полутвердыми (П); твердыми (Т);
мягкими повышенной пластичности (Л); полу-
полутвердыми повышенной прочности (Р); тверды-
твердыми повышенной прочности (Ч).
Наружный диаметр, мм:
1,5;1,6; 1.7; 1,8; 2.0; 2,2; 2,4: 2.5: 2,6; 2,8; 3.0;
3.2; 3.4; 3.5: 3,6: 3.8; 4,0; 4.5; 4,8; 5,0; 5.5; 6,0;
7.0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0:
(через I мм); 24; 28.
9,5; 10; 10,2; И.„22
Толщина стенок - 0,15...0,7 мм.
Параметрический ряд толщин стенок и со-
соответствие их наружным диаметрам труб - см.
данный стандарт.
Длина трубок - 1...4.5 м: бухты - не менее
10 м (наружный диаметр до 10 мм).
Марка материала трубок:
медь Ml; M2; МЗ (химический состав но
ГОСТ 859-78);
латунь Л96, Л68, Л63 (химический состав по
ГОСТ 15527-70).
Трубки по состоянию материала изготов-
изготовляют мягкими (отношение диаметра к толщи-
толщине стенки < 20); твердыми из меди и латуни
марки Л96; твердыми после низкотемператур-
низкотемпературного отжига из латуни марок Л68 и Л63.
4.8. БРОНЗЫ
Бронзами называют медные сплапы, в которых основными легирующими элемен-
элементами яштяются различные металлы, кроме пинка. Маркируют бронзы буквами Бр, за
которыми следуют заглавные буквы, обозначающие легирующие элементы, а далее -
цифры, показывающие процентное содержание этих элементов. По сравнению с лату-
латунью бронзы обладают более высокими прочностью, коррозионной стойкостью и анти-
антифрикционными свойствами (табл. 64-69). Они стойки на воздухе, в морской воде, рас-
растворах большинства органических кислот, углекислых растворах.
Большинство бронз (за исключением алюминиевых) хорошо поддаются сварке и
пайке твердыми и мягкими припоями.
150
МАТЕРИАЛЫ
64. Механические свойства оловянных
деформируемых бронз но ГОСТ 5017-74
Марка сплава
БрОФ8,0-0,3*
БрОФ7-0,2*
БрОФ6,5-0,4*
БрОФ6,5-0Д5*
БрОФ4-0,25*
БрОЦ4-3
* Неудовлетворительно
ов, МПа
392-490
372-442
343-442
295-372
295-372
295-392
обрабатываются резанием
б, %
55-65
55-65
60-70
45-50
45-58
35-45
НВ
87-96
82-92
67-87
59-67
53-67
48-67
65. Механические свойства безоловянных
деформируемых бронз
Марка сплава
БрА7*
БрАМц9-2*
БрАЖ9-4*
БрАЖН 10-4-4*
БрБ2*
БрБНТ1,9*
БрКН1-3
БрКМцЗ-1
БрМц5
БрКД1*
ов, МПа
432-490
392-488
392-488
442-540
392-588
392-588
392-442
343-392
292-353
256-332
5,%
65-70
20-40
35-45
35-45
40-50
30-50
25-30
50-60
35-45
35-45
НВ
63-72
108-125
96-115
125-144
125-144
115-135
77-96
67-7?
67-85
48-67
* Неудовлетворительно обрабатываются резанием
66. Механические свойства литейных оловянных бронз по ГОСТ 613-79
Марка сплава
БрОЗЦ12С5
БрОЗЦ7С5Н1
БрО4Ц7С5
БрО4Ц4С17
БрО5Ц5С5
БрО5С25
Способ литья
К
П
К
П
К
П
К
П
К
П
К
П
ов, МПа
206
176,2
206
176,2
176,2
147
147
147
176,2
147
137,2
147
55, %
5
8
5
8
4
6
12
5
4
6
6
5
НВ
60
44
Бронзы
151
Продолжение табл. 66
Марка сплава
БрОбЦбСЗ
БрО8Ц4
БрО10Ф1
БрОЮЩ
БрОЮСЮ
Способ литья
К
П
К
П
К
П
К
П
К
П
а„, МПа
176,2
147
196
196
245
215
225,5
215,5
196
176,2
55,%
4
6
10
3
10
6
7
НВ
59
74
88
78
74
64
74
67
Условное обозначение способа литья: К - литье в кокиль; П - литье в песчаную форму
67. Механические свойства безоловянных литейных бронз по ГОСТ 493-79
Марка сплава
БрА9Мц2Л
БрА10Мц2Л
БрА9ЖЗЛ
БрА10ЖЗМц2
БрА10Ж4Н4Л
БрАПЖбНб
БрА9Ж4Н4Мц1
БрСЗО
БрСуЗНЗЦЗС20Ф
БрА7Мц15ЖЗН2Щ2
Способ литья
К
П
К
П
К
П
К
п
к
п
к
п
к
п
к
к
п
ст„, МПа
392
490
490
392
490
578
457
607
55>%
20
12
12
10
12
10
6
5
2
2
12
12
4
2
18
НВ
78
108
98
118
98
167
157
245
157
25
64
-
Примечания*. 1. Условное обозначение способа литья: К - литье в кокиль; П - литье в
песчаную форму.
2. В марке БрА9ЖЗЛ при литье в кокиль допускается относительное удли-
удлинение не менее 6 %, если твердость превышает 160 НВ.
68. Теплофизические свойства некоторых марок бронз
Марка
сплава
БрА7
БрАЖ9-4
БрАЖН 10-4-4
t,
"С
0
200
0
0
100
р>
кг/см3
7,8
7,5
8,2
Вт/(мК)
96,5
114
59
76,2
86
Ср,
кДжЛкрК)
-
-
-
оЮ6.
k-i
17,8
16,2-18,1
17,1
152
МАТЕРИАЛЫ
Продолжение табл. 68
Марка
сплава
БрАМц9-2
БрАМцЮ-2
БрБ2; БрБ2,5
БрБНТ1,9
БрКД1
БрКН1-3
БрКМцЗ-1
БрОЦ4-3
БрСЗО
t,
°С
0
100
20
20
0
200
0
200
-
Р.
кг/см3
7,6
-
8,23
8,25
8,9
8,6
8,5
-
8,8
-
9,54
я.
Вт/(м-К)
71,2
82,6
75
105
34
83,7
41,9
54,7
83,7
101
142
кДж/(кгК)
0,437
-
0,420
-
-
-
0,405
-
-
-
0,420
а-10е,
к-'
17-20Д
-
16,6-19
17,6
17,6
18,0
15,8-20,2
-
18,0
-
18,4
69. Примерное назначение бронз
Марка сплава
БрОФ8,0-0,3
БрОФ7-0,2
БрОФ6,5-0,4
БрОФ6,5-0,15
БрОФ4-0,25
БрОЦ4-3
БрА7
БрАМц9-2
БрАЖ9-4
БрАЖН 10-4-4
БрБ2; БрБНТ1,9
БрКН1-3
БрКМцЗ-1
БрМц5
БрКД1
БрОЗЦ12С5
БрОЗЦ6С5Н1
БрО4Ц7С5
БрО4Ц4С17
БрО5Ц5С5
Назначение
Сетки бумагоделательных машин
Зубчатые колеса, втулки, прокладки высоконагруженных машин
Пружины, детали машин
Пружины, втулки, вкладыши подшипников
Трубки манометров
Токоведущие пружины, контакты штепсельных разъемов, детали
химической аппаратуры
Пружины, мембраны, сильфоны
Зубчатые колеса, втулки, винты
Зубчатые колеса, гайки машинных винтов, седла клапанов
Направляющие втулки, клапаны, зубчатые колеса и другие детали
ответственного назначения
Пружины, упругие элементы
Антифрикционные детали, баки, резервуары
Пружины, втулки, вкладыши подшипников
Топки котлов
Коллекторы, троллейбусные провода
Арматура общего назначения
Детали, работающие в масле, паре и пресной воде
Арматура, антифрикционные детали
Антифрикционные детали
Арматура, антифрикционные детали, вкладыши подшипников
Пластмассы
153
Продолжение табл. 69
Марка сплава
БрО5С5
БрОбЦбСЗ
БрО8Ц4
БрО10Ф1
БрОЮСЮ
БрОЮШ
БрА9Мц2Л;
БрА10Мц2Л
БрА9ЖЗЛ;
БрА10ЖЗМц2
БрА10Ж4Н4Л
БрАПЖбНб
БрА9Ж4Н4Мц1
БрСЗО;
БрСУЗНЗЦЗС20Ф;
БрА7Мц15ЖЗН2Ц2
Назначение
Биметаллические подшипники скольжения
Арматура, антифрикционные детали, вкладыши подшипников
Арматура, фасонные части трубопровода, насосы, работающие в мор-
морской воде
Узлы трения арматуры, высоконагруженные детали шнековых приво-
приводов, нажимные и шпиндельные гайки, венцы червячных шестерен
Подшипники скольжения, работающие в условиях высоких удельных
давлений
Арматура, антифрикционные детали, вкладыши подшипников, дета-
детали трения и облицовки гребных валов
Антифрикционные детали, детали арматуры, работающие в пресной
воде, жидком топливе и паре при температуре до 250°С
Арматура, антифрикционные детали
Детали химической и пищевой промышленности, а также детали,
работающие при повышенных температурах
Арматура, антифрикционные детали
Арматура для морской воды
Антифрикционные детали
4.9. ПЛАСТМАССЫ
Пластические массы (табл. 70-72) получают на основе высокомолекулярных соеди-
соединений - полимеров. Их разделяют на два класса - термопласты и реактопласты. Термо-
Термопласты (термопластические пластмассы) при нагреве расплавляются, а при охлаждении
возвращаются в исходное состояние. Реактопласты (термореактивные пластмассы) от-
отличаются более высокими рабочими температурами, но при нагреве разрушаются и при
последующем охлаждении не восстанавливают свои исходные свойства.
Основные механические характеристики пластмасс те же, что и для металлов.
Твердость пластмасс определяют методом Бринелля при нагрузках 500-2500 Н на шарик
диаметром 5 мм.
Теплостойкость по Мартенсу - температура, при которой пластмассовый брусок
размерами 120x15x10 мм, изгибаемый при постоянном моменте, создающем наибольшее
напряжение изгиба на гранях 120x15 мм, равное 5,0 МПа, разрушится или изогнется
так, что укрепленный на конце образца рычаг длиной 240 мм переместиться на 6 мм.
Теплостойкость по Вика - температура, при которой цилиндрический стержень
диаметром 1,13 мм под действием груза массой 5 кг (для мягких пластмасс 1 кг) углу-
углубится в пластмассу на 1 мм.
Температура хрупкости (морозостойкость) - температура, при которой пластичный
или эластичный материал может разрушиться хрупко.
154
МАТЕРИАЛЫ
70. Основные характеристики и назначение пластмасс
Пластмасса
Полиэтилен
высокого
давления (ПЭВД)
и низкого
давления (ПЭНД)
Полипропилен
термостабилизи-
рованный
Поливинилхлорид
суспензионный
Полистирол общего
назначения
Полистирол
ударопрочный А, Б
Фторопласты
Ф-4 и Ф-4М
Стекло органическое
конструкционное
Капрон
первичный
Характеристика и назначение
Термопласты
Нейтральный материал с низким
водопоглощением, невысокой проч-
прочностью; эластичен, стоек к растрес-
растрескиванию и химическим средам
(кроме бензина, бензола, хлорофор-
хлороформа). Применяют для ненагруженных
деталей, емкостей, труб
Более жесткий, прочный, тепло-
теплостойкий, чем полиэтилен. Приме-
Применяют для труб, фитгингов, емкостей,
вентиляторов, пленок, волокон
Винипласт применяют для футеров-
футеровки в химических прессах, для труб,
вентиляторов и др.
Пластикат НВЖ - для пленок, лино-
линолеума, изоляторов, гибких трубок;
гидропласт - для заполнения полос-
полостей оснастки для металлообработки
Высокая жесткость, хорошие физи-
физические свойства, химически стоек,
хрупкий. Применяют для корпусных
деталей, приборов, изоляторов, де-
деталей отделки. Пенополистирол -
для звуко- и теплоизоляции
Более высокая ударная вязкость, чем
у полистирола. Применяют для раз-
различных деталей
Не поглощают воду. Химически
стойки ко всем щелочам и кислотам.
Низкий коэффициент трения. При-
Применяют для подшипников скольже-
скольжения, прокладок, уплотнителей, дета-
деталей химического машиностроения
Хорошая сверхпрозрачность, высо-
высокая пластичность, способность вы-
выдерживать большие деформации без
разрушения. Применяют для остек-
остекления машин и приборов, изготов-
изготовления кожухов
Более высокие механические
свойства, чем у других термопластов,
хорошие антифрикционные свойст-
свойства. Химическая стойкость низкая.
Применяют для подшипников
скольжения, зубчатых колес, анти-
антифрикционных и декоративных по-
покрытий
Методы обработки
Литье под давлением, центробеж-
центробежное литье, экструзия, штамповка,
резание, прессование, сварка, рас-
расплавление воздухом
Те же, что и полиэтилена, но свар-
сварка в инертном газе
Винипласт - экструзия, ударное
прессование, сварка горячим воз-
воздухом, резание
Пластикат - экструзия, каландро-
вание
Литье под давлением, экструзия,
штамповка, прессование, резание,
склеивание
Механическая обработка, склейка
после специальной подготовки
поверхности
Свободное литье с последующей
вытяжкой, сварка, склейка, ваку-
вакуумное и пневматическое формова-
формование
Литье под давлением, экструзия,
центробежное литье, механическая
обработка, сварка, склеивание
Пластмассы
155
Продолжение табл. 70
Пластмасса
Полиамиды
Сополимеры:
АК80/20,
АК93.7
Полиформальдешд
Поликарбонат
(дифлон)
Полиакрилат Д-3
Пенопласт А
Полиуретан ПУ-1
Характеристика и назначение
Более высокие механические свой-
ства, чем у капрона, меньше во-
дологлощепис, чем у капрона;
наиболее жесткий среди капрона и
полиамидов - капролон 13. При-
Применение аналогично капрону
Применяют Д1Я пкладышей под-
шипникоп, шссте|>ем, лтулок и
лрушх детатей
Один из И!Н1(юлес жестких поли-
полимеров; высокие теплоемкость и
морозостойкость, высокие анти-
антифрикционные и диэлектрические
свойства. Применяется для деталей
втулок и вуладышей подшипни-
подшипников, тел качении, шестедеиок,
корпусов электроприборов
Высокие теплостойкость и моро-
морозостойкость. Прозрачен, высокие
электрические свойства. Приме-
Применяют для корпусных деталей в
электромашиностроении, труб,
вентилей
Высокая термическая сгойкость и
жаростойкость. 1 применяют для
антифрикционных деталей
Высокая химическая стойкость.
Применяют для деталей коррози-
онностойкой аппаратуры
Стоек к воздействию разбанлепных
кислот, щелочей, масел, углеводо-
углеводородов, органических кислот. При-
Применяют для деталей, работающих
при температуре от -60 до +100 °С
Метлы обработки
Литье под давлением, экструзии,
центробежное литье, механиче-
механическая обработка, сварка, склеива-
склеивание
Литье под давлением, экструзия,
механическая обработка
Литье иод давлением: экструзия,
механическая обработка
Гс же и прессованис
Литье иод давлением, экструзия,
литьевое прессование
Литье под давлением, прессова-
прессование, экструзия
11рямое литьевой прессование
Реактопластн
Стекло волоки истый
материал СВАМ-ЭР
Стекловолокниты
АГ-4
Пресс-материал
Г1-50С, П-75С
Стекловолокиит
ДСВ-2-3-2м
Пресс-порошок PC Г
Высокие механические и элктрои-
золя1пюниые свойства. Применя-
Применяют для деталей конструкции
Состоят и* сте.1ннных нитей нитей
и фенолформальдегидной смолы.
Применяю для деталей конструк-
конструкций
Высокие механическая прочность
и теплостойкость. Применяют для
деталей повышенной прочности
Состоит из пропитанных и раз-
разрубленных стеклянных нитей.
Применяют дня сложных деталей с
тонкимим стенками
Состоит из стеклянного волокна и
формальдегид!гой смолы. Приме-
Применят для конструкционных электро-
электротехнических деталей
Прессование
Прямое прессование
Прессование
156
МАТЕРИАЛЫ
Продолжение табл. 70
Пластмасса
Стеклотекстолит
конструкционный
КАСТ
Стеклопластик на
основе эпоксидных
смол ЭД-8, ЭД-10
Текстолит конструк-
конструкционный ПТ, ПТК
Текстолит графити-
рованный
Асботекстолит
Гетинакс
Массы прессовоч-
прессовочные фенольные
Ретинакс А, Б
Ангемит
Древесносмолистые
пластики: ДСП-А,
ДСП-Б, ДСП-В,
ДСП-Г
Аминопласт, пресс-
порошок А и Б
Характеристика и назначение
Высокая механическая прочность,
теплостойкость, низкое водопогло-
щение. Применяют для перегородок
летательных аппаратов, электротех-
электротехнических двигателей
Хорошая антикоррозионная стой-
стойкость, высокая прочность, малая
плотность. Применяют для силовых
крупногабаритных деталей несерий-
несерийного производства
Состоит из хлопчатобумажной ткани
и фенолформальдегидной смолы.
Высокие антифрикционные свойст-
свойства, прочность при сжатии, изоляци-
изоляционные свойства. Применяют для
подшипников скольжения, шесте-
шестерен, электротехнических деталей
Фрикционный материал. Применя-
Применяют для деталей, работающих при
трении
Состоит из асбестовой ткани, про-
пропитанной фенолформальдегидной
смолой. Хорошие фрикционные
свойства, высокая теплостойкость.
Применяют для тормозных уст-
устройств, фрикционных дисков, гид-
гидравлических передач
Обладает хорошими электроизоля-
электроизоляционными свойствами. Применяют
для электротехнических деталей
Состоят из фенолформальдегидных
смол, различных наполнителей, от-
вердителей, красителей и смазы-
смазывающих веществ
Фрикционный материал с добавками
асбеста, барита, смазочных веществ.
Применяют для тормозных деталей
Антифрикционный материал на
основе фенолформальдегидной смо-
смолы и графитированных продуктов.
Применяют для поршневых колец,
сальников, насосов, фильтров
Композиционный материал на ос-
основе древесного шпона и фенол-
фенолформальдегидной смолы. Химически
стоек, высокие прочностные и ан-
антифрикционные свойства. Приме-
Применяют для электроизоляционных
деталей, подшипников скольжения,
зубчатых колес, шкивов, обшивок и
др.
Светостоек, нетоксичен, хорошо
окрашивается, обладает электроизо-
электроизоляционными свойствами. Недостат-
Недостатки - растрескивание, водопоглоще-
ние. Применяют для электроаппара-
электроаппаратуры, сигнальных кнопок, сухих
выключателей и др.
Методы обработки
Механическая обработка листов
Контактное формование
Механическая обработка листов
Прессование
Механическая обработка листов
Прессование
Пластмассы.
157
71. Механические характеристики
основных типов пластмасс
Материал
Стеклопласты
Текстолиты
Древесные
пластики
Гетинаксы
Фибра
Волокниты
Термореактивные
пресспорошки
Органическое
стекло
Термопласты
Пенопласты
Фторопласт Ф-4
Е
G
МПа
255-392
294-490
58,8-108
137-216
69-98
64-98
29-127
34-59
69,5-90
11,8-78,4
0,4-4
98-294
-
127-147
118-152
-
78-137
108-127
147-176
-
-
0,16-4,4
127-441
225-450
88-157
162-216
78,4-137
59-93
39-98
49-78
97-150
11,8-98
0,7-5
A,7+2,15)-10*
B.35-г3.4)-103
@,59+0,98)-104
A,17+3,3)-104
@,98+1,76)-104
0,68-104
@,49+0,83)-104
B,7+4). 103
@,28+0,4)-103
@,15+0,7)-Ю3
@,04+0,2)-103
C,5+3,9)-103
-
2,4-103
@,78+2,45)-103
@,78i-2,45)-103
-
-
-
-
-
@,15+0,18)-Ю2
нв
26,5-37,2
27,4-51,0
29,4
17,6-19,6
24,5-29,4
9,8
17,6-34,3
29,4-44,1
21,6-23,5
2,9-15,7
-
72. Теплофизические свойства некоторых пластмасс
Материал
Полиэтилен высокого
давления
Полиэтилен низкого
давления
Полипропилен
Поливинилхлорид
Полистирол А, Б
Фторопласт
Капрон
Полиамиды:
66
П6
П68
Стеклопластик на
основе эпоксидных
смол ЭД-10
Текстолит: ПТ, ПТК,
ПТ-1, А, Б, В4, Г
Асботекстолит
(фенолформалъдегид)
Р,
г/см3
0,92
0,94-0,96
0,90-0,92
1,35
1,05
2,1-2,2
1,14-1,15
-
1,10
-
1,63
1,35-1,42
1,60
К
Вт/(мК)
0,251-0,293
0,419
0,138-0,188
0,167
0,079-0,220
0,251
0,260
0,870-0,880
0,267-0,291
0,209-0,233
0,37
0,168-0,335
0,377-0,48
кДжДкг-К)
2,09-2,85
2,09-2,8
1,93
0,921
1,34
1,05
2,30
1,26-2,10
1,67-2,51
1,67-2,09
1,10
1,26-1,67
1,26-1,34
V,
М2/С
A,3+иио-7
1,9-Ю
0,7-Ю-7
0,13-10-*
@,5+0,9)-10-'
1,1-Ю
-
-
-
-
2,0610
@,9+1,4I0
0Д810-6
а-106,
к-1
2,2
1,1
1,1-2,34
7,0
0,6-1,0
0,8-2,5
0,01
-
-
1,1-1,2
-
17-41
11-28
Теплостойкоость
по Мартенсу
Морозо-
Морозостойкость
°С
105-108
120-125
-
-
-
327
210-218
210
210
-
-
-
-
-
-
-
170-190
75-80
65-70
50-55
-
-
-
185-225
120-125
250
-40+-70
-60
-15+-40
-15+-40
-
-195+-269
-20
-
-
-
-
-
-
Продолжение табл. 72
Материал
Гетинакс
Древеснослоистые пла-
пластики:
ДСП-Б
ДСП-В
ДСП-Г
Аминопласт
Поликарбонат (дифлон)
Полиуретан ПУ-1
Пенопласты:
плиточный ПС-1
при 20°С
при 0°С
ПС-2 при 20°С
ПВХ-1 при 30°С
Стекловолокниты:
АГ-4В
АГ-4С
КАСТ-В
КАСТ; КАСТ-1
КАСТР
Р,
г/см3
1,21
1,30
1,35
1,40
1,26-1,27
1,45
1,55
1,20
1,17-1,22
0,06
0,10
0,20
0,07-0,13
1,7-1,8
1,80
1,85
1,65-1,80
Вт/(мК)
0,166
0,209
0,14-0,335
-
0,147-0,23
0,138
0,126-0,134
0,21-0,22
0,314
0,035
0,035
0,0442-0,0512
0,0302-0,0403
0,291
0,291
0,209-0,337
0,21-0,34
с*
кДжДкгК)
-
-
1,26-1,67
-
1,34-1,67
-
' -
-
-
-
1,21
-
1,51-1,59
-
-
-
-
V,
м2/с
-
-
-
-
@,08+0,1I0-6
-
-
-
-
-
2,88-Ю-7
-
B,87+2,08) -Ю-7
-
-
-
-
О-106,
к-'
0,17-0,25
0,17-0,25
-
0,25-0,53
-
60
1-1,5
52-71
-
50-80
44-49
0,17
-
11,25
-
т
Теплостойкоость
по Мартенсу
Морозо,-
стойкость
"С
-
-
-
-
-
-
-
235-275
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
180
100-190
-
120-130
150
+60 - -70 v
-
+60
-
280
-
245-280
-
-
-
-
-
-
-
-
-100
-
-60
-
-60
-
-60
-
-
-
160
МАТЕРИАЛЫ
4.10 СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Смазочные материалы предназначены для уменьшения износа трущихся поиерхпо-
стей, повышения КПД механизмов и машин, предохранения от коррозии. Смазочные
материалы разделяют на дна вида: жидкие минеральные масла (табл. 73) и пластичные
смазки (консистентные пасты).
Минеральные масла разделяют на конструкционные (моторные, трансмиссионные,
индустриальные, турбинные и др.) и технические, применяемые при обработке мстал-
лои.
Основные характеристики смазок - кинематическая вязкость, температура исиыпг-
ки и застывания.
73. Основные свойства и облпсть применения индустриальных масел
по ГОСТ 20799-88
Масло
И-5А
И-8А
И-12А
И-20А
И-ЗОЛ
И-40А
Сепараторное Л
Кинематическая
вязкость при
50°С. м2/с
4-5,1
5.1-8.5
10-14
17-23
27-38
38-52
6-10
Температура, °С
вспышки
112
125
165
170
180
190
-
застывания
-25
-20
-30
-20
-15
-10
-
Назначение
Для смазмпания поверхностей
При ВЫСОКИХ СКОРОСТЯХ СКО.ПЬ-
жсиия
Для различных механизмов
Для смазьшании крупных и
тяжелых стан ко»
Дня смазынания тяжелых шп-
коскоростных станков
Дтш подшипников сепараторов
Пластичные смазки (табл. 74) по температуре каплеотделепия (/ ) разделяют на низконлав-
кие (/ко <65°С), среднеплавкпе F5°С ^ /ко < 100°С) и тугоплавкие (/ко > Ю0°С).
74. Свойства и назначение некоторых смазок
Смазка
Консервациошгая (К-17)
Пластичная ПВК
ГОСТ
К-О. '
Нткоплавкие смазки
10877-76
19537-83
54
Назначение
Для защиты деталей от коррозии
Смазочные материалы
161
Продолжение табл. 74
Смазка
Пластичная ГОИ-54п
Бензиноупорная
Солидол синтетический
Графитная УСсА
Консталин
ЦИАТИМ-201
ЦИАТИМ-202
ЦИАТИМ-203
ЦИАТИМ-205
ЦИАТИМ-221
ВНИИ НП-225
ВНИИ НП-292
ВНИИ НП-257
ЙНИИ НП-260
ВНИИ НП-279
ГОСТ
3276-89
7171-78
60
55
Назначение
Для зашиты деталей от коррозии
при t = -40 °С + +40 °С
Для уплотнения резьбовых
соединений бензопроводов
Среднеплавкие смазки
4366-76
3333-80
-
77
Для защиты деталей от коррозии
Для смазывания высоконагруженных
узлов трения
Тугоплавкие смазки
1957-73
6267-74
11110-75
8773-73
8551-74
9433-80
19782-74
14068-79
16105-70
19832-87
14296-78
130
(УТ-1)
150 •
(УТ-2)
170
150
65
200
-
-
-
-
-
Универсальный
Для приборов и механизмов,
работающих с малыми усилиями
сдвига при t = -60 + +90вС
Для высоконагруженных механизмов
Для различных механизмов,
работающих при t = -60 + +150°С
Для уплотнения резьбовых
соединений, работающих при
t = -70 + +450°С
То же, но при t = -20 + +125°С
Для шарикоподшипников и
малонагруженных зубчатых передач
Для скоростных шарикоподшипников
Для узлов трения, работающих в
контакте с агрессивными средами
11 Том 1
162
МАТЕРИАЛЫ
4.11. ДРЕВЕСИНА
66. Основные свойства различных пород древесины
Порода
древесины
Лиственница
Сосна
Кедр
Ель
Пихта
Береза
Клен
Липа
Осина
Тополь
Ясень
Дуб
Ольха
черная
Р-
г/см3
0,67
0,50
0,44
0,47
0,40
0,65
0.71
0.47
0,50
0.43
0.70
0,71
0.52
Пределы прочности, МПа
при
сжатии
вдоль
волокон
54.0
42,0
34,0
40,5
34,0
47,0
51,5
34.0
37.5
31.5
51.0
51,0
36.5
при
стати-
статическом
изгибе
99.0
79,0
63,5
75,5
62,0
92,5
107,5
61,5
68,5
54.5
106.0
94.0
72.0
при
ска-
скалывании
волокон
9,00
7,00
6,00
6.50
6,50
10,00
12,00
-
7,00
6,50
11,00
8,00
-
Сопро-
Сопротивление
ударному
изгибу,
Дж/см2
2,80
1,90
1,45
1,80
1,50
4,10
4,10
2,60
3,60
2,00
3,80
3,40
-
Модуль
упругости
при
статическом
изгибе, МПа
13700
10100
8100
7900
8400
10200
9400
7100
9100
8300
12200
8500
6000
Линейная
усушка,
%,
не более
13,0
10,0
3,2
7,2
10.0
10,0
10.0
11,0
8,4
8,4
8,4
8,2
-
100x100; 100x130;
180x180; 180x220;
Пиломатериалы изготовляют из древесины хвойных и лиственных пород (табл. 66).
По размерам поперечного сечения пиломатериалы подразделяют на доски (ширина бо-
более двойной толщины), бруски (ширина не более двойной толщины), брусья (толщина
и ширина более 100 мм).
Доски выпускают следующих размеров, мм:
ширина: 80; 90; 100; 110; 130; 150; 180; 200; 220; 250;
толщина: 13; 16, 19; 22; 25; 32; 40; 45; 50; 60; 70; 75; 100.
Размеры сечений других пиломатериалов, мм:
бруски: 50x1 (К); 60x100: 70x80; 70x100; 75x100; 75x130; 75x150;
100x150: 100x180; 100x200;
брусья: 130x130; 130x150; 130x180; 150x150; 150x180; 150x200;
200x200; 200x250.
Клееную фанеру выпускают марок ФСФ (повышенной водостойкости) и ФК
(средней водостойкости).
Номинальные размеры листов фанеры (длина х ширина х толщина), мм:
2440х1525хC; 4; 5; Ь; 7: 8); 1525х1525х(9; 10; 12; 15; 18);
2440x1220x0, 4 .!>; 6; 7; 8); 1525х122Ох(9; 10; 12; 15; 18);
2135х|525хC; 4 5; 6; 7: 8); 1525х725х(9; 10; 12; 15; 18);
1830x122()хC, 4, 5; 6; 7; 8); 1220х725х(9; 10; 12; 15; 18);
1830х1525хC; 4; 5; 6; 7; 8); 1220х1220х(9; 10; 12; 15; 18).
В скобках указан ряд толщин фанеры.
Предел прочности при скалывании по клеевому шву должен быть для березовой
фанеры 1,2 МПа, для прочей - 6 - J0 МПа. Бакелизированную фанеру выпускают марок
ФБС (склеенная спирторастворимыми смолами) и ФБВ и ФБВ1 (на водорастворимых
смолах).
Номинальные рчпмеры листов бакелизированной фанеры (длина х ширина х тол-
шина), мм:
Стандарты
163
1500 х 1200 х 5;
1500 х 1500 х 7;
4400 х 1500 х 10;
4900 х 1250 х 12;
5000 х 1200 х 14;
5600 х 1200 х 14;
5600 х 1500 х 16;
7700 х 1500 х 18.
Предел прочности бакелизированной фанеры разных марок должен быть, МПа:
при скалывании по клеевому шву 1,47 - 1,76;
при растяжении вдоль волокон 59 - 88;
при статическом изгибе вдоль волокон 78,5 - 117,5.
4.12. СТАНДАРТЫ
Сортамент черных металлов.
Сортовой прокат
ГОСТ 2590-88
ГОСТ 2591-88
ГОСТ 2879-88
ГОСТ 1133-71
ГОСТ 103-76
ГОСТ 4405-75
ГОСТ 7419-90
ГОСТ 5157-83
ГОСТ 22411-77
ГОСТ 8239-89
ГОСТ 8240-89
ГОСТ 12492.0-90
ГОСТ 12492.1-90
ГОСТ 5267.1-90
ГОСТ 5267.2-90
ГОСТ 5267.7-90
ГОСТ 5267.8-90
11*
Прокат стальной горячекатаный круглый.
Прокат стальной горячекатаный квадратный.
Прокат стальной горячекатаный шестигранный.
Сталь кованая круглая и квадратная.
Полоса стальных горячекатаная.
Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали
Прокат стальной горячекатаный для рессор.
Профили стальные горячекатаные разных назначений
Прутки из сплавов горячекатаные и кованые.
Фасонный прокат
Двутавры стальные горячекатаные.
Швеллеры стальные горячекатаные.
Прокат для сельскохозяйственных машин. Общие технические
условия.
Профиль корытный для сельскохозяйственных машин.
Швеллеры.
Профиль зетовый.
Профиль верхнего листа поперечной балки рамы полувагона.
Профиль упорных плит автосцепки.
164
МАТЕРИАЛЫ
ГОСТ 5267.9-90
ГОСТ 5267.10-90
ГОСТ 8509-86
ГОСТ 8510-86
ГОСТ 18662-83
ГОСТ 19240-73
ГОСТ 19425-74
ГОСТ 21026-75
ГОСТ 26020-83
ГОСТ 11474-76
ГОСТ 19771-74
ГОСТ 19772-74
ГОСТ 8278-83
ГОСТ 8281-80
ГОСТ 8282-83
ГОСТ 8283-77
ГОСТ 9234-74
ГОСТ 13229-78
ГОСТ 14635-79
ГОСТ 10551-75
ГОСТ 25577-83
ГОСТ 5781-82
ГОСТ 10884-81
ГОСТ 8319.0-75
Профиль для клина автосцепки.
Профиль для бандажных колец.
Уголки стальные горячекатаные равнополочные.
Уголки стальные горячекатаные неравнополочные.
Профили горячекатаные СВП для крепи горных выработок.
Рельсы для наземных и подвесных путей.
Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные.
Швеллеры стальные горячекатаные с отогнутой полкой для
вагонеток.
Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями
полок.
Гнутые профили
Профили стальные гнутые. Технические условия.
Уголки стальные гнутые равнополочные.
Уголки стальные гнутые неравнополочные.
Швеллеры стальные гнутые равнополочные.
Швеллеры стальные гнутые неравнополочные.
Профили стальные гнутые С-образные равнополочные.
Профили стальные гнутые корытные равнополочные.
Профили стальные гнутые листовые с трапециевидным гоф-
гофром.
Профили стальные гнутые зетовые.
Профили стальные гнутые специальные для вагоностроения.
Профили стальные гнутые гофрированные.
Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные и
прямоугольные. Технические условия.
Периодические профили
Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конст-
конструкций. Технические условия.
Сталь арматурная термомеханически и термически упрочнен-
упрочненная периодического профиля. Технические условия.
Профили стальные горячекатаные периодические продольной
прокатки. Технические условия.
Стандарты
165
ГОСТ 8320.0-83
ГОСТ 8320.1-83
ГОСТ 8320.-2-83
ГОСТ 8320.3-83
ГОСТ 8320.4-83
ГОСТ 8320.5-83
ГОСТ 8320.6-83
ГОСТ 8320.7-83
ГОСТ 8320.8-83
ГОСТ 7417-75
ГОСТ 8559-75
ГОСТ 8560-78
ГОСТ 8786-68
ГОСТ 8787-68
ГОСТ 1050-88
ГОСТ 1051-73
ГОСТ 4543-71
ГОСТ 1435-90
ГОСТ 5210-82
ГОСТ 5950-73
Профили периодические поперечно-винтовой прокатки. Об-
Общие технические условия.
Профили периодические поперечно-винтовой прокатки трех-
трехступенчатые для валов электродвигателей.
Профили периодические поперечно-винтовой прокатки четы-
четырехступенчатые для валов электродвигателей.
Профили периодические поперечно-винтовой прокатки пяти-
пятиступенчатые для валов электродвигателей.
Профили периодические поперечно-винтовой прокатки семи-
ступенчатые для валов электродвигателей.
Профили периодические поперечно-винтовой прокатки для
полувалов турбокомпрессоров.
Профили периодические поперечно-винтовой прокатки для
вала-шестерни.
Профили периодические поперечно-винтовой прокатки для
тракторов.
Профили периодические поперечно-винтовой прокатки для
автостроения.
Калиброванная сталь
Сталь калиброванная круглая.
Сталь калиброванная квадратная
Прокат калиброванный шестигранный.
Сталь чистотянутая для шпонок сегментная.
Сталь чистотянутая для шпонок.
Сталь качественная и высококачественная
Сортовой и фасонный прокат, калиброванная сталь
Прокат сортовой, калиброванный со специальной отделкой
поверхности из углеродистой качественной конструкционной
стали. Общие технические условия.
Прокат калиброванный. Общие технические условия.
Прокат из легированной конструкционной стали. Технические
условия.
Сталь инструментальная углеродистая. Технические условия.
Сталь инструментальная для напильников, рашпилей, зубил и
крейцмейселей. Технические условия.
Прутки и полосы из инструментальной легированной стали.
Технические условия.
166
МАТЕРИАЛЫ
ГОСТ 19265-73
ГОСТ 1414-75
ГОСТ 10702-78
ГОСТ 14955-77
ГОСТ 14959-79
ГОСТ 5632-72
ГОСТ 5949-75
ГОСТ 11880-78
ГОСТ 7831-78
ГОСТ 5949-75
ГОСТ 10994-74
ГОСТ 20072-74
ГОСТ 14082-78
ГОСТ10160-75
ГОСТ 12766.1-77
ГОСТ 12766.2-77
ГОСТ 12766.3-77
ГОСТ 12766.4-77
ГОСТ 12766.5-77
Прутки и полосы из быстрорежущей стали. Технические усло-
условия.
Прокат из конструкционной стали высокой обрабатываемости
резанием. Технические условия.
Прокат из качественной конструкционной углеродистой и ле-
легированной стали для холодного выдавливания и высадки.
Технические условия.
Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверх-
поверхности. Технические условия. .
Прокат из рессорно-пружинной углеродистой и легированной
стали. Технические условия.
Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие,
жаростойкие и жаропрочные. Марки.
Сталь сортовая и калиброванная коррозионностойкая, жаро-
жаростойкая и жаропрочная. Технические условия.
Сталь горячекатаная. Болванка обжатая и заготовка из стали
качественной и высококачественной. Технические условия.
Заготовки стальные прямоугольные для штампов горячей объ-
объемной штамповки. Технические условия
Сталь сортовая и калиброванная коррозионностойкая, жаро-
жаростойкая и жаропрочная. Технические требования.
Сплавы прецизионные. Марки.
Сталь теплоустойчивая. Технические условия.
Прутки и листы из прецизионных сплавов с заданным темпе-
температурным коэффициентом линейного расширения. Техниче-
Технические условия.
Сплавы прецизионные магнитомягкие. Технические условия.
Проволока из прецизионных-сплавов с высоким электриче-
электрическим сопротивлением. Технические условия.
Лента из прецизионных сплавов с высоким электрическим
сопротивлением. Технические условия.
Сплавы калиброванные прецизионные с высоким электриче-
электрическим сопротивлением. Технические условия.
Прокат сортовой из прецизионных сплавов с высоким элек-
электрическим сопротивлением. Технические условия.
Лента плющеная из прецизионных сплавов с высоким элек-
электрическим сопротивлением. Технические условия.
Стандарты
167
ГОСТ 6862-71
ГОСТ 18907-73
ГОСТ 18968-73
ГОСТ 19442-74
ГОСТ 23705-79
ГОСТ 10884-81
ГОСТ 14119-85
Прутки из легированной магнитотвердой стали. Технические
условия.
Прутки нагартованные термически обработанные шлифоваль-
шлифовальные из высоколегированной и коррозионностойкой стали.
Прутки и полосы из коррозионностойкой и жаропрочной ста-
стали для лопаток паровых турбин. Технические условия.
Прутки фасонные для лопаток и прутки для связи лопаток па-
паровых турбин из коррозионностойкой и жаропрочной стали.
Технические требования.
Прутки горячекатаные и кованные из жаропрочных сплавов.
Технические условия.
Сталь стержневая арматурная термомеханически и термически
упрочненная периодического профиля. Технические условия.
Прутки из прецизионных сплавов для упругих элементов.
ГОСТ 8731-74
ГОСТ 8732-78
ГОСТ 8733-74
ГОСТ 8734-75
ГОСТ 9567-75
ГОСТ 11017-80
ГОСТ 9940-72
ГОСТ 9941-72
ГОСТ 1060-76
ГОСТ 5654-76
ГОСТ 550-75
Трубы металлические и соединительные части к ним
Трубы бесшовные гладкие
Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Техниче-
Технические требования.
Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сорта-
Сортамент.
Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теп-
лодеформированные. Технические требования.
Трубы стальные бесшовные холоднодеформиро ванные. Сорта-
Сортамент.
Трубы стальные прецизионные. Сортамент.
Трубы стальные бесшовные высокого давления. Технические
условия.
Трубы бесшовные горячедеформированные из коррозионно-
стойкой стали.
Трубы бесшовные холодно- и теплодеформираванные из кор-
коррозионностойкой стали.
Трубы стальные бесшовные холоднодеформиро ванные для су-
судостроения. Технические условия.
Трубы стальные бесшовные горячедеформированные для судо-
судостроения. Технические условия.
Трубы стальные бесшовные для нефтеперерабатывающей и
нефтехимической промышленности.
168
МАТЕРИАЛЫ
ГОСТ 14162-79
ГОСТ 21945-76
ГОСТ 21729-76
ГОСТ 19277-73
ГОСТ 22786-77
ГОСТ 800-78
ГОСТ 23270-78
ГОСТ 22897-77
ГОСТ 631-75
ГОСТ 8467-57
ГОСТ 632-80
ГОСТ 6238-77
ГОСТ 633-80
ГОСТ 7909-56
ГОСТ 10704-76
ГОСТ 10705-80
ГОСТ 10706-76
ГОСТ 10707-80
ГОСТ 11068-64
ГОСТ 3262-75
Трубки стальные малых размеров (капиллярные). Технические
условия.
Трубы бесшовные горячекатаные из сплавов на основе титана.
Технические условия.
Трубы конструкционные холоднодеформированные и теплоде-
формированные из углеродистых и легированных сталей. Тех-
Технические условия.
Трубы стальные бесшовные для маслопроводов и топливопро-
топливопроводов. Технические условия.
Трубы биметаллические бесшовные для судостроения. Техни-
Технические условия.
Трубы подшипниковые. Технические условия.
Трубы-заготовки для механической обработки. Общие техни-
технические условия.
Трубы бесшовные холоднодеформированные из сплавов на
основе титана. Технические условия.
Трубы нарезные
Трубы бурильные с высаженными концами и муфты к ним
Трубы бурильные геологоразведочные ниппельного соедине-
соединения.
Трубы обсадные и муфты к ним. Технические условия.
Трубы обсадные и колонковые для геологоразведочного буре-
бурения и ниппели к ним. Технические условия.
Трубы насосно-компрсссорные и муфты к ним. Технические
условия.
Трубы бурильные геологоразведочные и муфты к ним.
Трубы сварные
Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент.
Трубы стальные электросварные. Технические условия.
Трубы стальные электросварные прямошовные. Технические
требования.
Трубы стальные электросварные холоднодеформированные.
Технические условия.
Трубы из нержавеющей стали электросварные.
Трубы стальные водогазопроводные.
Стандарты 1^9
ГОСТ 8696-74 Трубы стальные элекгросварные со спиральным швом об-
общего назначения. Технические условия.
ГОСТ 5005-65 Трубы стальные электросварные для карданных валов.
ГОСТ 11249-80 Трубы стальные свертные паяные двухслойные. Техниче-
Технические условия.
ГОСТ 12132-66 Трубы стальные электросварные и бесшовные для мотове-
лопромышленности.
ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепро-
газонефтепроводов.
Трубы профильные
ГОСТ 13663-86 Трубы стальные профильные. Технические требования.
ГОСТ 8639-83 Трубы стальные квадратные. Сортамент.
ГОСТ 8642-68 Трубы стальные овальные. Сортамент.
ГОСТ 8644-68 Трубы стальные плоскоовальные. Сортамент.
ГОСТ 8645-68 Трубы стальные прямоугольные. Сортамент.
ГОСТ 10692-80 Трубы стальные, чугунные и соединительные части к ним.
Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.
Трубы из черных металлов и сплавов литые и соединительные части к ним
ГОСТ 9583-75 Трубы чугунные напорные, изготовленные методами цен-
центробежного и полунепрерывною литья.
ГОСТ 21053-75 Трубы чугунные напорные со стыковым соединением под
резиновые уплотнительные манжеты.
ГОСТ 8943-75 Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Номенклатура.
ГОСТ 8944-75 Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Технические требования.
ГОСТ 8946-75 Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Угольники прямые. Основные
размеры.
ГОСТ 8947-75 Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Угольники переходные. Основ-
Основные размеры.
ГОСТ 8948-75 Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Тройники прямые. Основные
размеры.
170
МАТЕРИАЛЫ
ГОСТ 8949-75
ГОСТ 8950-75
ГОСТ 8951-75
ГОСТ 8952-75
ГОСТ 8953-75
ГОСТ 8954-75
ГОСТ 8955-75
ГОСТ 8956-75
ГОСТ 8957-75
ГОСТ 8958-75
ГОСТ 8959-75
ГОСТ 8960-75
ГОСТ 8961-75
ГОСТ 8962-75
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Тройники переходные. Основ-
Основные размеры.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Тройники с двумя переходами.
Основные размеры.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Кресты прямые. Основные раз-
размеры.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Кресты переходные. Основные
размеры.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Кресты с двумя переходами.
Основные размеры.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Муфты прямые короткие. Ос-
Основные размеры.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Муфты прямые длинные. Ос-
Основные размеры.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Муфты компенсирующие. Ос-
Основные размеры.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Муфты переходные. Основные
размеры.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Ниппели двойные. Основные
размеры.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Гайки соединительные. Основ-
Основные размеры.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Футорки. Основные размеры.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Контргайки. Основные разме-
размеры.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Колпаки. Основные размеры.
Стандарты
171
ГОСТ 8963-75
ГОСТ 8965-75
ГОСТ 8966-75
ГОСТ 8967-75
ГОСТ 8968-75
ГОСТ 492-73
ГОСТ 493-79
ГОСТ 613-79
ГОСТ 859-78
ГОСТ 2856-79
ГОСТ 4784-74
ГОСТ 5017-74
ГОСТ 14957-76
ГОСТ 15527-70
ГОСТ 17711-80
ГОСТ 18175-78
ГОСТ 19241-80
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической
резьбой для трубопроводов. Пробки. Основные размеры.
Части соединительные стальные с цилиндрической резьбой
для трубопроводов р =1,6 МПа. Технические условия.
Части соединительные стальные с цилиндрической резьбой
для трубопроводов р = 1,6 МПа. Муфты прямые. Основные
размеры.
Части Соединительные стальные с цилиндрической резьбой
для трубопроводов р =1,6 МПа. Ниппели. Основные раз-
размеры.
Части соединительные стальные с цилиндрической резьбой
для трубопроводов р =1,6 МПа. Контргайки. Основные
размеры.
Цветные металлы и сплавы
Марки
Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые, обрабаты-
обрабатываемые давлением.
Бронзы безоловянные литейные.
Бронзы оловянные литейные.
Медь.
Сплавы магниевые литейные.
Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые.
Бронзы оловянные, обрабатываемые давлением.
Сплавы магниевые деформируемые.
Сплавы медно-цинковые (латуни) обрабатываемые давле-
давлением.
Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные.
Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением.
Никель и низколегированные никелевые сплавы, обрабаты-
обрабатываемые давлением.
ГОСТ 19807-91
Титан и сплавы титановые деформируемые.
172
МАТЕРИАЛЫ
ГОСТ 8617-81 Е
ГОСТ 13616-78
ГОСТ 136618-81
ГОСТ 13619-81
ГОСТ 13620-90
ГОСТ 13621-90
ГОСТ 13622-91
ГОСТ 13623-90
ГОСТ 13624-90
ГОСТ 13737-90
ГОСТ 13738-91
ГОСТ 17575-90
ГОСТ 17576-81
ГОСТ 19657-84
Прокат из цветных металлов
Сортовой и фасонный прокат
Профили прессованные из алюминия и алюминиевых спла-
сплавов. Технические условия.
Профили прессованные прямоугольные полосообразного
сечения из алюминия и алюминиевых сплавов. Сортамент.
Профили прессованные косоугольные фитингового уголко-
уголкового сечения из алюминия и алюминиевого сплава. Сорта-
Сортамент.
Профили прессованные прямоугольные фасонного зетового
сечения из алюминия и алюминиевых сплавов. Сортамент.
Профили прессованные прямоугольные равнополочного
зетового сечения из алюминиевых и магниевых сплавов.
Сортамент.
Профили прессованные прямоугольные равнополочного
двутаврового сечения из алюминиевых и магниевых спла-
сплавов. Сортамент.
Профили прессованные прямоугольные равнополочного
таврового сечения из алюминиевых и магниевых сплавов.
Сортамент.
Профили прессованные прямоугольные равнополочного
швеллерного сечения из алюминиевых и магниевых спла-
сплавов. Сортамент.
Профили прессованные прямоугольные отбортованного
швеллерного сечения из алюминиевых и магниевых спла-
сплавов. Сортамент.
Профили прессованные прямоугольные равнополочного
уголкового сечения из алюминиевых и магниевых сплавов.
Сортамент.
Профили прессованные прямоугольные неравнополочного
уголкового сечения из алюминиевых и магниевых сплавов.
Сортамент.
Профили прессованные прямоугольные таврошвеллерного
сечения из алюминиевых и магниевых сплавов. Сортамент.
Профили прессованные косоугольные трапециевидного
отбортованного сечения из алюминия и алюминиевых
сплавов. Сортамент.
Профили прессованные из магниевых сплавов. Технические
условия.
Стандарты
173
ГОСТ 29296-92
ГОСТ 29303-92
ГОСТ 167-69
ГОСТ 494^90
ГОСТ 529-78
ГОСТ 617-90
ГОСТ 1208-90
ГОСТ 2622-75
ГОСТ 2624-77
ГОСТ 2936-75
ГОСТ 10092-75
ГОСТ 11383-75
ГОСТ 13548-77
ГОСТ 16774-78
ГОСТ 17217-79
ГОСТ 18475-82 Е
ГОСТ 18482-79 Е
ГОСТ 19441-74
ГОСТ 20900-75
ГОСТ 21646-76
ГОСТ 23698-79
ГОСТ 23786-79
Профили прессованные прямоугольные неравнополочного
таврового сечения из алюминиевых и магниевых сплавов.
Сортамент.
Профили прессованные прямоугольные неравнополочного
двутаврового сечения из алюминиевых и магниевых спла-
сплавов. Сортамент.
Трубы из цветных металлов и сплавов
Технические условия
Трубы свинцовые.
Трубы латунные.
Трубки радиаторные.
Трубы медные.
Трубы бронзовее прессованные.
Трубы манометрические из бронзы марки БрОФ4-0,25 и
латуни марки Л63.
Трубки медные и латунные капиллярные.
Трубки радиаторные плоскоовальные бесшовные.
Трубы мельхиоровые для теплообменных аппаратов.
Трубки медные и латунные тонкостенные.
Трубки тонкостенные из никеля и никелевых сплавов.
Трубы медные прямоугольные и квадратного сечения.
Трубы из медно-никелевого сплава марки МНЖ5-1.
Трубы холоднодеформированные из алюминия и алюми-
алюминиевых сплавов.
Трубы прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов.
Трубы прессованные из магниевых сплавов.
Трубы волноводные медные и латунные прямоугольные.
Трубы латунные для теплообменных аппаратов.
Трубы сварные прямошовные из алюминиевых сплавов.
Трубы бурильные из алюминиевых сплавов.
174 МАТЕРИАЛЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Авурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. М.: Машино-
Машиностроение. T.I. I992.
2. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. Л.: Машиностроение, 1983.
3. Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали. М.: Машино-
Машиностроение, 1993.
4. Келоглу Ю.П., Захариевич К.М,, Карташевская М.И. Краткий металловедческий
справочник. Кишинев: Картя молдовеняскэ, 1969.
5. Материалы в машиностроение. Выбор и применение / Под ред. И.В.Кудрявцева,
М.: Машиностроение, 1967-1968.
6. Общетехнический справочник/ Под ред. Е.А.Скороходова. М.: Машиностроение,
1989.
7. Поздвяк Л .А., Тишаев СИ., Скрынченко Ю.М. Инструментальные стали. М.:
Машиностроение, 1975.
8. Тепловые свойства веществ: Справочная таблица. М.: ЦНИИатоминформ, 1979.
9. Физико-механические свойства конструкционных материалов и некоторые со-
современные методы их исследования: Справочник. М.: ЦНИИатоминформ, 1982.
Виды термической обработки
175
5. ТЕРМООБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
5.1. ВИДЫ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Термообработка металлов - процесс тепловой обработки металлов и сплавов с це-
целью изменения их структуры, а следовательно, и свойств, заключающийся в нагреве до
определенной температуры, выдержке при этой температуре и последовательном охла-
охлаждении с заданной скоростью. Основные виды термообработки приведены в табл 1.
При химико-термической обработке происходит, в основном, изменение структуры
поверхностного слоя материала, в результате чего повышаются твердость, износоустой-
износоустойчивость и устойчивость против коррозии. Наиболее распространенными видами хими-
химико-термической обработки являются цементация, азотирование, цианирование
(табл. 2).
Электротермическая обработка - термическая обработка материалов с использова-
использованием электрического нагрева (индукционного, контактного и др.); позволяет применять
большие скорости нагрева, а также нагревать отдельные участки изделия либо только
его поверхностный слой.
Термомагнитная обработка - разновидность термической обработки, позволяющая
улучшить некоторые магнитные свойства металлов и сплавов в результате охлаждения
изделий в магнитном поле.
Патентирование - термическая обработка стальной проволоки - включает нагрев
(до 870 - 950 °С), охлаждение (до 450 - 550 °С) обычно в солевом или свинцовом рас-
расплаве, выдержку и дальнейшее охлаждение на воздухе или в воде. Цель цементации -
улучшение пластичности металла.
1. Основные виды термообработки стали
Вид термообработки
Отжиг
Нормализация
(отжиг
нормализационный)
Закалка:
непрерывная
прерывистая
изотермическая
Процессы, выполняемые
при термообработке
Нагрев и последующее
медленное охлаждение
Нагрев, выдержка и по-
последующее охлаждение на
спокойном воздухе
Нагрев, выдержка и по-
последующее резкое охлаж-
охлаждение
Нагрев, выдержка и по-
последующее охлаждение в
воде, а затем в масле
Нагрев, выдержка и по-
последующее охлаждение в
расплавленных солях, а
затем на воздухе
Назначение
Снятие остаточных напряжений в сталь-
стальных деталях после литья, сварки, пласти-
пластической деформации или механической
обработки
Исправление структуры перегретой стали,
снятие внутренних напряжений в деталях
из конструкционных сталей и улучшение
их обрабатываемости; увеличение глубины
прокаливаемое™ инструментальных ста-
сталей перед закалкой
Получение в сочетании с отпуском высо-
высокой твердости и износоустойчивости
стальных деталей
Уменьшение остаточных напряжений и
деформаций в деталях из высокоуглероди-
высокоуглеродистой инструментальной стали
Получение после закалки минимальной
деформации изделий, повышение пла-
пластичности, предела выносливости и со-
сопротивления изгибу деталей из легиро-
легированной инструментальной стали
176
ТЕРМООБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
Продолжение табл. 1
Вид термообработки
Процессы, выполняемые
при термообработке
Назначение
Закалка:
ступенчатая
То же (отличается от изо-
изотермической закалки
меньшим временем пре-
пребывания изделия в охла-
охлаждающей среде)
Уменьшение напряжений, деформаций
(коробления) и предупреждение образо-
образования трещин в мелком инструменте из
углеродистой инструментальной стали, а
также в более крупном инструменте из
легированной инструментальной и быст-
быстрорежущей стали (Р18, P12, Р9 и др.)
поверхностная
с самоотпуском
Нагрев поверхностного
слоя и последующее бы-
быстрое охлаждение
Для деталей, к которым предъявляются
требования поверхностной твердости
Отличается от непрерыв-
непрерывной закалки тем, что де-
детали охлаждаются не пол-
полностью, вследствие чего
под действием тепла,
сохранившегося внутри
детали, обеспечивается
отпуск закаленного на-
наружного слоя
Для местной закалки ударного инструмен-
инструмента несложной конфигурации, изготовлен-
изготовленного из углеродистой инструментальной
стали, а также при индукционном нагреве
с обработкой холодом
с подстуживанием
Глубокое охлаждение
после закалки до темпе-
температуры (-20) - (-80 °С)
Повышение твердости и получение ста-
стабильности размеров деталей из высоколе-
высоколегированных сталей
Нагретые детали перед
погружением в охлаж-
охлаждающую среду некоторое
время охлаждаются на
воздухе или выдержива-
выдерживаются в термостате с по-
пониженной температурой
Сокращение цикла термической обработ-
обработки стали; применяется обычно после це-
цементации
светлая
Отличается от непрерыв-
непрерывной закалки применени-
применением контролируемых сред
при нагреве и охлажде-
охлаждении
Защита от окисления и обезуглерожива-
обезуглероживания сложных деталей пресс-форм, штам-
штампов и приспособлений, не подвергаемых
шлифованию
Отпуск:
низкий
средний
высокий
Нагрев в интервале тем-
температур 150 - 250 °С и
последующее ускоренное
охлаждение
Снятие внутренних напряжений и
уменьшение хрупкости режущего и мери-
мерительного инструмента после поверхност-
поверхностной закалки, после закалки цементуемых
изделий
Нагрев в интервале тем-
температур 350 - 500 °С и
последующее медленное
или ускоренное охлажде-
охлаждение
Повышение предела упругости пружин,
рессор и других упругих элементов
Нагрев в интервале тем-
температур 500 - 680 °С и
последующее медленное
или быстрое охлаждение
Для деталей из конструкционных сталей,
как правило, при термическом улучшении
Виды термической обработки
177
Продолжение табл. 1
Вид термообработки
Улучшение
Тсрмомехшическая
обработка
Старение
Процессы, выполняемые
при термообработке
Закалка стали и после-
последующий высокий отпуск
Нагрев, быстрое охлажде-
охлаждение до 400 - 500 °С.
Многократное пластиче-
пластическое деформирование,
закалка и отпуск
Нагрев и длительная вы-
выдержка при повышенной
температуре
Назначение
Обеспечение сочетания высокой прочно-
прочности и пластичности при окончательной
термообработке деталей из конструкцион-
конструкционных сталей, испытывающих в работе
ударные и вибрационные нагрузки
Обеспечение для проката и простых дета-
деталей, не подвергаемых сварке, повышен-
повышенной прочности по сравнению с прочно-
прочностью, получаемой при обычной термиче-
термической обработке
Стабилизация размеров деталей и инстру-
инструментов из различных сталей
2. Виды химико-термической обработки стали
Химико-термическая
обработка
Цементация
(науглероживание)
Азотирование
Высокотемпературное
цианирование
(азотонауглероживание)
Борирование
Насыщение элементами
поверхностных слоев
Углеродом на заданную
глубину (после цемента-
цементации рекомендуется закал-
закалка и низкий отпуск)
Азотом на заданную глу-
глубину (перед азотировани-
азотированием проводят закалку и
высокий отпуск)
Азотом и углеродом на
заданную глубину (после
цианирования рекоменду-
рекомендуется поверхностный на-
наклеп)
Бором при нагревании в
соответствующей среде
(после борирования целе-
целесообразно проводить за-
закалку и отпуск для уп-
упрочнения сердцевины)
Назначение
Получение поверхностного слоя высокой
твердости 500 - 600 HV, износостойкости
при наличии вязкой сердцевины деталей
Повышение поверхностной твердости 800
- 1200 HV, износостойкости, предела вы-
выносливости, коррозионной и эрозионной
стойкости деталей
Повышение поверхностной твердости 650
- 850 HV, износостойкости, предела вы-
выносливости при изгибе и контактной вы-
выносливости деталей из низкоуглеродистых
и среднеуглеродистых сталей (например,
35, 40, 35Х, 40, и др.)
Повышение износостойкости, твердости
1500 - 1800 HV, окалиностойкости и кор-
коррозионной стойкости, теплостойкости
Примечание:. В скобках приведены наименования видов химико-термической обра-
обработки, рекомендуемые некоторыми международными организациями.
12 Том 1
178
ТЕРМООБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
5.2. ТРЕБОВАНИЯ К ДЕТАЛЯМ
Детали должны иметь простейшие геометрические формы симметричной конфигу-
конфигурации, без выступающих острых граней и резких переходов от одного сечения к друго-
другому. Необходимо предусматривать технологические припуски на коробление, которые
при последующей обработке позволяют исправить размеры и форму деталей. В местах
контроля твердости устанавливают более широкие допуски на размеры, так как это свя-
связано с последующей зачисткой поверхности детали.
Шероховатость поверхности деталей, подвергаемых окончательной термообработ-
термообработке, должна быть не менее Rz 40 (при цементации и азотировании не менее Rz 20).
Шероховатость поверхности детали, на которой проводят контроль твердости,
должна быть до проведения термообработки не менее Rz 20 при задании твердости в
единицах HRC3 и не менее Ra 2,50 при задании твердости в единицах HV.
Для цементованных деталей рекомендуется применять конструкционные низкоуг-
низкоуглеродистые стали, содержащие не более 0,25% углерода. Для деталей, в которых по ус-
условиям эксплуатации требуется более прочная сердцевина, допускается применение
сталей с содержанием углерода до 0,35%.
Рекомендуемая глубина цементованного слоя: 0,3 - 0,6; 0,5 - 0,8; 0,9 - 1,2; 1,2 - 1,5;
1,6 - 2; 2,1 - 2,5 мм.
Для сохранения твердости закаленного цементованного слоя рекомендуется при-
припуск на шлифование назначать в следующих пределах:
не более 20% глубины слоя при полной его глубине до 2 мм;
не более 25% глубины слоя при полной его глубине свыше 2 мм.
Для деталей, работающих на изгиб и испытывающих динамические нагрузки, не
рекомендуется применять азотирование.
Глубину слоя азотироваштя обычно назначают в пределах, указанных в табл. 3. Она
не должна превышать 5-6% сечения (толщины) детали.
3. Глубина азотирования, мм
Конструкционные стали
0,1-0,3
0,3-0,5
0.5-0,7
Коррозионностойкие стали
0,08-0,15
0,1-0,3
0,3-0,5
Детали простейшей формы постоянной толщины в основном подвергаются закалке
с нагревом током высокой частоты.
Глубина h закаленного слоя в зависимости от диаметра детали определяется по
графику (рис. 1) Соотношение между диаметрами в ступенчатых валиках желательно
иметь в пределах А/^2 = 1»2 •*¦ ЬЗ (рис. 2).
Рис.2
Рис.3
Выбор значений твердости
179
При закалке полых шлицевых валиков твердость и глубина закаленного слоя на
различных поверхностях различны (табл. 4).
4. Твердость и глубина закаленного слоя поверхности шлицевых валиков
Поверхность
(рис. 3)
А
Б
В
HRQ, для сталей марки
35
46,5-51
43.5-46,5
39,5-43,5
45
53-57
51-55
49,5-53
40Х
55-59
53-57
49,5-53
Глубина
закаленного
слоя, мм
3-5
2-1
5.3. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Проведение термической обработки сварных конструкций преследует две основные
цели: снятие остаточных напряжений, восстановление свойств металла в зоне термиче-
термического воздействия сварочного источника тепла. Снятие остаточных напряжений проте-
протекает наиболее интенсивно при температуре 580 - 620 °С, при которой изделие выдержи-
выдерживается более 1 ч.
При неравномерном охлаждении изделий в процессе термической обработки могут
образоваться дополнительные остаточные напряжения, не связанные с технологиче-
технологическим процессом сварки. Наибольшую опасность представляет период охлаждения от
600 до 300 °С. Если в этот период в изделии возникают перепады температур более
50 °С, то после охлаждения возможно образование значительных остаточных напряже-
напряжений порядка @,4 ¦*¦ 0,6)етт.
Ниже 300 °С, когда материал обладает достаточными упругими свойствами, охлаж-
охлаждение изделия может протекать с большей скоростью.
Для сварных конструкций из низко- и среднелегированных сталей большое значе-
значение имеет устранение закаленных зон в области сварного шва, образующихся при свар-
сварке. Восстановление свойств металла в этих зонах происходит во время отпуска при 620
- 680 °С.
5.4. ВЫБОР ЗНАЧЕНИЙ ТВЕРДОСТИ
В чертежах деталей указывают тот метод испытания, который позволяет прово-
проводить контроль твердости без применения переводных таблиц. Если невозможно прове-
проверить твердость на детали ввиду ее сложной конфигурации или когда на ней не допуска-
допускается наличие отпечатка (например, тарельчатые пружины), то контроль твердости про-
проводят на образцах, термически обработанных вместе с деталями.
Числа твердости назначают по одной из следующих шкал:
НВ - для нормирования твердости всех материалов, ГОСТ 9012-59;
HV - для нормирования твердости тонких образцов толщиной 0,3-0,5 мм, для по-
поверхностных слоев толщиной 0,03 - 0,05 мм, ГОСТ 2999-75;
HRC - для нормирования твердости твердых материалов (термообрабатываемой ста-
стали, в том числе и закаленной), ГОСТ 9013-59;
HRA - для нормирования твердости очень твердых материалов (твердых сплавов),
ГОСТ 9013-59;
HRB - для нормирования твердости мягких материалов (незакаленная сталь), ГОСТ
9013-59.
Сравнительные значения твердости по основным шкалам представлены в табл. 5.
Перевод чисел твердости HRC шкалы С Роквелла, ранее применявшийся в промыш-
промышленности, в числа твердости HRG, шкалы Сэ Роквелла, воспроизводимой государствен-
государственным специальным эталоном, представлен в табл. 6. В табл. 7 приведена твердость HRG,
и НВ для некоторых деталей и инструментов.
12*
180
ТЕРМООБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
5. Сравнительная таблица твердости металлов и сплавов (ориентировочно)
I
PQ
143
146
149
153
156
159
163
166
170
174
179
183
187
192
196
144
147
149
152
154
159
162
165
171
174
177
183
186
190
197
202
207
212
217
223
229
235
241
248
255
262
269
277
286
293
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
201
209
213
217
221
226
235
240
250
255
261
272
278
285
291
302
311
321
332
340
351
364
375
387
402
418
430
444
460
477
33
34
35
36
37
38
39
40
41
43
44
45
47
48
49
305
312
320
335
3444
361
380
390
401
423
435
460
474
502
534
495
512
532
555
578
600
627
652
51
52
54
56
58
59
61
63
65
67
69
72
551
587
606
649
694
746
803
867
940
1 021
1 114
1 220
6. Перевод чисел твердости HRC шкалы С Роквелла в числа твердости HRC3
шкалы Сэ Роквелла» воспроизводимой государственным специальным эталоном
HRC
17,8
18,3
18,8
19,3
19,9
20,4
20,9
21,4
21,9
22,4
23
23,5
24
24,5
25
25,5
26
26,6
27,1
27,6
28,1
28,6
29,1
29,6
HRC3
20
20,5
21
21,5
22
22,5
23
23,5
24
24,5
25
25,5
26
26,5
27
27,5
28
28,5
29
29,5
30
30,5
31
31,5
Примечание:
HRC
30,2
30,7
31,2
31,7
32,2
32,7
33,2
33,8
34,3
34,8
35,3
35,8
36,3
36,8
37,4
37,9
38,4
38,9
39,4
39,9
40,5
41
41,5
42
HRC3
32
32,5
33
33,5
34
34,5
35
35,5
36
36,5
37
37,5
38
38,5
39
39,5
40
40,5
41
41,5
42
42,5
43
43,5
HRC
42,5
43
43,5
44,1
44,6
45,1
45,6
46,1
46,6
47,1
47,7
48,2
48,7
49,2
49,7
50,2
50,7
51,3
51,8
52,3
52,8
53,3
53,8
54,3
HRC3
44
44,5
45
45,5
46
46,5
47
47,5
48
48,5
49
49,5
50
50,5
51
51,5
52
52,5
53
53,5
54
54,5
55
55,5
HRC
54,9
55,4
55,9
56,4
56,9
57,4
58
58,5
59
59,5
60
60,5
61
61,6
62,1
62,6
63,1
63,6
64,1
64,6
65,2
65,7
66,2
66,7
HRC3
56
56,5
57
57,5
58
58,5
59
59,5
60
60,5
61
61,5
62
62,5
63
63,5
64
64,5
65
65,5
66
66,5
67
67,5
Промежуточные значения находятся методом линейной интерполяции.
Выбор значений твердости
181
7. Числа твердости HRG, и НВ для некоторых деталей и инструментов
Марка стали
или сплава
10
20
35
45
20Х
40Х
Твердость
HRG,
53-63
49,5-53
53-63
57-61
59-63
27-32
36,5-41,5
27-32
53-63
30-35
36,5-41,5
41,5-46,5
47,5-51
НВ
-
-
-
-
245-285
321-378
245-285
-
269-306
321-378
373-432
-
Назначение
Для цементованных деталей, работающих на истира-
истирание, требующих высокой прочности сердцевины
Для цементованных загрузочных камер пресс-форм
Для цементованных деталей, работающих на истирание
и не требующих высокой прочности сердцевины
Для цементованных деталей станочных приспособле-
приспособлений, работающих на износ (осей, валов, зубчатых ко-
колес, колонок, оправок, копиров, эксцентриков, кон-
кондукторных втулок, кулачков зажимных патронов, хра-
храповиков, звездочек цепных передач, специальных гаек
и др.)
Для цементованных деталей станочных приспособле-
приспособлений: постоянных, промежуточных и быстросменных
кондукторных втулок диаметром больше 21 мм, дета-
деталей штампов и др.
Для деталей, испытывающих небольшое напряжение
Для деталей, минимальный размер сечения которых не
более 20 мм, крепежных деталей, тяг, серы, втулок,
пальцев, шпилек и других деталей невысокой прочно-
прочности
Для деталей, требующих повышения прочности
Для цементованных деталей, работающих на истирание
и не требующих высокой прочности сердцевины
Для деталей типа валов, осей, шестерен, применяемых
в термически улучшаемом состоянии
Для деталей типа валов, соединительных муфт, сило-
силовых болтов и шпилек, оформляющих элементов пресс-
форм простого и сложного профилей
Для деталей типа втулок, колец, работающих без удар-
ударных нагрузок
Для деталей станочных приспособлений с повышен-
повышенной износостойкостью рабочих участков: валов, осей,
рычагов, зубчатых колес
182
ТЕРМООБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
Продолжение табл. 7
Марка стали
или сплава
45Х
20ХНЗА,
ЗОХНА
ЗОХНА
Твердость
HRC,
35-38,5
30-37,5
33-38,5
51,5-56
53^57
30-35
32-36,5
36,5-41,5
41,5-45,5
57-61
более 59
НВ
302-341
-
290-341
-
-
282-385
321-378
-
-
Назначение
Для валов, осей, крупных зубчатых колес, работающих
без значительных ударных нагрузок
Для специальных крепежных деталей
Для деталей типа силовых болтов, шпилек, требующих
после термообработки повышенной прочности и хо-
хорошей вязкости
Для цементованных загрузочных камер пресс-форм
Для высокоиагруженных деталей, к которым предъяв-
предъявляются требования высокой прочности, пластичности,
вязкой сердцевины
Для деталей штампов и пресс-форм: съемных плит
стационарных пресс-форм, пуансоно-держателей,
резьбовых втулок, пальцев разъемных соединений,
опор, обойм пресс-форм с горизонтальным разъемом,
резьбовых шпилек
Для тонких деталей сложной конфигурации и для де-
деталей станочных приспособлений: переходных резьбо-
резьбовых втулок, винтов, валиков и шестерен к реечным
фиксаторам, корпусов мелких приспособлений, опра-
оправок диаметром до 50 мм, длиной до 200 мм, гайки и
др.
Для деталей средних размеров несложной конфигура-
конфигурации, к которым предъявляют требования повышенного
сопротивления износу, работающих без ударов и толч-
толчков, осей шарниров, валиков, цапф, винтов, собачек,
хвостовой части сварных режущих инструментов, шаб-
шаблонов на сферу и угол и др.
Для зубчатых колес, призматических, сегментирован-
сегментированных, установочных шпонок, эксцентриковых и Г-
образных прихватов, сферических и конических шайб,
копиров, копирных роликов, кулачков для автоматов,
деталей штампов и пресс-форм, крупных скоб, инст-
инструмента для контроля больших размеров
Для деталей станочных приспособлений: валов, шпин-
шпинделей
Для цементованных деталей, работающих на истирание
и требующих повышенной прочности сердцевины
Выбор значений твердости
183
Продолжение табл. 7
Марка стали
или сплава
ЗОХГСА
ХВГ
38ХНЗМА
23Х2НВФА
14Х17Н2
20X13
Твердость
НКСэ
30-35
32-36,5
32-39,5
34-37,5
35,5-44,5
36,5-41,5
49,5-53
53-57
57-61
35,5-40,5
32-36,5
32-36,5
36,5-41,5
-
нв
269-306
282-325
282-354
313-409
319-378
-
-
311-363
282-325
282-325
321-378
126-197
Назначение
Для деталей повышенной прочности, имеющих мак-
максимальные размеры не более 100 мм
Для деталей грузоподъемных устройств
Для крепежных деталей
Для мелких деталей станочных приспособлений слож-
сложной конфигурации с предъявляемыми требованиями
высокой прочности и ударной вязкости при малых
деформациях
Для деталей сечением не более 15 мм, подвергаемых
изотермической закалке
Для деталей типа валов, осей фланцев, работающих
при значительных нагрузках
Для матриц и пуансонов пресс-форм сложного профи-
профиля, роликов к холодновысадочным автоматам
Для деталей с высокой твердостью и износостойкостью
при небольших деформациях: измерительный инстру-
инструмент, штоки и т.д.
Для деталей станочных приспособлений, промежуточ-
промежуточных и быстросменных кондукторных втулок диамет-
диаметром меньше 10 мм, для деталей, работающих на износ
и требующих минимальных деформаций при закалке,
например, точных ходовых винтов, копиров, роликов,
матриц и пуансонов сложного профиля, вырубных и
дыропробивных штампов и др.
Для ответственных деталей, работающих при темпера-
температуре до 500 °С
Для сварных конструкций, которые по габаритам или
конструюмвным особенностям не могут после сварки
подвергаться термической обработке. Для деталей,
работающих при температуре до 500 °С
Для деталей, работающих при температуре до 500 °С,
применяют как коррозионностойкую сталь
Для деталей, работающих при температуре до 200 °С
Для деталей повышенной пластичности, подвергаю-
подвергающихся ударным нагрузкам и работающих при темпера-
температуре до 450 °С
184
ТЕРМООБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
Продолжение табл. 7
Марка стали
или сплава
30X13
15X11МФ
Р18
Р6М5
60С2А
65Г
У8А, У10А
Твердость
HRC3
30-35
41,5-46,5
49,5-53
51,5-56
55-59
59-63
36,5-41,5
59-63
63-66
36,5-41,5
63-66
41,5-46,5
43,5-49,5
45,5-49
43,5-49,5
36,5-41,5
45,5-49,5
51,5-55
НВ
269-306
-
-
-
-
-
-
- '
-
398-464
-
-
-
-
Назначение
Для деталей с повышенными требованиями к пластич-
пластичности
Для мундштуков литьевых пресс-форм и др.
Для деталей с повышенными требованиями к корро-
коррозионной стойкости и прочности
Для вставок, матриц, пуансонов пресс-форм
Для пуансонов, матриц пресс-форм сложного профиля
Для вытяжных матриц и пуансонов, режущего инстру-
инструмента (сверл, метчиков, фрез, плашек, накатных роли-
роликов, высадочного инструмента, работающего с удар-
ударными нагрузками)
Для хвостовой части инструмента
Для матриц и пуансонов сложного профиля с тонкими
выступами и пазами, для съемных литниковых плит
Для сверл, фрез, разверток, зенкеров, протяжек, мет-
метчиков, плашек и другого режущего инструмента
Для хвостовой части инструмента
Для фрез, сверл, разверток, зенкеров, протяжек и
другого режущего инструмента
Для пружин упоров пресс-форм и др.
Для тарельчатых пружин и других пружинящих дета-
деталей
Для пружин и других упругих элементов, от которых
требуется высокие упругие свойства и наименьшая
величина остаточной деформации
Для пружин и пружинящих деталей
Для хвостовой части инструмента, деталей станочных
приспособлений
Для пружин и пружинящих деталей
Для матриц и пуансонов пресс-форм простого профи-
профиля, обрабатываемых шлифованием, гладких и резьбо-
резьбовых знаков, выталкивателей, колонок, литниковых
плит и др.
Выбор значений твердости
185
Продолжение табл. 7
Марка стали
или сплава
У8А,
У10А
36НХ7Ю
36НХТЮМ8
Твердость
НЯСЭ
51,5-56
55-59
56-61
57-61
69-65
61-65
63-66
Не менее
32
Не менее
36,5
Не менее
39,5
Не менее
44,5
НВ
542-635
635-773
-
-
-
-
-
-
Назначение
Для ловителей, фиксаторов упоров к шаговым ножам
штампов и холодновысадочного инструмента, деталей
типа штифтов, втулок, рабочих поверхностей калиб-
калибров, пробок, скоб, шаблонов и др.
Для зажимных и подающих цанг, установочных паль-
пальцев, постоянных опор, рабочей части ножниц, сверл и
фрез для работы по дереву, пуансонов, ножей. Загру-
Загрузочные камеры, заключенные в обойму, поршни к
загрузочным камерам
Для деталей, работающих на истирание без ударных
нагрузок
Для инструмента повышенной твердости и вязкости,
подвергающегося ударам (матрицы простой формы,
цанги, клепальный инструмент). Для кондукторных
втулок диаметром меньше 25 мм, круглых тонкостен-
тонкостенных и круглых усиленных матриц с заплечиками для
режущих секций, пуансонов, сверл и фрез для работы
по дереву
Для резьбовых калибров
Для инструмента, не подвергающегося сильным уда-
ударам (сверл, метчиков, плашек), кондукторных втулок,
направляющих втулок диаметром от 10 до 21 мм и др.
Для протяжек, длинных метчиков, разверток, ножей,
калибров, лекал и др.
Для упругих чувствительных элементов и деталей, тре-
требующих в процессе эксплуатации высокого сопротив-
сопротивления малым пластическим деформациям при нор-
нормальной и повышенной температурах, а также высо-
высоких механических свойств, коррозионной стойкости и
немагнитности
Для пружин ответственного назначения и других упру-
упругих элементов приборов
Для пружин, мембран, сильфонов и других элементов
приборов, подвергаемых в процессе изготовления за-
закалке и отпуску
Для пружин, мемебран, сильфонов и других элементов
приборов, подвергаемых в процессе изготовления
только отпуску
186
ТЕРМООБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
Продолжение табл. 7
Марка стали
или сплава
42НХТЮ
45НХТ
95X18
25Х17Н2Б-Ш
БрБ2,
БрБНТ1,9
Д16
АК6
В95
Твердость
HRC3
Не менее
32
Не менее
36,5
Не менее
56
27-35
46,5-53
-
-
НВ
-
-
-
-
-
310-338
105
100 (для
штамповок)
9,5 (для
поковок)
125
Назначение
Для пружин и упругих чувствительных элементов при-
приборов
Для упругих чувствительных элементов
Для деталей с требованиями твердости, износостойко-
износостойкости, работающих при температуре до 500 °С
Для специальных крепежных деталей
Для деталей ответственного назначения
Для изготовления пружин и пружинящих деталей от-
ответственного назначения, в частности, для изготовле-
изготовления плоских пружин, мембран, деталей часовых меха-
механизмов и т.д. Для облагороженного состояния (после
деформации на 30-40%)
Для высоконагруженных деталей в термически обрабо-
обработанном состоянии (закалка и старение), за исключени-
исключением штамповок и поковок
Для заготовок деталей сложной формы, средней на-
груженности, изготовляемых ковкой и горячей штам-
штамповкой в термически обработанном состоянии
(закалка и искусственное старение)
Для высоконагруженных деталей ответственного на-
назначения в термически обработанном состоянии
(закалка и искусственное старение)
5.5. ПРАВИЛА НАНЕСЕНИЯ НА ЧЕРТЕЖАХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ
На чертежах изделий, подвергаемых термической обработке, указывают свойства
материалов, получаемые в результате обработки, например, твердость (HRC3, HRB,
HRA, НВ, HV), предел прочности (ств), предел упругости (ау), ударную вязкость (KCU,
KCV, КСТ) и т.п.
Глубину обработки обозначают буквой h. Глубину обработки и число твердости ма-
материалов указывают на чертеже предельными значениями «от ... до ...», например,
И 0,7...0,9; 40 ... 46 HRC3.
В технически обоснованных случаях допускается указывать номинальные значения
этих двух величин с предельными отклонениями, например: h 0,8 ± 0,1; 43 ± 3HRC3.
Допускается указывать значения свойств материалов со знаком ">" или "<", на-
например, ств > 130 МПа; НВ < 200 и т.п.
В табл. 8 приведены правила указания на чертежах свойств материалов.
Правила нанесения на чертежах показателей свойств материалов
187
8. Правила нанесения на чертежах показателей свойств материалов (ГОСТ 2.310-68)
Правило
Эскиз
Если все изделие подвергают одному виду обработ-
обработки, то в технических требованиях делают соответст-
соответствующую запись
«.40..,45 HRC& или «.Цементировать h
0,7...0,9 мм; 58...62 ЯЛСЭ» или «Отжечь»
и т.п.
Если большую часть поверхностей изделия подвер-
подвергают одному виду обработки, а остальные поверхно-
поверхности - другому виду обработки или предохраняют от
нее, то в технических требованиях делают соответст-
соответствующие записи
-Е—
1. 40...45 НЯСЭ, кроме поверхности А
2. 30...35 НДСэ, кроме места, обозначенно-
обозначенного особо
Допускается на чертежах указывать виды обработки,
результаты которых не подвергаются контролю, на-
например, отжиг, а также виды обработки, если они
являются единственными, гарантирующими требуе-
требуемые свойства материала и долговечность изделия. В
этих случаях наименование обработки указывают
словами или условными сокращениями, принятыми
в научно-технической литературе
Если обработке подвергают отдельные участки изде-
изделия, то показатели свойств материала и, при необхо-
необходимости, способ получения этих свойств указывают
на полках линий-выносок, а участки изделия, кото-
которые должны быть обработаны, отмечают штрих-
пунктирной утолщенной линией, проводимой на
расстоянии 0,8-1 мм от них, с указанием размеров,
определяющих поверхности
При одинаковой обработке симметричных участков
или поверхностей изделия отмечают штрихпунктир-
ной утолщенной линией все поверхности, подвер-
подвергаемые обработке, а показатели свойств материала
указывают один раз
188
ТЕРМООБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
Продолжение табл. 8
Правило
При обработке поверхностей или участков изделия,
определяемых термином или техническим понятием
(например, рабочая часть или хвостовик режущего
инструмента, поверхности зубьев колеса или поверх-
поверхности, обозначенные буквами и т.п.), допускается
(если это не приведет к неоднозначному пониманию
чертежа) не отмечать их штрихпунктирной утолщен-
утолщенной линией, и в технических требованиях делать
запись
Эскиз
«Хвостовик А 0,8.,.1 мм; 47...50 HRB»
«Поверхность А - 45...50 HRC3»
Примечания: 1. Если надписи с указанием свойств материала и размеры, определяю-
определяющие поверхности, подвергаемые обработке, затрудняют чтение чертежа,
то допускается приводить их на дополнительном упрощенном изобра-
изображении, выполненном в уменьшенном масштабе.
2. При наличии на изделии участков поверхностей с различными требо-
требованиями к свойствам материала эти требования указывают отдельно
для каждого участка.
3. Штрихпункгирную линию проводят на расстоянии 0,8 - 1 мм от ли-
линий контура изображения, длина пприха 3-8 мм, расстояние между
штрихами 3-4 мм.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. Л.: Машиностроение, Ленин-
Ленинградское отделение, 1983.
2. Фиргер И.В. Термическая обработка сплавов: Справочник. Л.: Машиностроение,
Ленинградское отделение, 1982.
3. Штейнберг Б.И., Брайман Б.М., Ильченко В.И. Справочник молодого инжене-
инженера-конструктора. Киев, TexHiKa, 1979.
189
6. СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
6.1. ОБЩИЕ СВВДЕНИЯ
Сварка является основным способом получения неразъемных соединений в маши-
машиностроении.
Существует несколько видов сварки.
По образованию металлической связи сварку делят на две группы способов.
1. Способы сварки плавлением: дуговая (ручная, механизированная и автоматиче-
автоматическая под флюсом, аргонодуговая, в углекислом газе, атомно-водородная); электрошла-
электрошлаковая; плазменная; электронно-лучевая; газовая; лазерная; печная; термитная.
2. Способы сварки давлением. С применением нагрева: контактная (точечная, шов-
шовная и стыковая); диффузионная; трением; индукционная; газопрессовая. Без примене-
применения нагрева: ультразвуковая; холодная сварка; взрывом.
Наибольшее распространение получила дуговая электросварка. Стандарты, регла-
регламентирующие основные типы, конструктивные элементы, размеры и условные обозна-
обозначения сварных соединений, даны в таблице.
ГОСТ
5264-80
8713-79
11533-75
11534-75
14771-76
14776-79
14806-80
15164-78
15878-79
16038-80
16310-80
23518-79
23792-79
Наименование
Ручная луговая сварка. Соединения спорные
Сварка л од флюсом. Соединения сварные
Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом.
Соединения сварные под острыми и тупыми углами
Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми
углами
Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные
Дуговая сварка. Соединения сварные
Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах.
Соединения сварные
Электрошлаковая сварка. Соединения сварные
Контактная сварка. Соединения сварные
Сварка дуговая. Соединения сварные трубопроводов из меди и мед-
но- никелевого сплава
Соединения сварные из полиэтилена, полипропилена и винипласта
Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и
тупыми углами
Соединения контактные, электрические, сварные
6.2. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ СПОСОБОВ СВАРКИ
Выбор способа сварки определяется следующими факторами: маркой свариваемого
материала; требуемыми свойствами сварного соединения; конструкцией сборочной
единицы.
Необходимо принимать во внимание и дополнительные факторы, влияющие на
выбор способа сварки (например, общий объем сварки в изделии, серийность и стои-
стоимость процесса сварки), и рассматривать их с учетом конкретных условий производства
сварной конструкции.
190 СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Для правильного выбора способа сварки ниже приводится краткое описание воз-
возможностей и особенностей некоторых из них.
Ручная дуговая сварка. Ручная дуговая сварка осуществляется дугой, горящей меж-
между металлическим электродом и основным металлом. Применяются неплавящиеся, пла-
плавящиеся электроды и некоторые другие вспомогательные материалы (активные и неак-
неактивные флюсы, защитные газы и газовые смеси).
Неплавящиеся электроды изготавливают из электротехнического угля, синте-
синтетического графита или из вольфрама.
Плавящиеся электроды изготавливают из холоднотянутой калиброванной проволо-
проволоки диаметром 0,3-12 мм, а также горячекатаной или порошковой проволоки.
Ручная дуговая сварка металлическими электродами является универсальным спо-
способом сварки плавлением, позволяющим выполнять все виды соединений из всех ма-
марок конструкционных, углеродистых, легированных и высоколегированных сталей и
сплавов при различном сочетании свариваемых материалов толщиной до 100 мм.
Ручной дуговой сваркой допускается сваривать детали из чугуна, титана, медных и
алюминиевых сплавов. Ее преимущества: легкая регулировка процесса, возможность
получения весьма высоких температур, сохранение химического состава материалов
свариваемых деталей. Это один из наиболее дешевых способов сварки.
Большое распространение получила ручная дуговая сварка при индивидуальном и
мелкосерийном производствах.
Механизированная сварка иод флюсом. При этом способе сварки
(полуавтоматическом и автоматическом под флюсом) электрическая дуга горит под зер-
зернистым сыпучим материалом, называемым сварочным флюсом. Под действием тепла
сварочной дуги расплавляются электродная проволока и основной металл, а также
часть флюса. Расплавленный флюс, окружая газовую полость, защищает дугу и расплав-
расплавленный металл в зоне сварки от вредного воздействия окружающей среды, осуществляя
металлургическую обработку металла в сварочной ванне.
Процесс почти полностью механизирован. Экономически целесообразнее исполь-
использовать его при производстве однотипных сварных конструкций, имеющих протяженные
швы и толщину материала от 1,5-2 до 60 мм.
Производительность сварки под флюсом в 5-20 раз выше, чем при ручной дуговой
сварке.
Электрошлаковая сварка. При электрошлаковой сварке оплавление основного и
расплавление электродного металлов осуществляется за счет выделения теплоты при
прохождении электрического тока через расплавленный, обладающий электрической
проводимостью флюс, который удерживается в колодце, образованном кромками сва-
свариваемых деталей и специальными формирующими устройствами типа ползунов или
пластин.
Электрошлаковая сварка возможна только в вертикальном положении снизу вверх.
Она позволяет сваривать стали практически всех классов толщиной 20-500 мм.
При использовании плавящихся мундштуков позволяет соединять металл толщиной до
2000-3000 мм.
Электрошлаковая сварка отличается наивысшей производительностью из всех из-
иестных способов сварки плавлением.
Недостатки: перерывы в процессе недопустимы, металл шва и околошовной зоны
имеет очень крупное зерно, поэтому в ряде случаев требуется после сварки термическая
обработка.
Выбор рациональных способов сварки 191
Дуговая сварка в защитном газе. При сварке в среде защитных газов электрическая
дуга и расплавленный металл сварочной ванны защищены от атмосферного воздуха
оболочкой из защитного газа.
По характеру воздействия защитной среды на расплавленный металл сварка делит-
делится на две группы:
1) сварка в среде инертных газов;
2) сварка в среде углекислого газа.
Сварка в среде инертных газов выполняется двумя способами:
1) неплавящимся (вольфрамовым) электродом с применением или без применения
присадочной проволоки;
2) плавящимся электродом.
В среде инертных газов рекомендуется сваривать детали из алюминиевых, медных
и титановых сплавов, высоколегированных сталей и сплавов, а также детали из разно-
разнородных сталей и сплавов.
В среде углекислого газа рекомендуется сваривать детали из углеродистой и леги-
легированной сталей толщиной до 10 мм, допускается сваривать толщиной до 30 мм. Сварку
в среде углекислого газа не допускается применять при изготовлении конструкций из
алюминиевых, титановых и медных сплавов.
Сварка контактная. При этом виде сварки детали в местах соединения сжимают
некоторой определенной силой и нагревают. Нагрев осуществляется под действием те-
теплоты, которая выделяется в местах контактов поверхности деталей при прохождении
электрического тока.
Основные виды контактной сварки: стыковая, точечная и шовная.
При стыковой сварке заготовки сваривают по всей плоскости торцов их касания.
Ее применяют для получения из проката изделий или заготовок с длиной более, чем
поставляемая; для соединения деталей из листового профильного проката, труб и т.д.
При точечной сварке заготовки соединяют сваркой в отдельных местах, условно на-
называемых точками. Ее применяют для соединения листовых материалов из стали и
алюминиевых сплавов толщиной до 7 мм и титановых сплавов до 3 мм.
При шовной сварке заготовки соединяют непрерывным прочно-плотным швом.
Применяют для сварки листовых конструкций из углеродистых, легированных и высо-
высоколегированных сталей, алюминиевых и титановых сплавов толщиной до 3 мм.
Контактная сварка отличается от других видов сварки самой высокой производи-
производительностью и самой низкой трудоемкостью, однако требует сравнительно сложного
оборудования и высоких установочных мощностей. Качество сварных соединений вы-
высокое, но контроль его более сложен и трудоемок, чем выполнение самой сварки.
Плазменная сварка. Это сварка плавлением, при которой нагрев проводится сжа-
сжатой дугой. В плазмотронных сварочных аппаратах газ ионизируют с помощью высо-
высокочастотного электромагнитного поля, струю плазмы формируют с помощью электро-
электромагнитных катушек. Плазменная дуга характеризуется весьма высокой температурой (до
30000 °С) и широким диапазоном регулирования ее технологических свойств.
Плазменную сварку применяют для сварки деталей из сталей, алюминиевых, мед-
медных, титановых, никелевых сплавов, молибдена и тантала толщиной от 1 мм и выше и
при сварке металлов с неметаллами.
По сравнению с электронно-лучевой, плазменная сварка является более дешевой,
так как не требуется создания вакуума.
Электронно-лучевая сварка. Это сварка, которая осуществляется потоком электро-
электронов, испускаемых вольфрамовой спиралью, питаемой током высокого напряжения
B50 кВ) и проходящих через кольцевой анод.
192 СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Поток электронов фокусируют с помощью собираемых электромагнитных катушек,
температура в фокусе от 3000 до 1000 °С, пятно нагрева от нескольких сотых миллимет-
миллиметра до 2-3 мм.
Процесс сварки автоматизированный и осуществляется в вакуумных камерах при
давлении 1,33-13,3 МПа.
Основные области промышленного применения:
сварка изделий из тугоплавких и химически активных металлов (волыррам, 'нио-
'ниобий, тантал, молибден) толщиной от нескольких десятых до нескольких миллиметров;
сварка изделий из трудносвариваемых, жаропрочных и жаростойких сталей и спла-
сплавов;
соединение изделий из разнородных металлов;
сварка электронных приборов, микросхем;
сварка сосудов высокого давления и зубчатых колес толщиной 10-15 мм из высо-
высокопрочных сталей мартенситного класса.
Наибольшие толщины свариваемых заготовок из стали 35-40 мм.
Преимущество электронно-лучевой сварки - отсутствие окисления расплавленного
металла и гарантированное высокое качество сварного соединения. Недостатки: слож-
сложность процесса и оборудования, низкая производительность, высококвалифицирован-
высококвалифицированное обслуживание, ограничение габаритов свариваемых изделий.
Ультразвуковая сварка. При ультразвуковой сварке (частота колебаний 20-30 кГц)
детали сжимают зажимом (сила 0,2-2 Н), соединенным волноводом с магнитострикци-
онным генератором колебаний. Высокочастотные колебания вызывают нагрев стыка и
диффузионное взаимопроникновение атомов соединяемых материалов.
Этот способ можно применять как для сварки двух листов малой толщины, так и
для пакетной сварки, сварки разнородных металлов (коррозионно-стойких сталей с
алюминием, меди с алюминием и др.), деталей малой и большой толщины трудносва-
трудносвариваемых металлов (молибдена, вольфрама, тантала и др.), а также для сварки пласт-
пластмасс, толщина материалов от 0,3 до 1,6 мм.
При ультразвуковой сварке не происходит нагрева значительных объемов металла;
требуется малая электрическая мощность; возможно проводить сварку плакированных и
оксидированных поверхностей. Прочность соединений во многих случаях превосходит
прочность соединений, полученных контактной сваркой.
Этот способ сварки широкого распространения в промышленности пока не по-
получил. В радиоэлектронике ультразвуковую сварку используют для соединения деталей
толщиной до нескольких микрометров.
Диффузионная сварка в вакууме. Этот способ сварки основан на диффузионном со-
соединении материалов в вакууме без их расплавления. Вначале происходит нагрев мате-
материалов до высокой температуры и при давлении 1-20 МПа, что вызывает пластическую
деформацию микровыступов, а затем взаимное соединение деталей под действием
диффузии.
При этой сварке сваривают самые разнообразные композиции различных металлов
между собой и неметаллическими материалами (стекло, керамику и др.).
Недостатки: ограничение габаритов изделий размерами камер, невысокая произво-
производительность, сложность оборудования.
Газовая сварка. При газовой сварке свариваемый и присадочный металлы расплав-
расплавляют в пламени, получающемся при сгорании какого-либо горючего газа в смеси с ки-
кислородом, обычно применяют ацетилен.
Выбор рациональных способов сварки 193
Газовую сварку осуществляют и без применения присадочного материала, где фор-
формирование шва проводят за счет расплавления кромок основного металла (соединения -
стыковое с отбортовкой и угловое).
Эту сварку применяют в основном при ремонтных работах, при заварке дефектов
чугунного литья, при сварке тонколистовых конструкций из малоуглеродистых сталей
толщиной до 5 мм и некоторых цветных металлов.
По сравнению с электродуговой сваркой, газовая сварка - процесс малопроизводи-
малопроизводительный. Недостатки: прочностные качества сварных соединений на сталях и алюми-
алюминии невысоки. При газовой сварке возникают повышенные деформации.
Газопрессовая сварка. Соединяемые кромки нагревают кислородно-ацетиленовым
пламенем и сдавливают с помощью осадочного механизма.
Способ широко применяют для сварки магистральных труб в полевых условиях с
нагревом стыка кольцеобразно расположенными горелками.
Лазерная сварка. Эта сварка осуществляется концентрированным световым лучом,
создаваемым лазером (рубиновый кристалл, неодимовое стекло). Температура луча до
10000 СС, пятно нагрева от нескольких микрометров до нескольких сотых миллиметра.
Позволяет сваривать детали из стали, меди, никеля, титана, вольфрама, ниобия,
золота, платины, серебра, бронзы, а также из различных сочетаний этих материалов
толщиной до 1 мм.
В радиоэлектронике лазерную сварку применяют для соединения деталей толщи-
толщиной до нескольких микрометров, например при изготовлении датчиков, диодов и при-
приварке выводов интегральных схем.
Работы в этой области носят пока поисковый характер.
Сварка взрывом. При этой сварке соединение осуществляется в результате вызван-
вызванного взрывом соударения свариваемых частей.
На поверхности взрываемых деталей укладывают слой взрывчатого вещества
(аммонит) и взрывают детонатором. Под давлением взрыва лист прочно соединяется с
основным материалом.
Сварка взрывом применяется в основном при производстве двух- или многослой-
многослойных материалов и полуфабрикатов (листов, труб, прутков и др.). Возможна сварка ком-
композиций металлов, не сваривающихся между собой другими способами сварки (сталь -
титан, сталь - серебро и др.).
Сварка выполняется в специальных камерах или полевых условиях. Трудоемкость
процесса незначительна, специального оборудования не требуется.
Недостатки: ограниченность типов сварных соединений, связанная с применением
взрывчатых веществ.
В настоящее время сварка взрывом носит экспериментальный характер.
Индукционная сварка. Это сварка, осуществляемая нагревом соединяемых кромок с
помощью индуктора, через который пропускают ток высокой частоты E-20 кГц) с по-
последующим сжатием кромок осадочным механизмом.
При дугоконтактиой сварке труб концы труб нагревают токами противоположного
направления с помощью индукторов. Под действием наведенных токов на стыке обра-
образуется быстровращающаяся кольцевая дуга, расплавляющая металл. Сварку завершают
сжатием стыка.
Этот способ сварки широко применяют в автоматизированном производстве труб.
Печная сварка. Это сварка, при которой нагрев проводится в печах. На стыке со-
соединяемых деталей укладывают бронзовое или латунное кольцо или смазывают стык
13 Том 1
194
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
пастой из порошкообразной бронзы и флюса. Подготовленные изделия нагревают в
электропечи в восстановительной атмосфере (природные газы) до температуры 1100-
1500 °С.
Сварку применяют для соединения деталей на цилиндрических поясах
(присоединение фланцев к трубам, соединение труб в рамных конструкциях).
Сварка трением. При этом способе сварки соединяемых деталей используют тепло-
теплоту, образующуюся в стыке при трении двух поверхностей в результате преобразования
механической энергии в тепловую непосредственно в свариваемом узле при снижаю-
снижающем осевом давлении 30-170 МПа.
Стыковая сварка трением деталей типа прутков и труб диаметром до 160 мм может
быть использована при изготовлении инструмента (сверл, разверток и др.) и различной
арматуры для железобетона.
Эта сварка позволяет сваривать различные металлы между собой (сталь - чугун,
сталь - алюминий, сталь - медь, медь - алюминий и др.).
Процесс высокопроизводительный, экономичный.
Холодная сварка. Способ холодной сварки (давлением) основан на использовании
пластической деформации без нагрева свариваемых частей внешними источниками те-
тепла, с помощью которой разрушают на свариваемых поверхностях хрупкую пленку ок-
оксидов - основное препятствие для соединения металлов.
Процесс сварки выполняют на любых механических, пневматических и гидрав-
гидравлических прессах, создающих необходимую силу осадки (примерно от 20 до 1200 кН).
Холодная сварка применима только для пластичных металлов: алюминия, меди и
их сплавов, кадмия, никеля, свинца, олова, цинка, титана и др.
Прочность сварных соединений невысока.
Термитная сварка. При этой сварке источником теплоты является экзотермическая
реакция восстановления оксидов железа алюминием (алюминиевые термиты).
Зачищенный стык свариваемых деталей заключают в разъемную керамическую форму с
термитом, который поджигают фосфорным запалом. В результате реакции образуются
оксид алюминия, всплывающий в виде шлака, и расплавленное железо, заполняющее
зазор в стыке. Сварку довершают сжатием стыка.
Этот способ применяют преимущественно для сварки конструкций в полевых ус-
условиях.
6.3. ПРАВИЛА КОНСТРУИРОВАНИЯ
В табл. 1 рассмотрены правила конструирования сварных соединений и показаны
примеры изменений конструкций, улучшающих изготовление сварных узлов.
1. Правила конструирования сварных соединений
Неудачная конструкция
Г* 171
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
Ч. Ч N1
Улучшенная конструкция
ХА
/
/
/
'у
' t
'(
\
Правила конструирования
195
Продолжение табл. 1
Неудачная конструкция
Улучшенная конструкция
КУЧУ
К \ЛТ \ \
гч\\\\чч
1
к\\Ч\\\1
к\\\
Предельные соотношения для стыковых соединений
S/Sl < 3
WXI
При s/s\ > 3 вводятся клиновые участки длиной
/ / / / / / / /•&.
^Пч\У|
\У
196
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 1
Неудачная конструкция
Улучшенная конструкция
ГЖ ЖЖ Ж.
1
i
Правила конструирования
197
Продолжение табл. 1
Неудачная конструкция
Улучшенная конструкция
к\ чч ч ч ч
<UA
УЧУЧУ
ф
3
198
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Сварные рамы. На рис. 1 показаны способы сварки рам из уголков и швеллеров.
j7 ft
/71
Рис. 1
Виды сварных соединений
199
6.4. ВИДЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Основные виды сварных соединений дуговой и газовой сваркой: стыковые (С) и уг-
угловые, которые в свою очередь подразделяются на нахлесточные (Н), тавровые (Т) и уг-
угловые (У).
Наиболее простые и прочные стыковые швы.
Угловые швы могут выполняться за один или несколько проходов автоматической,
механизированной и ручной сваркой, что приводит к различной глубине провара основ-
основного металла (рис. 2,4). Угловые швы треугольного профиля делают прямыми
(нормальными) (рис. 2), выпуклыми и вогнутыми (рис. 5,6) и иногда с неровными кате-
катетами (рис. 7). Чаще всего применяют нормальный шов. Выпуклые швы (условно назы-
называемые швами с усилением) склонны к образованию подрезов (непровары на участках
соединения шва со стенками деталей) и обладают пониженным сопротивлением устало-
усталости. Наиболее прочны вогнутые швы, но выполнение их труднее и менее произвольно.
Швы с неравными катетами целесообразно применять в конструкциях, работающих на
усталостные нагрузки.
Рис.2
Рис.3
X
Рис. 7
Площадь среза углового шва зависит от расчетной толщины шва hp и его длины
(рис. 2-7).
Расчетная толщина шва зависит от способа выполнения шва, его вида и связана с
катетом шва К зависимостью
где р - коэффициент для определения расчетной толщины углового шва, принимаемый
равным:
200
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
1 - для однопроходной автоматической сварки (рис. 9);
0,8- для однопроходной механизированной сварки;
0,7 - для ручной сварки (рис. 5), а также для многопроходной автоматической и ме-
механизированной сварки (рис. 8);
К - расчетный катет углового шва, равный катету вписанного равнобедренного пря-
прямоугольного треугольника.
ГА
i
7/уГ
/
Рис.8
Рис. 9
Часто при расчетах прочности соединений с угловыми швами коэффициент р при-
принимают равным 0,7 независимо от способа сварки.
Катет шва выбирают из условия К ? s, но не менее 3 мм при s > 3 мм. Верхний пре-
предел толщины швов не ограничен, но швы, у которых К> 20 мм, встречаются редко.
Из-за дефектов сварки на концах шва (непровар в начале и кратер в конце шва)
принимают минимальную длину шва не менее 30 мм.
В нахлесточных соединениях принимают / > 4slt Sj - минимальная толщина свари-
свариваемых деталей. Длина /л лобовых швов не ограничена. Длина 1ф фланговых швов не
должна превышать 60К (некоторые авторы рекомендуют не более ЗОА) для ограничения
неравномерности распределения напряжений по длине флангового шва.
При точечной и роликовой сварке тонких изделий (толщиной менее 2 мм) диаметр
точки и ширина шва должны быть в 2 - 3 раза больше толщины s наиболее тонкого сва-
свариваемого элемента. При сварке более толстых материалов диаметр точки и ширину шва
выбирают из соотношения d = s + 3 мм (рис. 10,11).
I5d<c<2d
Рис. 10 Рис. И
6.5. ВЫБОР СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Свариваемость конструкционных углеродистых, легированных и низколегированных
сталей определяется приближенно по эквиваленту углерода Сэ по формуле
^ ^ Mn Ni Cr + Mo + V
С = С + + — + ,
20 15 10
где содержание элементов, %: С - углерода; Мп - марганца; Ni - никеля; Сг - хрома;
Мо - молибдена; V - ванадия.
Выбор сварочных материалов 201
В зависимости от величины Сэ сталь по свариваемости подразделяется на четыре
группы:
I - хорошая свариваемость, Сэ < 0,25%;
II - удовлетворительная свариваемость, Сэ — 0,25 -s- 0,39%;
III - ограниченная свариваемость, Сэ = 0,39 + 0,5%;
IV - плохая свариваемость, Сэ > 0,5%.
При выборе марок сталей для сварных конструкций следует применять марки ста-
сталей, отнесенных к группам свариваемости I, II, III. Применение марок сталей группы IV
следует ограничивать (табл. 2,3).
К сварочным материалам относятся: сварочная проволока, флюсы, электроды для
ручной электродуговой сварки, защитные и горючие газы.
При назначении сварочных материалов необходимо учитывать их технико-
экономические характеристики: марку свариваемого материала; обеспечение требуемой
формы и размеров швов; обеспечение необходимых механических свойств сварных со-
соединений и коррозионной стойкости; возможность сварки в различных пространствен-
пространственных положениях; предупреждение появления трещин в металле шва и зоне термического
влияния; способ сварки; стоимость; коэффициент полезного действия.
Для обеспечения эксплуатационной надежности сварных соединений необходимо
обеспечивать не только равнопрочность шва с основным металлом, но и высокую пла-
пластичность металла шва. Практически это сравнительно легко достигается при сварке ма-
малоуглеродистых сталей. При сварке высокопрочных и легированных сталей, когда не
представляется возможным подобрать электроды, обеспечивающие сочетание этих усло-
условий, следует предпочитать электроды с несколько меньшей прочностью наплавленного
металла, но с более высокой пластичностью.
Ниже приведены механические характеристики сварочных материалов (табл. 4), ре-
рекомендации по их применению (табл. 5), технологические особенности при сварке ста-
сталей (табл. 6) и марки проволоки алюминиевых сплавов (табл. 7,8).
При сварке алюминия и его сплавов допускается применение сварки в среде инерт-
инертных газов, контактной, газовой, ручной электродуговой, под флюсом.
Выбор состава проволоки для сварки обусловливается требованиями, предъявляе-
предъявляемыми к металлу шва и соединениям. Обычно требования предусматривают: стойкость
против образования трещин; прочность; пластичность; коррозионную стойкость.
В связи с этим при сварке алюминиевых сплавов в зависимости от условий изготов-
изготовления и эксплуатации конструкций применяют или универсальную проволоку, которая
обеспечивает достаточно высокие основные свойства соединения, или же проволоку, га-
гарантирующую повышение одного из этих показателей и удовлетворительные значения
других.
Рекомендуемые марки проволоки алюминиевых сплавов приведены в табл. 7,8.
Проволока марок СвАМц, СвАМгЗ, СвАМг5, СвАМгб, СвД20 и СвАК5 поставляется
в соответствии с ГОСТ 7871-75, а остальные марки - по техническим условиям, согласо-
согласованным с изготовителем.
2. Группы свариваемости сталей и сплавов
Группа
сварива-
свариваемости
I
II
III
Сталь углеродистая
обыкно-
обыкновенного
качества
ГОСТ
380-88
СтО, Ст1,
Ст2, СтЗ,
Ст4
Ст5
Стб
качественная
конструкци-
конструкционная
ГОСТ
1050-88
05 кп, 08кп,
10,10 кп,
15,15 кп,
20,20 кп, 25
30, 35
40,
45, 50
Сталь конструкционная
низколе-
низколегированная
ГОСТ
19281-89
09Г2С,
12ГС,
10Г2С1,
10ХСНД
14ХГС,
25Г2С,
15ХСНД,
14Г2
легированная
ГОСТ
4543-71
10Г2,15Г,
15ХА.15ХМ,
15Х, I2XH3A,
12ХН2,
12Х2Н4А
18ХГ, 18ХГТ,
20Х, 20Г,
20ХМ, 20ХН,
20ХГСА,
20ХН2М,
20ХНЗА,
20Г, 25Г
25ХГСА,
25Х2Н4МА,
ЗОХ, ЗОГ,
20Х2Н4А,
30ХГСА.35ХМ
30Г,40Г,50Г
Стали хоррозионностой-
кис,
жаростойкие
и жаропрочные
ГОСТ
5632-72
08Х18Н10,12Х18Н9,
08Х18Н10Т, 17Х18Н9,
12Х18Н9Т,08Х18Н12Т,
12Х18Н12Т.08Х18Н12Б,
20Х23Н18,12Х18Н10Т
15X11МФ, 15Х12ВНМФ,
12Х21Н5Т, 15Х25Т,
45Х14Н14В2М
08X13,12X17,
14Х17Н2,
20Х20Н14С2,
10Х17Н13М2Т,
10Х17Н13МЗТ,
12X13,20X13
Отливки из конструк-
конструкционной стали
нелегиро- легиро-
легированной ванной
ГОСТ 977-88
15Л,20Л
25Л, ЗОЛ,
35Л
40Л,
45Л,
50Л
20ГЛ,
20ГСЛ,
08ГДНФЛ
ЗОГСЛ,
12ДН2ФЛ,
13ХНДФТЛ
Характеристика проч-
прочности сварного соеди-
соединения
при статической на-
нагрузке
Прочность сварного
соединения составляет 95-
100% прочности основно-
основного металла
Прочность сварного
соединения до термиче-
термической обработки составля-
составляет 85-90% прочности
основного металла.
Последующей термиче-
термической обработкой проч-
прочность сварного соедине-
соединения может быть повыше-
повышена до 95% прочности
основного металла
До термической об-
обработки прочность
сварного соединения
составляет 80-85%
прочности основно-
основного металла. Последу-
Последующей термической
обработкой прочно-
прочность сварного соедине-ния
может быть повы-шена
до 90% прочно-сти ос-
основного металла
Продолжение табл.2
IV
55,60
35ХГСА
30X13,40X13,
09Х16Н4Б,
30Х13Н7С2,
40Х9С2
32Х06Л,
35НГМЛ,
35ХГСЛ,
35ХМЛ,
40ХЛ
До термической обра-
обработки при сварке зака-
закаленных сталей проч-
прочность сварного соеди-
соединения имеет на-
наименьшее значение в
зоне отпуска и сос-
составляет 70-80% про-
прочности основного ме-
металла. Последующей
термической обработ-
обработкой прочность сварно-
сварного соединения может
быть повышена до 85%
прочности основного
металла
3. Технологические особенности сварки сталей
Группа
свари-
ваемо-
ваемости
I
II
III
IV
Условия сварки1
Стыковые соединения
незакрепленных
деталей простой формы
с небольшими размерами
Несложные конструкции
из небольшого количества
деталей простой формы с
толшиноп не более 25 мм
Сложные конструкции
с пространственным
расположением деталей
с толщиной не более 25 мм
Сварка возможна без подогрева в любых температурных условиях. Последующая после сварки термическая
обработка (высокий отпуск) применяется для сохранения точных размеров после механической обработки.
После сварки сложные конструкшш из легированных сталей перлитного класса рекомендуется подвергать
отпуску
Сварка без подогрева. После сварки назначается отпуск
Сварка без подогрева.
Сразу после сварки отпуск
Предварительный и сопутствую-
сопутствующий подогрев до 350-500 °С.
После сварки - отпуск
Предварительный подогрев
доЗ(КМ00 °С.
После сварки - отпуск
Предварительный и сопутствую-
сопутствующий подогрев до 400-650 "С.
После сварки - отпуск
Предварительный и сопутствую-
сопутствующий подогрев до 100-300 °С
Предварительный и сопутствую-
сопутствующий подогрев до 350-600 "С.
После сварки - отпуск
Предварительный и сопутствую-
сопутствующий подогрев до 500-650 °С.
После сварки - отпуск
Особенности сварки
При сварке жестких конструк-
конструкций или плит толщиной более
25 мм, при температуре ниже
минус 5 "С при необходимости -
предварительный подогрев
Стали малосклонны к образо-
образованию холодных трещин
При сварке с присадкой стали
перлитного класса толщиной
более 8 мм склонны х трещинам
Стали весьма склонны к обра-
образованию трещин. Удовлетвори-
Удовлетворительное качество достигается
при строго ограниченных усло-
условиях сварки и термической об-
обработки.
При сварке аустенитными элек-
электродами термическая обработка
не обязательна
4. Механические характеристики электродов для дуговой сварки сталей по ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10052-75
Тип
электрода
Э42
Э42А
Э46
Э50А
Э60
Э70
Э85
ЭЮО
Э125
Э145
Э150
Э-07Х20Н9
Э-08Х20Н9Г2Б
Э-08Х19Н10Г2Б
Э-08Х17Н8М2
Э-11Х15Н25М6АГ2
Э-12Х13
Э-10Х17Т
Э-14ХПНВМФ
Э-12ХПНМФ
Э-09Х1М
Э-09Х1МФ
Механические свойства при 20 °С
<тт, МПа
300-400
300-400
380-420
350-450
470-500
550-650
-
280-400
не менее 320
то же 320
-"- 350
320-420
не менее 550
-
600-650
400-480
400-480
а„ МПа
85» %
KCU, Дж/см2
не менее
420
420
460
500
600
700
850
1000
1250
1450
1500
550
550
550
550
600
600
650
750
700
480
500
18
22
18
20
18
14
12
10
8
5
5
30
22
24
30
30
16
12
15
18
16
80
150
80
130
100
60
50
50
40
40
40
100
80
80
100
100
50
40
50
90
80
НВ
137-170
146-152
143-163
143-170
241-255
255-285
-
143-163
159-167
156-197
163-179
-
:
285-302
170-207
207-229
Состояние
металла
Исходное после
сварки
Отпуск 65 °С, Зч
Механические свойст-
свойства после термической
обработки соответст-
соответственно паспорту на
электроды
Исходное
после сварки
Отпуск 730-740 °С, Зч
-
Отпуск 720-740 °С, 10ч
Отпуск 680-720 "С
Отпуск 700-740 °С
О
ас
Е
m
о
О
Е
S
X
т
X
5. Рекомендуемые сварочные материалы при ручной дуговой сварке сталей и сплавов
Марка стали или сплава
СтО, Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4, Ст5
05 кп, 08, 08кп, 10, 10 кп, 15, 15кп,
20, 20 кп, 25, 30, ЗОГ
35, 35Г, 40, 40Г, 45, 45Г
09Г2С, 10Г2С1, 10ХСНД
15Г, 15Х, 15ХА, 20Г, 20Х, 25Г, ЗОХ, 35Х, 40Х
Стандарт
ГОСТ 380-88
ГОСТ 1050-88
ГОСТ 1050-88
ГОСТ 19281-89
ГОСТ 4543-71
Электрод
Тип
Э42, Э46, Э50А
Э42А, Э46, Э50А, Э60
Э50А, Э60, Э85
Э42А, Э50А
Э50А, Э60, Э85, ЭЮО
Стандарт
ГОСТ 9467-75
ГОСТ 10052-75
ГОСТ 9467-75
Продолжение табл. 5
Марка стали или сплава
15ХФ, 15ХМ, 20ХМ. ЗОХМ
25ХГСА, ЗОХГСА, 35ХМ, 38ХМА, 38ХС,
ЗОХГСНА
25ХГСА. ЗОХГСА, ЗОХГСНА
12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Т,
08Х18Ш2Б. 12Х21Н5Т
15Х12ВНМФ
10Х17Н13М2Т. 1ОХ17Н13МЗТ,
20Х23Н18
08X13,12X13, 20X13,30X13
15Л,20Л
25Л.30Л,35Л.40Л,45Л
35ХГСЛ
Стандарт
ГОСТ 4543-71
ГОСТ 5632-72
ГОСТ 977-88
Электрод
Тип
Э-09ХШФ.Э-09Х1М
Э50А, Э60, Э85
Э-ПХ15Н25М6АГ2*
Э-04Х20Н9, Э-07Х20Н9, Э-08Х20Н9Г2Б,
Э-08Х17Н8М2
Э-14ХПНВМФ
Э-08Х17Н8М2. Э^)8Х19Н10Г2Б
Э-28Х24Н16Г6
Э-12Х13,Э-10Х17Т
Э42А.Э50А
Э50А
Э50А.Э60.Э85
Стандарт
ГОСТ 9467-75
ГОСТ 10052-75
ГОСТ 9467-75
а
¦Для конструкций, в том числе в закаленном состоянии,без последующей термической обработки.
б. Рекомендуемые сварочные материалы при сварке разнородных сталей и сплавов
Свариваемые материалы
Марка
0,8,10,15, 20,25,
15Г, 20Г
СтЗ, Ст4, Ст5
СтЗ. Ст5
10.20. 25
15ХМ, ЗОХМ,
ЗОХГСА
08кп, 10,25
ЗОХГСА
25ХГСА', ЗОХГСА
Стандарт
ГОСТ 1050-88
ГОСТ 380-88
ГОСТ 380-8
ГОСТ 1050-88
Марка
15ХМ.20ХМ,
15Х, 12ХМ2
30, 35,40, ЗОГ, 35Г,
45Г,50,50Г
15ХСНД, 12ГС,
10Г2С1
25Г2С
12Х18Н10Т,
20Х23Н18,
12Х18Н12Т
12Х18Н10Т
1Х18Н10Т
25ХГСА, ЗОХГСА
Стандарт
ГОСТ 4543-71
ГОСТ 1050-88
ГОСТ 19281-89
ГОСТ 5781-82
ГОСТ 5632-72
Вид
сварки
Ручная
электродуговая
Вереде
защитных газов
Под флюсом
Ручная
электродуговая
Вереде
защитных газов
Сварочные материалы
Марка или тип
Э42А
Св-08ГС
Св-08Г2С
СВ-18ХМА,
Св-08А
ОСЦ45, АН-348-А
Э-10Х25Н13Г2,
Э-07Х19Н11МЗГ2Ф,
Э-28Х24Н16Г6,
Э-11Х15Н25М6АГ2
Св-07Х25Н13,
Св-08Х2Ш10Г6,
Св-ЮХ16Н25АМ6
СВ-10Х16Н25АМ6
СВ-18ХГСА,
Св-18ХМА,
Св-08ХЗГ2СМ
Стандарт
ГОСТ 9467-75
ГОСТ 2246-70
ГОСТ 9087-81
ГОСТ
10052-75
ГОСТ 2246-70
1
Продолжение табл. 6
Свариваемые материалы
Марка
12Х18Н10Т
Х18Н10Г
08 кп*, 10, 20, 25
08X13, 12X13,
20X13
Стандарт
ГОСТ
5632-72
ГОСТ
1050-88
ГОСТ
5632-72
Марка
12X18HI2T,
10Х17Н13М2Т,
ЮХ17Н13МЗТ
Х18Н10Т
08кп, 10, 20, 25
15Х12ВНМФ
Стандарт
ГОСТ
5632-72
Вид
свирки
Ручная
электродуговая
В среде
защитных
газов
Ручная
электродуговая
Сварочные материалы
Марка или тип
Э-08Х20Н9Г2Б,
Э-08Х19Н10Г2Б
СВ-04Х19НПМЗ,
Св-01Х19Н9,
CB-04X19H1IM3,
Св-06Х19Н9Т,
Св-07Х19К10Б,
Св-08Х21Н10Г6
Св-08ГС, Св-08Г2С,
Св-12ГС, Св-08ГСМТ
Э-12Х13,
Э-14Х17НВМФ
Стандарт
ГОСТ
10052-75
ГОСТ
2246-70
ГОСТ
10052-75
'Однородные свариваемые материалы.
7. Рекомендуемые марки проволоки алюминиевых сплавов
Сварива-
Свариваемый
металл
А99
АМцС
АМгЗ
АМг5
АМгб
АВ, АД31
1915
1201
Марка универсальной
проволоки, обеспечивающей
удовлетворительные характеристики
соединения
А99
СвАМц
СвАМгЗ
СвАМг5
• СвАМгб
СвАК5
Св1557
Св1201 Пч
Марка проволоки, обеспечивающей удовлетворительные основные характеристики
соединения и повышенную (ое) (в среднем 5-10%)
стойкость против
горячих трещин
А99
СвАМц
СвАМг5
СвАМгбЦч
СвАМгбЦч
СвАК5
СвАМг5
Св1201 Пч
временное
сопротивление
разрыву
СвА851
СвАМц
СвАМг5
СвАМгб
СвАМгб 1
Св1557
СвАМгб
Св1201
относительное
удлинение
А99
СвАМц
АВч
СвАМг5
СвАМгбЦч
Св1557
СвАМг5
Св1201 Пч
коррозионную
стойкость
А99
СвАМц
АВч
Св1557
Св1557
АВч
Св1557
Св1201 Пч
8. Марки проволоки, обеспечивающие повышенную стойкость сварных соединений
алюминиевых сплавов против горячих трещин
Свариваемый
металл
А99
АМцС
АМг5
АМг5
АМгб
АВ
АД31
АДЗЗ
Марка проволоки для сварки со сплавами
1915
СвАК5
СвАМг5
СвАМг5
СвАМг5
СвАМгб
СвАМгб
СвАМгб
СвАМгб
АДЗЗ
СвАК5
СвАК5
CbAMiS
СвАМгб
СвАМгб
СвАК5
СвАК5
АД31
СвАК5
СвАК5
СвАМг5
СвАМгб
СвАМгб
СвАК5
АВ
СвАК5
СвАК5
СвАМг5
СвАМгб
СвАМгб
АМгб
СвАМгб
СвАМгб
СвАМгб
СвАМгб
АМг5
СвАМг5
СвАМг5
СвАМг5
АМгЗ
СвАМг5
CbAMiS
АМцС
СвАМд
АЛ34
СвАМгб
Примечания: 1. С цепью устранения горячих трещин допускается применять при подварках в соединениях, не требующих высокой коррозионной стой-
стойкости и пластичности, проволоку марки CbAKS.
2. Для сварки сочетаний материалов АМгб и АЛ34, АМгб и АЛ4 рекомендуется применять соответствующие присадочные прутки
литейного сплава.
З/Дяя уменьшения возможности образования трещин при сварке Д1б (ГОСТ 4784-74) рекомендуется применять сварочную проволо-
проволоку марки СвАК5 (ГОСТ 7871-75).
4. Для сварки материалов Д20 (ГОСТ 4784-74) и АЛ9 (ГОСТ 1583-89) используется соответственно проволока одинакового химиче-
химического состава с основным материалом
208
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
9.
Марка
сплава
АД1
АМц
АМгб
Д18п
Д1
Д16
Д20
В95
ЛВ
AJ12
АЛ4
АЛ9
АЛ19
Область применения, свойства и свариваемость алюминиевых сплавов
Область применения
Несиловые элементы
конструкций, защитные
трубки, прокладки и т.д.
Баки для масла и бензи-
бензина, трубопроводы, за-
заклепки, детали, изготов-
изготовляемые глубокой вытяж-
вытяжкой
Нагруженные коррози-
коррозионно-стойкие конструк-
конструкции, емкости
Свариваемость
Хорошая газовой, дуговой
и контактной сваркой
Хорошая аргонодуювой
сваркой
Сваривать не рекомендуется
Элементы конструкций
средней прочности
Основные силовые эле-
элементы, за исключением
штампованных
Емкости и детали, рабо-
работающие при температуре
18-300 °С
Основные силовые эле-
элементы, обшивки, шпан-
шпангоуты, лонжероны и т.д.
Штампованные и кова-
кованые детали сложной
формы
Детали агрегатов и при-
приборов
Крупные нагруженные
детали
Средненагруженные де-
детали сложной конструк-
конструкции
Детали, работающие при
температуре плюс
175-300 °С
Хорошая точечной, арго-
нодуговой и газовой свар-
сваркой с присадкой из АК
или В61 для неответствен-
неответственных конструкций
Хорошая контактной свар-
сваркой, плохая газовой, арго-
поду го по и сваркой
Удовлетворительная всеми
видами сварки
Хорошая точечной сваркой.
Плавлением не рекомен-
рекомендуется
Хорошая контактной свар-
сваркой. Возможна аргоноду-
говая с присадкой СвАК5
Газовой и аргонодуговой
сваркой
Газовой и аргонодуговой,
заварка дефектов литья
Возможна при заварке
раковин аргонодуговой и
газовой сваркой
Свойства
Высокая коррозионная
стойкость
Нагартовка снижает кор-
коррозионную стойкость.
Прочность шва 90%
-
Плакированные обладают
высокой коррозионной
стойкостью. Прочность
швов 60%
Плакированная, обладает
высокой коррозионной
стойкостью
Швы анодировать и по-
покрывать лаком. Проч-
Прочность шва 70%, после
закалки и искусственного
старения 90%
Применяют в искусст-
искусственно-состаренном со-
состоянии
-
Шов стойкий против
коррозии
Шов стойкий против
коррозии
Хорошие литейные свой-
свойства
-
Примечания: 1. Прочность швов сварных соединений приведена относительно прочности
основного металла в состоянии после отжига.
2. Под контактной сваркой следует понимать точечную и шовную сварку.
10.
Марка
сплавов
Ml, M2,
МЗ
Л63, Л80
БрАЖ9-4,
БрКМцЗ-1
БрОФ6,5-0,15;
БрООМ-0,25
ВТ1-0, ОТ4-1
ВТ5-1, ВТбС,
ВТ14
Рекомендуемые марки сварочной и присадочной проволоки при сварке меди, медных и титановых сплавов
Стандарт
ГОСТ
859-78
ГОСТ
15527-70
ГОСТ
18175-78
ГОСТ
5017-74
ГОСТ
19807-91
Марка сварочной или присадочной проволоки
В среде
инертных газов
БрОЦ4-3;
БрКМцЗ-1
БрОФ6,5-0,15;
БрКМцЗ-1; Л63;
ЛК 62-0,5
БрХ0,7; БрХНТ;
БрНЦр
БрКМцЗ-1
Проволока
одинакового
химического
состава с основ-
основным металлом
Газовая
сварка
Mlp, MCpl
Л63, ЛК62-0,5,
ЛКБ062-0,2-0,04-0,5
МНЖБ-1
Проволока одинако-
одинакового химического
состава с основным
металлом
_
_
Стандарт
ГОСТ
16130-90
ОСТ
90015-70
ТУ
961-1474-
-69
Свариваемость
Сварка плавлением
Удовлетворительная в среде инертных
газов, при ручной электродуговой» под
флюсом, электронно-лучевой сваркой.
Для снятия внутренних напряжений
следует применять отжиг при температу-
температуре 300-700 "С в зависимости от толщины
металла
Удовлетворительная в среде инертных
газов и хорошая газовой сваркой. Для
снятия внутренних напряжений следует
проводить отжиг при температуре 300 °С
Хорошая в среде инертных газов и газо-
газовой сваркой. Для снятия внутренних
напряжений следует применять отжиг
при температуре 350-450 °С
Хорошая в среде инертных газов и газо-
газовой сваркой. Для снятия внутренних
напряжений следует применять отжиг
при температуре 260 °С
Хорошая
Удовлетворительная
Контактная
сварка
Не рекомен-
рекомендуется
Удовлетвори-
Удовлетворительная все-
всеми способа-
способами сварки
Не рекомен-
рекомендуется
Удовлетвори-
Удовлетворительная все-
всеми
способами
сварки
6.6. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И РАЗМЕРЫ СТАНДАРТНЫХ ШВОВ
11. Соединения сварные по ГОСТ 5264-80
Размеры, мм
Обоз-
Обозначение
шва
Конструктивные элементы
подготовленных кромок
свариваемых
деталей
сварного шва
Характерные размеры, мм
С1
S
1-2
2-4
Номин. Пред.откл.
+0,5
+1.0
От s
ДО 25
ОТ5
до 3s
е, не
более
25+3
С 28
е, не
более
Номин.
1-2
2-6
6-9
9-12
От 5 до 25
35+2
25+3
25+4
Пред.
откл.
+1
+2
+3
С2
5=51
Но-
Номин.
У//Л Ьч^Ч Г
1,0-1.5
1,5-3,0
3.0-4,0
Пред.
OTJCI.
е,
не более
Но-
Номин.
+0,5
±1,0
+1,0
-0,5
1,0
1,5
2,0
Пред.
откл.
±0,5
±1,0
Продолжение табл. 11
С4
s=st
1,0-1,5
1,5-3,0
3,0-4,0
Но-
мин.
Пред.
откл.
+0,5
±1,0
+ 1,0
-0,5
е,
не
более
не
более
Но-
мин.
1,0
1,5
2,0
Пред.
откл.
±0,5
±1,0
С7
i
\///л \
Но-
мин.
2
2-4
4-5
Пред.
откл.
е,
не более
±1,0
+ 1,5
-1,0
10
g
(пред.откл. ±1)
1,5
2,0
С42
Ж
S=S/
h
(пред.
откл. ±1)
(пред.
откл. ±1)
не более
10-12
14
не более
16
Продолжение табл. 11
Обоз-
Обозначение
шва
Конструктивные элементы
подготовленных кромок
свариваемых
деталей
сварного шва
Характерные размеры, мм
С8
3-5
5-8
8-И
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
Номин.
8
12
16
20
24
28
32
35
38
41
44
49
53
56
60
64
Пред. откл.
±2
±3
±4
Номин.
0,5
Пред. откл.
+ 1,5
-0,5
+2,0
-0,5
О
X
Е
гп
п
О
Б
S
X
ш
X
я
X =
S=S/
Номин.
С12
3-5
5-8
8-11
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
12
16
20
24
28
32
35
38
41
44
49
53
56
60
64
Пред. откл.
е,±2
Номин.
±2
10
±3
0,5
12
±4
Пред.
откл.
+ 1,5
-0,5
+2,0
-0,5
Продолжение табл. 11
С15
S=St
8-11
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
60-64
64-70
70-76
76-82
82-88
88-94
94-100
Номин.
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
39
42
45
48
51
54
58
Пред.откл.
±2
±3
±4
Номин.
0,5
Пред.откл.
+ 1,5 -0,5
+2,0
-0,5
+3,0
-0,5
3
CI7
3-5
5-8
8-11
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
8
12
16
19
22
26
30
34
38
42
47
52
54
56
60
65
±2
+1,5
-0,5
±3
0,5
+2,0
-0,5
±4
Продолжение табл. 11
Обоз-
Обозначен
ие
шва
Конструктивные элементы
подготовленных кромок
свариваемых
деталей
сварного шва
Характерные размеры, мм
С21
5=5/
3-5
5-8
8-11
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
Номин.
8
12
16
19
22
26
30
34
38
42
47
52
54
56
60
65
Пред.
откл.
±2
±3
±4
/
(пред
откл. ±2)
10
12
g ^ Si
Номин.
0,5
71 ред.
откл.
+ 1,5
-0,5
+2,0
-0,5
О
со
>
п
Е
m
о
о
s
S
X
т
X
Я
S
s =s,
Номин.
Пред.откл.
Номин.
Пред.откл.
С25
S41
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
60-64
64-70
70-76
76-82
82-88
88-94
94-100
100-106
106-112
112-118
118-120
Ш
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
39
42
45
48
51
54
57
60
63
66
68
±2
тТ,5
-0,5
±3
+2,0
-0,5
0,5
±4
+3,0
-0,5
Продолжение табл. 11
У1
51 ? 1
г* - размер для
справок
1-2
2-4
Номин.
Пред.
откл.
+0,5
+1,0
(>Г 5 ДО
25
От 5ДО
3s
не более
25+3
У2
е,
не более
Номин.
1-2
2-6
6-9
9-12
От s
до 2s
5
7
13
17
Пред.
ОТКЛ.
+1
+2
У4
1-1,5
1,5-3,0
3,0-5,0
5,0-6,0
ОТ5ДО
0,5s
Номин.
0
Пред. откл.
+0,5
+1,0
+2,0
е,
не более
б
8
10
12
51 ?
Номин.
1,0-1,5
1,5-3,0
3,0-30,0
От 0,55
до 5
Пред.откл.
+0,5
+1,0
+2,0
Продолжение табл. 11
Обоз-
Обозначение
шва
Конструктивные элементы
подштинленных кромок
свариваемых
деталей
сварного шва
Характерные размеры, мм
У5
5> 2
2-3
3-5
5-6
6-8
ОтО до
0,5j
Номин.
Пред.откл.
+ 1
+2
е,
не более
8
10
12
14
s\ a 2
Номин.
Пред. откл.
2-3
3-30
Св. 0,5*
+1
+2
У6
si > 0,5*
Номин.
Пред. откл.
Номин.
3-5
5-8
8-11
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
8
12
16
20
24
28
32
35
38
41
44
49
53
56
60
64
±2
±3
0,5
±4
Пред. откл.
+1,5
-0,5
+2,0
-0,5
Продолжение табл. 11
У7
s 0,55
3-5
5-8
8-11
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
8
12
16
20
24
28
32
35
38
41
44
49
53
56
60
64
±2
±3
±4
0,5
+ 1,5
-0,5
+2,0
-0,5
У8
8-11
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
60-64
64-70
70-76
76-82
* 82-88
88-94
94-100
Номин.
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
39
42
45
48
51
54
58
Пред.
откл.
±2
±3
±4
Номин.
9
11
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
37
40
43
46
48
52
56
Пред.
откл.
±2
±3
±4
Номин.
0,5
0,5
Пред.
откл.
+ 1,5
+2,0
-0,5
+3,0
-0,5
Продолжение табл. 11
00
Обоз-
Обозначен
ие
шва
Конструктивные элементы
подготовленных кромок
свариваемых
деталей
сварного шва
Характерные размеры, мм
У9
1
А
s\ fc 0,5s1
3-5
5-8
8-11
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
Номин.
12
16
19
22
26
30
34
38
42
47
52
54
56
60
65
Пред. откл.
±2
±3
±4
Номин.
0,5
Пред. откл.
+ 1,5
-0.5
+2,0
-0,5
У10
25°i?
б,
Номин.
s\ a 0,5s
3-5
5-8
8-11
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
8
12
16
19
22
26
30
34
38
42
47
52
54
56
60
65
Пред. откл.
Номин.
Пред. откл.
±2
+ 1,5
-0,5
±3
0,5
+2,0
-0,5
±4
Продолжение табл. 11
2-3
3-5
15-40
Номин.
Пред.откл.
+ 1
+2
+3
2-3
3-15
15-40
+ 1
+2
+3
3-5
5-8
8-11
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
7
10
14
.3
22
26
30
33
36
40
44
47
50
54
58
62
+ 2
±3
+ 4
Т1
ТЗ
51 * 2
I
> 2
Т6
S] > 0,55
Продолжение табл. 11
Обоз-
Обозначение
шва
Конструктивные элементы
подготовленных кромок
свариваемых
деталей
сварного шва
Характерные размеры, мм
Т7
> 0,5s
3-5
5-8
8-11
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
Номин.
7
10
14
18
22
26
30
33
36
40
44
47
50
54
58
62
Пред.откл.
±2
±3
±4
О
ГС
Е
т
п
О
В
S
X
m
ас
Т8
> 0,55
8-11
11-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
60-64
64-70
70-76
76-82
82-88
88-94
94-100
9
11
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
37
40
43
46
48
52
56
±2
±3
±4
Продолжение табл. II
Т9
4542°
> 0,55
12-14
14-17
17-20
20-24
24-28
28-32
32-36
36-40
40-44
44-48
48-52
52-56
56-60
60-64
64-70
70-76
76-82
82-88
88-94
94-100
10
12
14
16
17
18
19
20
21
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
±2
±3
±4
HI
в
/fa
2-5
5-10
10-29
29-60
В
3-20
8-40
12-100
30-240
Номин.
Пред.откл.
+ 1,0
+ 1,5
+2,0
Н2
2-5
5-10
10-29
29-60
3-20
8-40
12-100
30-240
+ 1,0
+ 1,5
+2,0
si >
222
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Сварка стыковых соединений деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей
ниже приведенных значений, должна проводиться так же, как деталей одинаковой толщины
(конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по
большей толщине):
Толщина тонкой детали, мм 1-4 4-20 20-30 св.30
Разность толщин деталей, мм 1 2 3 4
При разности в толщине свариваемых деталей свыше этих значений на детали, имеющей
большую толщину 5[, должен быть сделан скос с одной или двух сторон до толщины тонкой детали
s, как указано на рис. 12. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры
сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.
Рис. 12
Катеты углового шва К и К\ должны быть установлены при проектировании сварного соеди-
соединения, но не более 3 мм для деталей толщиной до 3 мм включительно и одна, две толщины более
тонкой детали при сварке деталей толщиной свыше 3 мм.
6.7. РАСЧЕТ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ
Прочность сварного соединения зависит от качества основного материала, опреде-
определяющего его способность к свариванию, от совершенства технологического процесса
сварки и от характера действующих нагрузок (постоянные и переменные). Все принятые
в инженерной практике методы расчета сварных соединений являются приближенными,
дающими возможность получить решение с меньшей затратой времени.
Наиболее трудной и ответственной частью расчета является правильный выбор до-
допускаемых напряжений или запасов прочности с учетом всех особенностей
рассчитываемой конструкции, технологии ее изготовления и условий эксплуатации.
Допускаемые напряжения в сварных швах при статической нагрузке определяют в
зависимости от допускаемых напряжений на растяжение [ор] для основного металла:
при растяжении
где к - коэффициент запаса прочности, принимаемый обычно равным 1,4 - 1,6 к допус-
допускаемым напряжениям на основной металл;
при сжатии
[<*'с] = [ор];
при срезе
Расчет сварных соединений на прочность
223
[т'] = @,5 + 0,6) [ср].
В зависимости от вида сварного соединения и сварки принятые допускаемые на-
напряжения для сварных швов понижаются путем умножения их на коэффициент ф (табл.
12).
12. Значения коэффициента ср в зависимости от вида сварного соединения и сварки
Вид сварного соединения
Стыковое с двусторонним
проваром
Стыковое на подкладке
Стыковое при одностороннем
шве
Тавровое со сплошным прова-
проваром
Тавровое с угловыми швами без
сплошного провара
Внахлестку с двумя швами
Вид дуговой сварки
Автоматическая под флюсом
Ручная, выполненная качественным электродом
Ручная с повышенными требованиями контроля
Ручная
Автоматическая под флюсом
Ручная
Автоматическая под флюсом
Ручная
Автоматическая под флюсом или ручная
Ф
1,0
0,95
1,0
0,9
0,8
0,7
1,0
0,7
0,8
Допускаемые напряжения при периодическом нагружении
где у - коэффициент понижения допускаемых напряжений,
у=\/№а+Ь)-(ака-Ь)К)<1,
где ka(kx) - эффективный коэффициент концентрации нормальных (касательных)
напряжений (табл. 13);
а, Ъ - коэффициенты (для углеродистых сталей а = 0,58, Ь — 0,26;
для низколегированных а = 0,65, b = 0,3).
Коэффициент асимметрии цикла R определяют как отношение наименьшего и наи-
наибольшего по абсолютному значению напряжений и сил* взятых со своими знаками:
13. Значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений для сварных швов
Сварной шов
Стыковой с полным проваром корня шва:
при автоматической и ручной сварке и контроле швов
при ручной сварке без контроля качества шва
при автоматической сварке без контроля качества шва
Угловой лобовой:
при ручной сварке
при автоматической сварке
Угловой фланговый шов, работающий на срез от осевой
силы
Коэффициент ка(кх) для стали
углеродистой
1
1,2
1,1
2,3
1,7
3,4
низколегированной
1
1,4
1,2
3,2
2,4
4,4
Приведенные рекомендации по назначению допускаемых напряжений в сварных швах спра-
справедливы при качественном выполнении сварки и ее контроле.
224
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
14. Формулы для расчета сварных соединений на прочность
Схема нагружения
Расчетные формулы
Стыковые соединения
е
F
6
/
При растяжении и сжатии
F F г ,
2 „ 2
/"sina
где а = ——— <,
/"cosa
71
i[\
где a =
M 6M
—-
S/2
х-
}
здесь / =
12
5 - статический момент относительно ней-
нейтральной оси части сечения сварного шва
2
о =
36/
32
При определении максимального значения
касательных напряжений в центре длины шва
<г \ 1
/52 l J
Расчет сварных соединений на прочность
225
Продолжение табл. 14
F 6 Л/
Or силы N:
V
/cos a
. L
Ы
От момента М = QL :
Л/ 6?)Z, 6If sin a
Если максимальные касательные напряжения
Q5 3/sing
Tmax ~ bs ~ -iSf
меньше допускаемых, а их расположение не
совпадает с расположением максимальных
значений нормальных напряжений, то каса-
касательные напряжения можно не учитывать.
Тогда полное напряжение в точке 1
/cosa 6.LFsina r i
Эпюры напряжений
Л/кр 2Л/кр
где Q = - площадь, охваченная средней
4
линией контура
4F
n\D2 -d2
<Ф[с
15 Том 1
226
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
V7////J
Ми
сг = (Ti + а-» =
32М
nd'
\ _
Эг
ч
A»2-d2))
м
о =
ЪЪМ
Соединения внахлест
где
здесь К - катет сварного шва
Расчет сварных соединений на прочность
227
Продолжение табл. 14
/
/
А
/
А
/\
/
/
/
}
1
—й—
И
А
-А
м ем
т =
W hpH'
От силы Q :
hpH
От момента М = QL :
М 6QL
W hpH2
Полное напряжение
И
А/
Г
N = /cosa; Q = /sina
От силы Q:
Q fsina
От силы N:
hpH hpH
/"cos a
От момента М = QL:
QL 6FL sin a
W hpH2
Полное напряжение
\
Расчетная длина лобового шва / должна быть
не менее 4hp и не менее 30 мм; при меньшей
длине невозможно обеспечить хороший про-
провар:
F r ,
2hpl
15Н
228
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
т =
<Ф[т]
*///#&
11
А
ГШГ
Ш
На.
Сечение накладок, обеспечивающее равно-
прочность целого сечения
^SH ~~
W
А-А
где As - сечение основного металла;
[
а'] - допускаемое напряжение при растяжении
основного металла;
[а] - допускаемое напряжение для сварного
шва при растяжении
Расчет сварных соединений на прочность
229
Продолжение табл. 14
F
A
1 /
, /
f
i
H
F
Расчетная длина флангового шва / <, 5ОАГ, ми-
минимальная - 30 мм; из-за неравномерности
распределения напряжений по длине шва, на
концах шва они больше, чем в середине.
При растяжении и сжатии
т =
А-А
Иногда для усиления соединения с фланго-
фланговыми швами делаются прорезные швы
т =
Допускаемое усилие, действующее на прорезь,
F~ah[x]
Рекомендуемые размеры а = 25,
/, = A0 + 25M
230
Расчет сварных соединений на прочность
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчётные формулы
/
/
С4
/
/
'е,
у
' f P
А-А
1
а
с
Центр тяжести уголка находится не по середи-
середине ширины элемента, соответственно, шов,
расположенный ближе к центру тяжести, вос-
воспринимает большую нагрузку, чем шов, рас-
расположенный дальше от центра тяжести.
Поэтому длина фланговых швов 1\ и li распре-
распределяется так:
т =
[
А
/
л
\
\
)
/
Сечение накладки, обеспечивающее равно-
прочность целого сечения,
п —
М
\
где [а'] - допускаемое напряжение при растя-
растяжении основного металла;
[т] - допускаемое напряжение для сварного
шва на срез
Расчет сварных соединений на прочность
231
Продолжение табл. 14
h = Н + — К - плечо реактивной пары сил,
3
равное расстоянию между центрами тяжести сварных
швов. Момент Af = Qe = 0 о +—]
моментом пары сил
уравновешивается
Тоща
Мр =Fh = F\ff+-K
F =
Я+-К
От момента:
От силы Q\
Полное напряжение:
_ Q
2Ьр1
+ T
В точке А
Ж-
1 ' tTiTl
JL
e
1 2
N = /cosa; Q = i%ina; с = a + —; h = Я + — К.
2 3
__ .r JV fcosa
От силы N: tv= — = .
Q fsina
От силы Q: -eg =
Определим силу Fi реактивной пары
Тогда от момента М = Qc
V
Полное напряжение
232
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
и
т =
Ф[т],
где L = Y.I == 2(/j+/2)+/ - длина периметра
швов
с
о/
ч
т.
е
/ tma>
/
а
i
<
'р = V
Расчет напряжений от действия суммарного
изгибающего момента можно проводить тремя
способами:
1. По способу расчленения соединения на
составляющие. Тогда
M + QL ^ Г1
hp\hl
W
где А = Н + — К - плечо пары сил;
3
,2
L — (/ - с)+а, здесь с =
Г
- размер до
Я+ 2/
центра тяжести.
2. По способу полярного момента инерции:
M + QL ^ ..
где Jp - суммарный полярный момент инер-
инерции расчетного сечения относительно
точки О,
(/-сK+с3 Я2/
v L +
- наибольшее удаление шва от центра тяжести.
Расчет сварных соединений на прочность
233
Продолжение табл. 14
3. По способу осевого момента инерции:
M + QL
Ih (И \ \ h H И
где Jx = —?- + 2Л_/ — +—К\ + — , у-ц- = — + К - расстояние от нейтральной оси X
6 Р\2 3 ) 12 2
до наиболее удаленной точки шва.
От силы F:
Считаем, что поперечную силу б воспринимает только вертикальн ый шов.
Тогда
Полное напряжение
Тавровые соединения
т =
где / - длина сварного шва
\
JYZZZ
18
где / - длина сварного шва
234
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
Угловые соединения являются нерабочими.
Они применяются для образования профилей
из отдельных элементов
VZ/77/A
\
Х\Ч\\\1
JL.
М
Для схем:
а)
F 6A/
t = +
б)
а =
2hpH
M F 6Af F
»T As ЪН1 ЪН
а)
б)
От момента силы Q в точке Б:
- Я
Расчет сварных соединений на прочность
235
Продолжение табл. 14
Bud A
У
\
***
с.
б
а
- X
или J
От силы Q:
Полное напряжение
ЗидА
От момента М = FL:
1 = —М^ч = —
х х
где
'* =
12
или Jx~hpH2[ — + B
От силы /:
2hp{B
Полное напряжение
От момента М:
М
х
где Jx = 2hp
2- + В\ + —
12 12 2
У max ~ -^ Н + hp
В BhH'
при — ^ 10 Jx * —*—
К 2
От силы Q :
из условия F\H\= QL
236
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
Вид 4
находим
QL
Я,
Уток
hpB hpBHx
Q
Тогда т2 = —— -
от силы Q
XQ :
от силы F
Полное напряжение
QL
2Bh.
2ИрВ
Н +— К - плечо реактивной пары сил
3
где %м =
к2 2
Л/ QL
j Утах + нлв
ВидА
he
V
/
X
От момента М:
От силы Q :
от момента QL
от силы Q
от силы F
Полное напряжение
ЪМ
iQL
In =
гнри
2ИрН
] +t
Условно считают, что перерезывающую силу
Q воспринимают только швы, направленные
вдоль линии действия этой силы. Тогда от
силы Q:
Q
XQ
2hpH
от момента QL
т, =
9L
Расчет сварных соединений на прочность
237
Продолжение табл. 14
ВидА
9
Ар
V/
в
Вариант исполнения
х
здесь
Bhi
От момента М:
От силы F:
Полное напряжение
М
X
F
х =
В случае, если приварен двутавровый элемент,
то момент инерции /х двут находят по формуле
xdevm ~
12
ще fl =
с =
Н
Упрощенные формулы для нахождения при-
приближенных значений моментов инерции:
H i~T~ + ~2"l>
238
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
Условно считают, что силу Q воспринимают
швы с длиной, равной сумме проекций кри-
криволинейных швов на направления силы. Мо-
Момент сопротивления шва может вычисляться
по формулам
d
или
32
2
32
В дальнейших расчетах будем использовать
вторую формулу.
От момента М:
AM
Ti =-
От силы Q:
от момента QL
2 "
Т-, =
4QL
от силы Q 1q =
от силы /: Tjs- =
Полное напряжение
т =
Q
2hpd
F
hpn(d+hp)
От крутящего момента МК :
)
От изгибающего момента
AM.
Полное напряжение
т =
,n{d + hpf
/"-sina.
;
От расчетного момента
М = QL- @,5 - 0Д)ЯУ =
hpH2 hpH2
От силы (?:
От силы N:
Полное напряжение
2hpH
N
2hpH~
Расчет сварных соединений на прочность
239
Продолжение табл. 14
Точечная сварка
d TV
1
+ 1+
+
\
v///fft ГМ"''
F
d
ч
F (
i "С
/\
1
. 1
777?
6
А
+• +—Ь--
—
~^ А-А
A
a!
md2
Роликовое соединение
F
01
На отрыв
о — < Icti
? L J
240
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
т =
AM
Hud2
От момента М = QL :
От силы Q :
Полное напряжение
AQL
ndd
От момента М = QL :
т» =
AQL
M ,2я^ 2 ¦'max'
nd
где
/У ~ 2f ^j +у2 1 " сумма квадратов
расстояний всех точек ряда до нейтральной
оси;
от силы Q :
T/i =
При наличии z вертикальных рядов
AQL
Т \i = V
М 2V 2 -"max'
znd у у
а напряжение от силы Q
AQ
Полное напряжение
Расчет сварных соединений на прочность
241
Продолжение табл. 14
H
s
й
V
и
ВидА
Г
4
Г
Сечение Б-Б
От расчетного момента
M=QL- О,ЗЛГ#,
где JV = .Fcosot Q — /"sina :
2(QL-Q,WH)
TAfmax ~ ,2\—« 2
* 2]
От силы Q = ^sina :
От силы N = F cosa :
ш/2 •
Полное напряжение
Сечение 5-5
Расчетный изгибающий момент
- 0,ЗЖ.
Сила отрыва от момента
N
rmax'
Сила отрыва от силы N = Fco&a :
Fcosa
N
Суммарная расчетная сила отрыва, приходя-
приходящаяся на верхнюю точку соединения
L)-0,3NH
Fcosa
2i
Нормальные и касательные напряжения в точ-
точке, возникающие при отрыве и при вырыва-
вырывании:
°от =
wd
2 »
т. -
16 Том 1
242
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
От действия силы Q = Fsina:
Условие прочности при отрыве:
Условие прочности для той же точки при вы-
вырывании:
Максимальная сила F, допускаемая на соеди-
соединение, определяется прочностью точек на от-
отрыв и на вырывание
Расчет сварных балок
Определим высоту балки из условий жесткости
и прочности
1. Условия жесткости
ше /тах - наибольший прогиб;
? - пролет балки;
Ф - коэффициент, зависящий от типа нагрузки
и от условий опирания.
Расчет сварных соединений на прочность
243
Продолжение табл. 14
Значения коэффициента ц>
Схема нагружения
Схема нагружения
0,208
0,5
0,167
0.063
0,083
0,083
0,667
0.098
2. Условие прочности
где Л/ - расчетный изгибающий момент балки;
5в - толщина вертикального листа двутавроного
профиля или суммарная толщина двух верти-
вертикальных листов для коробчатого профиля
Из двух значений высоты Н следует принять
наибольшее значение.
Толщина 5, задается:
для двутаврового
11
16*
244
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
для коробчатого
Требования к расчету сечения пояса:
-*- = 10 + 20 (не более 24);
в„ 2: 240 для балок с Л>700 мм
Площадь пояса
Если рассчитанные размеры сечех.ия пояса не
удовлетворяют этим требованиям (это случает-
случается в балках, высота которых выбрана из усло-
условий жесткости), то необходимо увеличить се-
сечение пояса.
Подобранное сечение балки проверяют на
прочность:
напряжение от изгиба
МН . ,
а= <; о;
2/
касательные напряжения от поперечной силы
где Q - максимальная перерезывающая сила,
берегся по эпюре Q,
S - статический момент полуплошади сечения
(симметричного) относительно центра тяжести
балки.
Эквивалентные напряжения проверяются, ко-
когда максимальные значения М и Q находятся в
одном сечении. Тогда
где
здесь S\ - статический момент заштрихованной
в клеточку площади пояса (или горизонталь-
горизонтального листа и рельса) относительно центра тя-к
жести сечения балки. Высокие балки, у кото-*
рых Jx » Jy> под вертикальными нагрузками
могут терять общую устойчивость. В балках
двутаврового профиля
Расчет сварных соединений на прочность
245
Продолжение табл. 14
где /х и Jy - моменты инерции относительно
осей хну.
Коэффициент \\> определяется по графику,
величину о при этом находят по формуле
Если вычисленное значение q> t 0,85, то его
следует принимать равным 0,85. Если <р > 1. то
следует принимать q> = 0,9;
Ф > 1,25 -"- ф = 0796;
ф2 1,55 -"- ф = 1.
Тогда напряжение изгиба проверяют по формуле
МН
СТ = S ф С ,
1J
где ф - коэффициент уменьшения допускаемых напряжений балки с учетом устойчивости.
Для балок швеллерного сечения найденное ф умножают на 0,5 при приложении нагрузки в глав-
главной плоскости, параллельной стенке, и на 0,7 при приложении нагрузки в плоскости стенки.
Местная устойчивость балки
Устойчивость вертикального листа, при отсутствии сосредоточенных сил, перемещающихся по
балке,
A)
при наличии сосредоточенных сил
B)
Постановка ребер необходима, если не соблюдены условия A) и B). Расстояние между осповны-
М
ми поперечными ребрами жесткости не должно превосходить / <, 1Н при — > 100 и / <, 2J5H
при — <, 100.
S
н
Размеры ребра: ширина Ьр ? — +40 мм;
30
8 _ ? —— - для малоуглеродистых cnuieii;
Р 15
5 _ \> ™ - для низколегаровгшных сталей и алюминиевых сплавов.
12
Толщина опорного ребра (е) SOtt „ я @.8 -г 1)йв.
246
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
Расчет поясных швов
Катеты поясных швов и ребер берут не менее 4 мм, но и не менее — и — соответственно.
2 2
Назначив катет, проверяют прочность шва. При отсутствии подвижной нагрузки касательные
напряжения в шве
2'Л
где S\ - статический момент заштрихованной в клеточку площади пояса относительно центра
тяжести сечения балки с подготовкой кромок вертикального листа;
При действии подвижной нагрузки, перемещающейся по данному поясу, в шве под нагруз-
нагрузкой возникают еще напряжения
подвижной нагрузки передает-
Z2h,
где 0,4 - числовой коэффициент, учитывающий, что условно
ся на стенку через поясные швы;
F - сосредоточенная нагрузка;
Z - условная длина участка поясного шва, через который передается нагрузка:
где Jn - момент инерции заштрихованных в клеточку горизонтального листа и рельса относи-
относительно оси хп, проходящей через их общий центр тяжести О.
Полное напряжение в шве
Напряжение в сварном шве от изгиба
М . ,
о = — < ф[т
W
Расчет сварных соединений на прочность
247
Продолжение табл. 14
Расчет сопряжений балок [16]
Принимаем, что общий момент уравновешива-
уравновешивается моментом пары сил в стыковых швах поя-
пояса М„ и моментом, воспринимаемым швами,
которые прикрепляют стенку, Мс, т.е.
М =МП+МС; Мс=^-М,
где М - изгибающий момент, действующий в
сечении балки;
/с - момент инерции сечения стенки;
/ - момент инерции всего сечения балки.
Условие прочности стыкового шва:
Kc - катет сварного шва, который прикрепляет
стенку
#г М\х Jc\
где гп = — 1 — - сила, которая переда-
hp\ J)
ется поясами на швы,
здесь Hq = (hc + 5„) -расстояние между центра-
центрами тяжести поясов.
Расчет швов, прикрепляющих стенку
где Мс =—М; I = {а~АГС) - длина гори-
J
зонтальных швов; h = \hc Кс\ - плечо
I 3 )
пары сил.
Поперечную силу Q будут воспринимать вер-
вертикальные швы. Тогда от действия силы Q
Условие прочности вертикального шва стенки:
248
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
ВидА
d-d
Прочность такого сопряжения проверяют в
двух вероятных сечениях разрушения: в
сечении dd и в ломаном сечении EFDC.
От момента М (в сечении dd) :
М
(л
4
где утах - расстояние от нейтральной оси z до
наиболее удаленной точки шва;
У = Jn + JK - момент инерции расчетных
сечений всех швов;
У„ - момент инерции расчетного сечения
швов, обваренных по периметру балки отно-
относительно оси z\
JK - момент инерции расчетных сечений швов,
прикрепляющих косынки к колонке, относи-
относительно оси I.
От момента М (в сечении EFDQ :
М
.Углах
< т.
От силы Q :
Q
2h(d + 2c)
Полное напряжение
где т - касательные напряжения для сечения
dd или EFDC
Расчет сварных соединений на прочность
249
Продолжение табл. 14
Ml
Г
N
ВидА
Г 1
I
1
-О.
'I
1
1 --
\ л
1 K
\
Nadcmct&tct-
У
Сварной узел решетчатой конструкции
Из условия суммы проекций сил на ось х :
Т = N\ cosaj + N2 cos(X2-
Напряжение в сварных швах надставки:
Т
х =
2hpl
<Ф[т]
,1II I ^ I
/7777?
/77/777
Расчет корпуса редуктора
Толщина стенок редуктора назначается в
пределах 5-20 мм. Толщина крышки - 0,6 -
0,75 толщины стенок.
Условно считают, что каждая боковая сто-
сторона воспринимает половину нагрузки.
Расчетное сечение (А-А) включает стенку и
часть днища (не более половины ширины
дниша, но не менее 15 толщин днища, считая
от стенки).
250
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
где Jx - момент инерции сечения,
включающего стенку и часть днища.
Напряжение в сварных швах, прикрепляющих
стенку к днищу,
т =
QS
где S - статический момент площади днища
относительно центра тяжести сечения
Расчет сварного шкива
Условно считают, что при количестве спиц не
более четырех вся сила F воспринимается
одной спицей. Спицу и ее соединение со сту-
ступицей рассчитывают по напряжениям от мо-
момента М = FL и перерезывающей силы Q =
F.
Касательные напряжения в швах спицы, со-
соединяющих ее пояс со стенкой (швы угло-
угловые),
где S - статический момент полки относи-
относительно центра тяжести сечения спицы;
/ - момент инерции поперечного сечения
спицы относительно оси х. В месте соедине-
соединения спицы со ступицей: от момента М
где Jc - момент инерции периметра шва отно-
относительно оси х; К - катет сварного шва.
От силы F = Q
Эпюры силы Q и момента М по длине спиц
где As - площадь только швов, привариваю-
приваривающих стенку профиля.
Расчет сварных соединений на прочность
251
Продолжение табл. 14
Полное напряжение
Напряжения в соединениях спиц со сту-
ступицей от силы Q обычно бывают малы, по-
поэтому прочность в основном определяется
напряжением от момента.
Если число спиц п > 4, то
д. AFL 4F
М =—; Q = —
Расчет сварных шестерен,
состоящих из обода /, диска 2 и ступицы 3
Напряжения в соединении диска 2 со ступи-
ступицей 3:
с разделкой кромок
М
кр
FL
2nnR2b
*ф[т],
где 8 - толщина диска;
п - количество кольцевых швов (здесь ко-
количество дисков)
без разделки кромок (угловые швы)
М
кр
FL
2nhpnR2 2nhpnR
где п - количество угловых швов
252
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
/7Я, Ф
/faw
pg$
А-А
Расчет сварных барабанов
В стенке барабана возникает: напряже-
напряжение сжатия
F
db
где F - сила в канате; d - ширина участка
стенки, на котором укладывается один
виток каната; 5 - толщина стенки (если
стенка имеет канавки для укладки кана-
каната, то за 5 следует принимать минималь-
минимальную толщину под канавкой).
Напряжение изгиба
М
из _
FL
Напряжение скручивания
WT
2nSR
Полное напряжение
Принимая двойной запас по устойчиво-
устойчивости стенки барабана, получаем допус-
допускаемое натяжение каната
откуда 5?
где Е - модуль упругости.
Во избежание потери устойчивости
стенки барабана привариваются кольце-
кольцевые элементы жесткости.
Напряжение" в сварном шве (элемент I):
от изгибающего момента Мш
от крутящего момента Мкр
Шкр
hp*BRE+hp)
Расчет сварных соединений на прочность
253
Продолжение табл. 14
от силы F
F
Полное напряжение
7
Расчет трубопровода
Напряжение в продольном шве трубопровода
от внутреннего давления
S ™ >
Напряжение в кольцевых швах от давления
_pR_
1 ~ 25'
Напряжение в кольцевых швах при пониже-
понижении внешней температуры Т
а2 -
где а - коэффициент температурного расширения'металла; AT - изменение температуры;
Е - модуль упругости.
Напряжение в кольцевых швах, если труба испытывает изгибающий момент от собственного
веса и веса жидкости,
М
где W - момент сопротивления трубы; М - изгибающий момент, определяется от собственного
веса трубы и жидкости.
Суммарное напряжение в кольцевых швах <з\ + аг + стз < [а]
Расчет сварных стоек и колонн. Центральное сжатие [16]
Напряжение критическое для стержня при нагружении осевой силой по Эйлеру
^кр п2Е
А'
где /0 - свободная длина стержня (между шарнирами);
2 '
254
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
т
1
ч,
F
/////
F
F
4,
/
\
V///7 ///////Л
9
V
W
1
w
VT
i = I— - радиус инерции;
X = — - гибкость стержня.
Для стоек выгодно брать те сечения, у кото-
которых больше отношение —, т.е. больше радиус
А5
инерции (см. табл.).
Предельная гибкость стоек и колонн:
для основных Хй 120;
для вспомогательных X < 150.
Расчет стоек с составным сечением проводят по
приведенной гибкости Хо (см. табл.).
При акр < <тт допускаемые напряжения
[
1 к р
°|™ >
где fcj - коэффициент запаса;
[о]сж = [<Ф,
где ф - коэффициент продольного изгиба.
Расчет по формуле
вести трудно, так как коэффициент продольного
изгиба ф не известен и зависит от / и As
сечения
Коэффициенты продольного изгиба ф для центрально-сжатых стержней
Гибкость
i
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
ПО
120
130
140
150
ф ДЛЯ
сталей
СтЗ
1,00
0,98
0,97
0,94
0,90
0,87
0,82
0,77
0,715
0,65
0,58
0,51
0,45
0,40
0,35
0,31
Ст5
1,00
0,98
0,96
0,93
0,89
0,85
0,80
0,74
0,67
0,59
0,50
0,43
0,37
0,32
0,28
0,26
10ХСНД
1,00
0,98
0,95
0,92
0,89
0,84
0,78
0,71
0,63
0,54
0,46
0,39
0,33
0,29
0,25
0,23
алюминиевых сплавов
АМгбМ
1,00
1,00
0,99
0,94
0,83
0,73
0,63
0,54
0,46
0,39
0,33
0,28
0,24
0,21
0,18
0,16
Д16Т
1,00
0,99
0,98
0,84
0,70
0,57
0,46
0,35
0,29
0,23
0,19
0,15
0,13
0,11
0,10
0,08
Расчет сварных соединений на прочность
255
Продолжение табл. 14
Приближенные значения радиусов инерции сечений i
Эскиз
Эскиз
ix = 0,29Л;
iy = 0,29b
: 1.
i-h
ь
¦ч—*-
X
.-с:
1
i = 0,25</
S Лд
ix =0,3A;
iy =0,3A;
% = О.385А;
|"Л = 0,195А
=0,32Л;
=0,28А;
0,09(Л +
t
У
A !
ix =0,30A;
iy =6,2156;
=0,32А;
=0,206
ix =0,28A;
|у =0,24*;
iy « 2,5ix
ix =0,21Л;
iy =0,21A;
/Хл = ОД85Л
Г
ix =0,21A;
iy =0,216
/х =0,43Л;
/у =0,436
0,30А;
0,176
г | п
/^ =0,37А;
iy =0,456
0,39Л;
0,296
В
ix =0,38A;
/у =0,206
256
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Приближенные значения радиусов инерции сечений /
Эскиз
As
Эскиз
-и -.—^-*~ —
ix =0,38A;
iy =0,60*
— *
ix = 0,38A;
iy =0,44*
ix = О,365А;
iy =0,275*
/х =0,38Л;
iy =0,21*
У
1
/х =0,44Л;
iy =0,32*
1—
X *
/л =0,37Л;
/у =0,45*
0,39A;
0,20*
. b
ix =0,43A;
L =0,24*
I
i
4-
ix =0,39A;
^ =0,50*
ix =0,32A;
/^ =0,49*
«x =0,40A;
iy = 0,24*
ix =0,32A;
iv =0,58*
-H4
•r
ix =0,32A;
/y =0,40*
/x =0,42A;
/j, =0,22*
Приведенная гибкость Xq для стоек составного сечення
Тип сечения
Соединительные
элементы
Формула для определения
-3-'
Планки
Раскосная решетка
Расчет сварных соединений на прочность
257
Продолжение табл. 14
?
?
Планки
Раскосная решетка
Планки
Раскосная решетка
Jx2 +х\ +х\
Xq =
Ху = ~р~ - гибкость стойки относительно оси уу, X - наибольшая гибкость стойки;
Хв , Хъ - соответственно гибкость ветви относительно осей 1-1, 2-2,
х -Ъ.
'в
где /в - расстояние между планками;
/в - радиус инерции ветви;
As - площадь сечения стойки \А$ ¦ V Asa 1;
AsP[ \ASp - соответственно площади сечений раскосов, лежащих в плоскостях,
перпендикулярных к осям 1-1, 2-2,
Asp - площадь сечения раскосов в одной панели одной боковой грани трехгранной
стойки;
К\,К2- коэффициенты, зависящие от оц и аг - углов между раскосом и ветвью
в плоскостях, перпендикулярных соответственно к осям 1-1, 2-2. Значения К
при углах а, равных 30, 40, 45-60°, соответственно будут 45, 31 и 27;
Хв = 30 -г 40 - в стойке с планками и одной свободной осью;
Хв 5 30 - в стойках с планками при двух свободных осях
Предельная габкость ХщГ для элементов конструкций из стали и алюминиевых сплавов
Эле
менты
Сжатые
Пояса, опорные раскосы и опорные стойки ферм
Прочие раскосы и стойки ферм
Связи
Основные колонны и стойки
Вспомогательные стойки
Растянутые
Пояса и опорные раскосы ферм
Прочие раскосы и стойки ферм
Связи
Х.прДЛЯ
стали
120
150
200
120
150
250
350
400
алюминиевых
сплавов
100
120
150
90
ПО
200
300
300
17 Том 1
258
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
(
а)
л\
0)
«)
г)
А\
Схема нагружения
?
?
?
?
?
Расчетные формулы
Порядок расчета сечения стойки
1. Выбирают тип сечения стойки (по нагруз-
нагрузкам, назначению - схемы а - ж)
2. Для выбранного типа сечения назначают
начальные габариты сечения hx и hy. Прибли-
Приближенные зависимости hx от Iq :
lo, m . . . до 12 12-16 >1б
. 1 . 1 . 1 .
пх, м . . . —/0 —и —/0
15 18 20
где кх - числовой коэффициент для разных
типов сечений [16]: кх = 0,44 (схема б),
кх = 0,37 (схема г), кх = 0,32 (схема е)
3. Задают ф = 0,5 «¦ 0,8 (обычно 0,65 - 0,7) и
определяют требуемую площадь сечения
А - F
™$щеб го]ф •
I J
4. Конструируют сечение выбранного типа с
площадью As * Д, mpes и с габаритами hx и Иу.
5. Уточнив все истинные размеры сечения,
определяют значения величин
Л; Л; Jy\ '*; 'у, К', ^у, <Рх, ч>у-
Проверяют
F
а = ? Го-1
" 4rfU l J"
Перегруз более 5% недопустим. Недогруз бо-
более 5% допускается. Если сечение по данной
формуле не подошло, то его изменяют в нуж-
нужную сторону и повторяют проверку.
Расчет напряжений в соединительных швах
(схемы а, в, д, е, ж) и соединительных эле-
элементах стоек (схемы б, г) ведут по условной
перерезывающей силе
Qy=BAs,
где As - площадь сечения; В - коэффициент,
зависящий от материала:
В = 20 для СтЗ, Ст2 и сплавов АМгб и АМц и
В = 40 для низколегированных конструкци-
конструкционных сталей.
Напряжения в швах (схемы в, д, ё)
QyS
2Jhp '
Расчет сварных соединений на прочность
259
Продолжение табл. 14
е)
ж)
где S - статический момент площади пояса
или швеллера относительно вертикальной
оси, проходящей через центр тяжести сечения
S = Asc ;
/ - момент инерции всего сечения относи-
относительно оси у ;
Напряжение в швах (схема ж)
где
2/
А.
¦с.
Во избежание местной потери устойчивости
стенку стойки подкрепляют продольными
ребрами жесткости, если
0,9от
для двутаврового сечения и
для коробчатого сечения.
Расчет планок
Планки применяют при небольшом' разносе
ветвей Ъ (при hx <. 0,8 м). При больших разно-
разносах планки не экономичны.
Высота планки Ап л ? —;
толщина 6ПЛ г -?¦ не менее 6-8 мм.
Величина нахлестки планок а = 40 + 50 мм.
Катет сварного шва назначают
^@,5 + 0,8)8™.
В каждой планке перерезывающая сила
Т - —с— .
2Ь
Максимальный момент в планке
и гь °у1ь
пл 2" 4 •
Напряжения в планке
А/г
откуда
17*
260
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Схема нагружения
Расчетные формулы
*/г...
гт
гт
1 !
т
1*
1
I
В стойках с малым разносом ветвей планку
проверяют на срез
пл
¦*М
Напряжения в швах:
от силы Т
"п я
от момента
Если планки вварены в стык, то момент
Мт = Г — и шов надо проверить по
2
Расчет элементов раскосной решетки проводим
по сжимающей силе N.
Для распорок 1
N --ЙЯ
2
Для раскосов 2
Qv
Nr
- при парной решетке.
Угол а в пределах 35-60*.
Обычно берется равнобокий уголок не менее
45x45x5 мм
гае q>=0,5-3-0,7.
Затем выбранное сечение проверяют:
Гибкость элементов решетки не должна пре-
вышать X,
?150.
'min
Раскосную решетку применяют при большом
разносе ветвей (при hx > 0,6 м).
Расчет сварных соединений на прочность
261
Продолжение табл. 14
F,
i
F
t
777777/7
/7777777
Внецентренное нагружение стойки [16]
Стойка нафужена силой F\ и моментом
М = F2e :
1. Выбирают тип сечения и определяют его
начальные габариты (см. выше центральное
сжатие)
Лх=Ф(/0)иЛ =A,2^
120к
2. Находят ejv - эксцентриситет приложения
равнодействующих сил действующих на стой-
стойку:
eN =
Fje _ Fie
~N~= FY+F2
и ядровый радиус ру = ——, перпендикуляр-
к
ный к оси у.
Далее существуют два варианта расчета.
Вариант 1
Если ен < Ру > то расчет продолжают следую-
следующим образом:
3. Задавая заниженный ф = 0,4-8-0,7, опреде-
определяют требуемую площадь сечения
* треб*
N
4. Конструируют сечение выбранного типа с габаритами hx и hy и площадью
As * As треб-
5. Вычерчивают эскиз со всеми размерами, вычисляют значения величин Jx, Jy, ix, iy, \x, Xy,
ц>у. Находят прогиб /м и расчетный максимальный момент М.
Уточненный момент
Мут = F2e + (Ft + F2)f.
Значит, Мут > М ~ Fie. Следовательно, расчет надо вести по Мут.
6. Делают две проверки по напряжениям:
М N . ,
+ <[о], ах =
W А ш
У sVy
N
где к 1
2
1 +
1 +
MAS
WyN
262
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 14
7. Если напряжения выходят за пределы (перегруз более 5% недопустим), то изменяют размеры
сечения и повторяют расчет по пп. 5 и 6.
Вариант II
Если ец > ру, то расчет продолжают следующим образом:
3. Определяют ядровый момент
где
2Jy
—-—; ру = ——, <ру - берут по табл. (стр. 254) в зависимости от
F\ +F2 ' Ashx
4. Определяют
У Ь 1Л
мя
Находят размеры элементов сечения, обеспечивающие требуемый
г пг X
5. Вычерчивают эскиз сечения со всеми размерами и определяют значения величин ASi /№ Jy, ix, iy,
**> h» Ф» 9yi прогаб/j/ и М = Mmax (это может быть Му„,)
6. Делают две проверю! по напряжениям
о = +
у * .
N
где к ~ —
2
1+-
1 +
7. Если напряжения выходят за допустимые пределы, то изменяют размеры сечения и повторяют
расчет по пп. 5 и 6.
Расчет сварных соединений на прочность
263
6.7.1. РАСЧЕТ ОБОЛОЧКОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Оболочковые конструкции разделяют на две основные группы.
К первой группе относят резервуары и другие изделия, предназначенные для хра-
хранения невзрывоопасных и неядовитых жидкостей и газов при давлении Р й 0,07 МПа и
температуре Тй 100 °С, а также емкости, работающие под вакуумом и наливом. Их рас-
расчет определяется общими нормами и правилами, принятыми для металлоконструкций.
Ко второй группе относят конструкции, работающие при более высоких темпера-
температуре и давлении во взрывоопасных или ядовитых средах. Расчет, проектирование, изго-
изготовление и эксплуатация их ведутся согласно специальным требованиям, изложенным в
отраслевых инструкциях.
Расчет оболочковых конструкций ведется по безмоментной теории при условии,
что — > 20 и рассматриваемое сечение на расстоянии от защемленных краев оболочки
5
15. Формулы для расчета сварных оболочковых конструкций
Схемы нагружения и расчетные формулы
Цилиндрическая оболочка, нагруженная внут-
внутренним избыточным давлением
Напряжения в цилиндрической части: в коль-
кольцевом шве
CTi —- —'— S dpi ^TII
28
в продольном шве
г 1
? ф[а].
Напряжение в сферической части
Pfy<, г„1
250
Приращение радиуса цилиндра
,2
= 0,85
Р*
?5
При смещении свариваемых кромок (элемент
I) в месте соединения оболочек дополнительно
возникает внутренний изгибающий момент.
Тоща максимальные продольные и кольцевые напряжения в сварном соединении равны:
о2
а, =
2а
2&
264
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 15
Схемы нагружения и расчетные формулы
d d
При — < 0,475, ц = 0,3 определяющими будут кольцевые напряжения aj, а при 0,475 < — ^ 1 -
5 8
продольные напряжения а\.
При местных смещениях кромок на длине сварного шва а ? 4,5у-Л5 продольные напряжения
d
d будут определяющими при О,338<— й L
При смещении свариваемых кромок двух сферических оболочек продольные и кольцевые напря-
напряжения равны:
d
Здесь для всего диапазона смещений 0 < — ^ 1 определяющими являются продольные напряже-
8
ПИЯ Oj.
WW
? /7774?
Чип
777777
Горизонтальный резервуар на опорах,
наполненный жидкостью
Максимальные напряжения от изгиба
2
°= 2~>
8яЛ 8
2 F
где q - ркЯ +—,
L
F - собственный вес резервуара; р - плотность
жидкости; L - расстояние между опорами.
Касательные напряжения в опорном сечении
на уровне центра тяжести балки
шах
2./5
в
qL
где бтах= ^г " максимальная попере1шая
сила;
¦Smax - статический момент половины кольца
по отношению к оси, проходящей через центр
тяжести.
Сферическая оболочка.
Напряжения в сварном шве
о = * q>[<4
28
Приращение радиуса сферы
Д = 0,35-
JS5
Расчет сварных соединений на прочность
265
Продолжение табл. 15
Схемы нагружения и расчетные формулы
Коническая оболочка
pR
о, =
5 cos a
PR
28 cos а
ф[<4
1оровая оболочка
При а > 2R
pR pR
ст? = J—-m, at = ?—,
1 5 l 2S
2X + sin © . a
где /и = -г- ;—г, X = —
2(Х + sin ф) Л
Вертикальный резервуар,
наполненный жидкостью
Напряжения в продольных сечениях (швах)
pHR
a =
Толщина оболочки
R
Si =
+ с,
где Я^,- = Я,- -30 см - расчетная глубина по-
погружения;
Я, -глубина погружения под уровнем жидко-
жидкости нижней кромки рассчитываемого пояса;
[о] - допускаемое напряжение на основной
металл;
с = 0,05 * 0,1 см - прибавка на возможную
коррозию.
266
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 15
Схемы нагружения и расчетные формулы
Местный изгибающий момент и напряжение в
узле сопряжения оболочки с днищем зависят от их
толщин, коэффициента жесткости основания и от
длины участка днища (консоли), выступающего за
стенку.
Напряжения (эпюра, схема 6) в стенке резервуара
от изгибающего момента
0,6pHR
Напряжения в дне, жестко заделанном по пери-
периметру,
б) S'
Величина к в зависимости от жесткости заделки изменяется в пределах 0,6 - 0,8. Плоское днище
резервуара, установленное на песчаное или бетонное основание, не несет рабочих сил. Днище
изготовляют из листов толщиной 4-8 мм в зависимости от диаметра резервуара.
Получаемые по вышеприведенным формулам расчетные толщины стенок крайне малы и их при-
приходится выбирать в основном, исходя из конструктивных соображений.
Расчет оболочек второй группы [20]
Расчетные формулы допускается применять при условии, что расчетная температура стенки обо-
оболочки из углеродистой стали не превышает 380 °С, из низколегированной 420 °С, а из аустенит-
ной 525 "С. '
Цилиндрическая оболочка, нагруженная
внутренним избыточным давлением
Условия применения расчетных формул:
Ъ-с
D
Ъ-с
D
где
< 0,1 для оболочек и труб при D t 200 мм;
< 0,3 для труб при D < 200 мм,
с = С] + С2 - прибавка к расчетной толщине стенки;
с\ = 0,4 + 0,015S > 0,5 мм - прибавка, которая зависит от минусовых допусков в листах;
cj = 0,4 + 0,056 > 1 мм - прибавка на коррозию.
При необходимости вводят техническую прибавку сз, предусматривающую компенсацию утоне-
нида стенки при вытяжке, штамповке.
Толщина оболочки 8 = + с.
2[а]Ф - р
г, г 1 2[ст]ф(б-с)
Допускаемое внутреннее избыточное давление \р \= * J /• ^.
L J D + (b~c)
Расчет сварных соединений на прочность
267
Продолжение табл. 15
Схемы нагружения и расчетные формулы
б)
в)
Днища выпуклые
Расчетные формулы применимы: для эллипти-
эллиптических днищ (схема а)
0,002 <, -L^? ? ОД,
D
0,25 — ?0,5;
D
для торосферических днищ (схема в)
0,002 ? ^^- 5 ОД.
2)
Эллиптические и полусферические днища
{схемы я, б), нагруженные внутренним
избыточным давлением
Толщина стенки
Допускаемое внутреннее избыточное давление
2E,-с)Ф[а]
Д+О^-с)'
Радиус 1фивизны в вершине днища
Л = ,
АН
гае R = D - для эллиптических днищ с
Я = 0,25Д
R - 0,5D - для полусферических днищ с
Я = 0,5Я.
Торосферические люпцд, нагруженные
BiivTpcHimM избыточным давлением (схема в)
Приняты следующие типы днищ:
тип А - R « D\, n * 0.095/)i;
тип Б - R « OSDu П * 0Л7А;
тип С - R * 0,8А, т\ г 0,15/?].
Толщина стенки в краевой зоне
Значение pi см. на рисунке
Для сварных днищ дополнительно проверить
толщину в центральной зоне:
268
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 15
Схемы нагружения и расчетные формулы
Оболочка, соединенная с выпуклыми днищами,
нагруженными внутренним избыточным
давлением
Напряжение в сварном шве от суммарной си-
силы давления, действующей на днище
PR Г 1
а = — й фГст].
2S
Напряжение в сварном шве от суммарной си-
силы давления, действующей на днище
Днища плоские [20]
Условия применения расчетных формул:
Где Dp - расчетный диаметр днища.
&1 -с
При
> ОД 1 величину допускаемого
давления, рассчитанного по формуле A). сле-
следует умножить на поправочный коэффициент
1 +
Плоские днища, нагруженные внутренним
избыточным или наружным давлением
Толщина днища
kkQDp
+ с.
Для днищ без отверстий коэффициент ослаб-
ослабления ко = 1.
Дня днищ с одним отверстием диаметром d
Допускаемое давление
м-
f «!-'
A)
Расчет сварных соединений на прочность
269
Продолжение табл. 15
Схемы нагружсния и расчетные формулы
Тип
днища
(схема)
Условие закрепления
Напряжения в сварном шве
270
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 15
Схемы нагружения и расчетные формулы
Расчет окантовки отверстия цилиндра,
нагруженного внутренним избыточным
давлением
Размер ширины окантовки
Минимальные размеры сечений сварных швов
Dt-2bu
Vmin+ ~ "plmxi -
±J JLJi
Примечание. Допускаемое напряжение [о] при расчете по предельным нагрузкам
сосудов и аппаратов второй группы, работающих при статических од-
однократных (количество циклов нагружения от давления до 103) на-
нагрузках, определяется:
для углеродистых и низколегированных сталей
и» ^
для аустенитных сталей
а]
2,4 J.
где г| - поправочный коэффициент, равный: 1,0 - за исключением стальных отливок;
0,8 - для отливок, подвергающихся индивидуальному контролю неразрушающими ме-
методами; 0,7 - для остальных отливок.
6.7.2. СОСУДЫ С РУБАШКАМИ
Стальные сосуды с различным конструктивным исполнением рубашек, предна-
предназначенных для обогрева или охлаждения сосуда, нагруженного избыточным давлением,
показаны на рис. 13-23. Нормы и методы расчета элементов сосудов с рубашками приве-
приведены в следующих стандартах:
цилиндрических обечаек сосудов и рубашек, днищ и крышек - ГОСТ 14249-80;
на малоцикловую прочность, кроме мест сопряжения сосуда с рубашкой или кана-
каналом - ГОСТ 25859-83;
места сопряжения сосуда с рубашкой или каналом, а также сварные швы в местах их
соединения - ГОСТ 25867-83.
Расчет сварных соединений на прочность
271
Рис. 13
Сосуды с U-обрязной рубашкой
с сопряжением при помощи:
а - конуса; б - кольца
SS) .
Рис. 14
Сосуды с цилиндрической рубашкой
с сопряжением при помощи:
а - конуса; б - кольца
Рис. 15
Сосуды с рубашками, сопряженными с корпусом
анкерными трубами (б) или оггёортовкой (а)
Рис. 16
Сосуды со змеевиковыми каналами
272
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Рис. 17.
Сосуды с регистровыми каналами
а=45°
а=30°
а=45°
а=30°
Рис. 18.
Сопряжение рубашки с корпусом сосуда при помощи конуса
Рис. 19.
Сопряжение рубашки с корпусом сосуда при помощи кольца
Расчет сварных соединений на прочность
273
Рис. 20.
Сопряжение рубашки с днищем:
а - коническое; б - кольцевое
Рис. 21.
Направляющая спираль
V\\\\4\\\V\\\N\\\\\\\\\\NJ
Рис. 22.
Сопряжение рубашки с корпусом сосуда отбортовкой
Рис. 23.
Сопряжение рубашки с корпусом сосуда анкерными трубами
18 Том 1
274 СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Расчеты на прочность цилиндрических обечаек и днищ по ГОСТ 14249-80 даны в
табл. 15 раздела 6.7.1. В данном разделе приведены только условия применения расчет-
расчетных формул для мест сопряжения сосуда с рубашкой или каналом.
УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛ
Расчетные формулы применимы при условии, что в рубашке дей-
действует только избыточное внутреннее давление (р2 ? 0).
Расчетные формулы для проверок малоцикловой прочности лю ГОСТ 25867-83
применимы при условии, что рабочие температуры не превышают значений, при кото-
которых следует учитывать ползучесть материалов, то есть когда допускаемое напряжение,
приведенное в ГОСТ 14249-80, определеляется только по пределу текучести или вре-
временному сопротивлению (пределу прочности). Если нет точных данных, то формулы
применимы при условии, что расчетная температура не превышает следующих значе-
значений:
380 °С - для углеродистой стали;
420 "С - для низколегированной стали;
525 °С - для аустенитной стали.
Формула для определения допускаемого размаха напряжений [а] действительна
при условии, что радиусы кривизны, полученные методом холодной деформации (% г\,
Ъ), больше четырехкратной толщины стенки.
Проверка на малоцикловую прочность для мест сопряжения сосуда с рубашкой
или каналом - по ГОСТ 25867-83. Для всех других элементов, испытывающих цикличе-
циклическую нагрузку, расчет следует производить по ГОСТ 25859-83.
Проверка на малоцикловую прочность для напряжений, вызываемых изменениями
средних температур стенок - по ГОСТ 25867-83. Если возникающая разница температур
между соседними точками составляет больше 15 °С для углеродистой и низколегиро-
низколегированной стали или 20 °С для аустенитной стали, то расчет на мало цикловую прочность
производят по ГОСТ 25859-83.
Условия применения формул для различных сосудов
Сосуды с U - образной и цилиндрической рубашкой (рис. 13, 14)
Расчетные формулы применимы при соотношении:
диаметров
толщины стенки и диаметров
толщин стенок
i2.sU.
Расчетные формулы для сопряжений при помощи конуса применимы:
1) для углов а = 30°, а = 45° и радиуса отбортовки
Расчет сварных соединений на прочность 275
= е0 - $2 .
1 - cos a
2) при условии полностью проваренных сварных швов, а для числа циклов нагруже-
ния N > 103 - при условии двустороннего сварного шва между конусом и рубашкой
(см. рис. 18).
Расчетные формулы для сопряжения при помощи колвца применимы:
1) при толщине кольца:
для U - образной рубашки;
hQ>\,5s2,
для цилиндрической рубашки;
0,5^^1 > Ло > s2 ¦
2) при условии полностью проваренных сварных швов между кольцом и рубашкой
(см. рис. 19 а, б, в).
Диаметр окружности сопряжения рубашки с днищем сосуда должен удовлетворять
условию
dx <, 0,4-D2.
Расчет сопряжения рубашки с днищем сосуда не проводят, если оно соответствует
рис. 20.
Сосуды с рубашками, сопряженными анкерными трубами или отбортовками
(рис. 15).
Угол шага 5т сопряжения анкерными трубами или отбортовками должен удовлетво-
удовлетворять условию
Расчетные формулы применимы при соотношении шагов
0,8 ? ^- z 1,25.
tT
Расчетная формула для сопряжения отбортовкой применима при углах отбортовки
от 30 до 45° (см. рис. 22) и при проваренных сварных швах.
Расчетные формулы для анкерных труб (см. рис. 23) применимы при размере свар-
сварного шва
а > 0,7 min {s0; ^}-
Расчет на усталость проводят при соотношении толщин стенок
& * 1Д
Сосуды с каналами (рис. 16, 17).
Расчетные формулы используют при ширине канала
62^0ДА;
высоте канала
h2 ;> s2
и половине центрального угла канала
20° < у <; 90°
Расчетные формулы для каналов применимы при V-образных сварных швах с пол-
полным проваром, а для каналов полукруглого сечения также и при угловых швах.
Расчет на усталость проводят при соотношении толщин стенок
18
276
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
6.8. ГРУППА И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ШВОВ
Группы швов сварных соединений устанавливает конструктор и согласовывает со
службой сварки (табл. 16).
16. Классификация швов по группам в зависимости от вида нагрузки»
условий эксплуатации и других требований к сварным конструкциям
Группа
швов
I
II
III
Вид нагрузки
Давление, вакуум,
вибрация ударная
Статическая
нагрузка
(кроме давления и
вакуума)
То же
Условия эксплуатации
Тяжелые
Нормальные
Дополнительные указания
и требования
Швы расчетные. Конструкции и
сооружения типа поднадзорных
органам Госгортехнадзора, если
расчетные запасы прочности их
ниже норм, установленных надзо-
надзором. Конструкции из сплавов на
основе титана, свариваемые в ва-
вакууме, в камерах с контролируемой
средой защитных газов или автома-
автоматической сваркой вне камер
Швы расчетные. Конструкции объ-
объектов Госгортехнадзора (объекты
котлнадзора, газового снабжения,
подъемные сооружения). Конструк-
Конструкции из сплавов на основе титана,
свариваемые всеми видами и спосо-
способами сварки с защитой нейтраль-
нейтральными газами или в вакууме.
Швы расчетные и нерасчетные
Примечание. Под нормальными условиями эксплуатации понимают такие условия,
когда температура, агрессивность среды и другие снижающие работоспо-
работоспособность конструкции факторы отсутствуют или соответствуют парамет-
параметрам характеристик применяемых материалов, учитывающимся в расчетах
конструкции изделия, а также когда допустимость таких факторов под-
подтверждена предшествующим опытом эксплуатации подобных изделий в
аналогичных условиях. Под тяжелыми условиями понимают все осталь-
остальные случаи.
Для швов группы I необходимо проводить экспериментально-исследовательскую ра-
работу по отработке принципиальной технологии сварки и контроля качества швов.
Сварные конструкции со швами групп I, II и III должны изготавливаться по опера-
операционным технологическим процессам или по маршрутным картам с маршрутно-
операционным описанием на операции.
В технических требованиях на чертежах сварных конструкций следует указывать:
марку электродов или присадочной проволоки. Вместо марки допускается указывать
тип электрода по соответствующим государственным стандартам. Допускается вместо
марок и типов электродов и марок присадочных проволок указывать необходимые требо-
требования к прочности и другим свойствам швов или сварных соединений;
необходимость термической обработки сварной конструкции после сварки;
необходимость, ограничение или запрещение правки;
контролируемые швы или участки швов и необходимость их контроля с указанием
метода.
Качество сварных соединений и конструкций контролируется в соответствии с тре-
требованиями чертежей, технических условий на изделие и технологического процесса.
Условное изображение и обозначение швов
277
Для обнаружения дефектов - трещин, непроваров, свищей, раковин, пор, прожогов,
подрезов, наплывов, кратеров, пережогов, несплавлений (термины дефектов по ГОСТ
2601-84) используют следующие методы контроля сварных соединений:
1) внешний осмотр и измерение швов по ГОСТ 3242-79; 2) радиографический;
3) ультразвуковые методы по ГОСТ 14782-86; 4) цветную дефектоскопию по ОСТ В95
2118-79 (отраслевой стандарт); 5) магнитно-порошковый по ГОСТ 3242-79; 6) металло-
металлографические исследования; 7) вскрытие (засверливанием) по ГОСТ • 3242-79; 8)
смачивание керосином; 9) пузырьковый (обдув сжатым воздухом) по ГОСТ 3242-79; 10)
манометрический (воздушным давлением) по ГОСТ 3242-79; 11) химический (аммиаком)
по ГОСТ 3242-79; 12) гидравлическим давлением; 13) наливом и поливом по ГОСТ 3242-
79; 14) галоидный (течеискателями) по ГОСТ 3242-79; 15) вакуумом; 16) определение
механических свойств швов и сварных соединений по ГОСТ 6996-66; 17) испытание на
межкристаллитную коррозию по ГОСТ 6032-89.
Дефекты сварных швов разделяют на наружные и внутренние. Внутренние дефекты
разделяют на дефекты несплошности и дефекты структуры.
Все наружные (поверхностные, вскрывшиеся) дефекты допускается устранять меха-
механическим путем, при этом размеры и толщина основного металла не должны выходить за
нижние предельные отклонения.
Нормы на количество и размеры дефектов, допускаемых без исправления и допус-
допускаемых к исправлению, а также способы сварки, выбираемые с учетом обеспечения тех-
технологической прочности и удовлетворения требований, предъявляемых к сварному со-
соединению, приведены обычно в отраслевых стандартах.
Для швов группы I необходимо проводить экспериментально-исследовательскую ра-
работу по отбраковке принципиальной технологии сварки и контроля качества швов.
6.9. УСЛОВНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ И ОБОЗНАЧЕНИЕ ШВОВ
Условные изображения и обозначения на чертежах швов сварных соединений уста-
устанавливает ГОСТ 2.312-72.
Сварной шов независимо от способа сварки изображают на чертеже соединения ви-
видимый - сплошной основной линией (рис. 24); невидимый - штриховой линией (рис. 25).
6)
Рис.24
в)
278
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
От изображения шва проводят линию-выноску, заканчивающуюся односторонней
стрелкой. При точечной сварке видимую одиночную сварную точку изображают знаком
+, невидимые одиночные точки не изображают (рис. 26).
На изображении сечения многопроходного шва допускается выносить контуры от-
отдельных проходов, при этом необходимо обозначать проходы прописными буквами рус-
русского алфавита (рис. 27).
Шов, размеры конструктивных элементов которого стандартами не установлены
(нестандартный шов), изображают с указанием размеров конструктивных элементов, не-
необходимых для выполнения шва по данному чертежу (рис. 28).
А-А
Рис.25
Рис. 26
Рис.27
Рис.28
Границы шва изображают сплошными основными линиями, а конструктивные эле-
элементы кромок в границах шва - сплошными тонкими линиями.
На изображении сварного шва различают лицевую и оборотную стороны. За лице-
лицевую сторону одностороннего шва принимают ту сторону, с которой проводится сварка.
Лицевой стороной двустороннего шва с несимметричной подготовкой (скосом) кромок
будет та сторона, с которой проводят сварку основного шва (см. рис. 24,6). Если же под-
подготовка симметричная, то за лицевую сторону принимают любую (см. рис. 24,в).
На чертежах сварного соединения каждый шов имеет определенное условное обоз-
обозначение, которое наносят над или под полкой линии-выноски, проводимой от изображе-
изображения шва. Условное обозначение лицевого шва наносят над полкой линии-выноски. Ус-
Условное обозначение оборотного шва наносят под полкой линии-выноски.
Структура условного обозначения стандартного шва или одиночной сварной точки
включает:
1. Обозначение стандарта на типы и конструктивные элементы швов сварных со-
соединений (табл. 17).
2. Буквенно-цифровое обозначение шва по стандарту на типы и конструктивные
элементы швов сварных соединений.
3. Условное обозначение способа сварки по стандарту на типы и конструктивные
элементы швов сварных соединений (допускается не указывать).
Условное изображение и обозначение швов
279
4. Знак и размер катета по стандарту на типы и конструктивные элементы швов
сварных соединений.
5. Для прерывистого шва - длина провариваемого участка, обозначение знака N 4
для цепного шва или N 5 для шахматного шва (табл. 17) и шаг. Для одиночной сварной
точки - расчетный диаметр точки. Для шва контактной точечной сварки или электроза-
электрозаклепочного - расчетный диаметр точки или электрозаклепки, обозначение знака N 4 или
N 5 и шаг. Для шва контактной-роликовой сварки - расчетная ширина шва. Для преры-
прерывистого шва контактной роликовой сварки - расчетная ширина, знак умножения, длина
провариваемого участка, обозначение знака 4 и шаг.
6. Обозначение вспомогательных знаков 7,2 и 1 (табл. 17).
7. Обозначение вспомогательных знаков 6 и 3.
После вспомогательных знаков, если указана последующая механическая обработка
шва, ставят обозначение шероховатости поверхности обработанного шва (см. рис. 24,а).
Вспомогательные знаки (табл. 17) выполняют тонкими сплошными линиями, они долж-
должны быть одинаковой высоты с цифрами, входящими в обозначение шва.
17. Вспомогательные знаки для обозначения сварных швов
Вспомогательный знак
Номер
1
2
3
4
Обозначение
1
/
Значение
вспомогательного
знака
Усиление шва
снять
Наплывы и неров-
неровности шва обрабо-
обработать с плавным
переходом к
основному металлу
Шов выполнить
при монта-
монтаже изделия, т.е. при
установке его по
монтажному
чертежу на месте
применения
Шов прерывистый
или точечный с
цепным располо-
расположением. Угол на-
наклона линии 60°
Расположение вспомогательного
знака относительно полки
линии-выноски, проведенной от
изображения-шва
С лицевой
стороны
п
/
/
С оборотной
стороны
/ ч
У ТГ\
/
/
/
280
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 17
Вспомогательный знак
Номер
5
6
7
Обозначение
Z
о
Значение
вспомогательного
знака
Шов прерывистый
или точечный
с шахматным
расположением
Шов по замкнутой
линии. Диаметр
знака 3-5 мм
Шов по незамкну-
незамкнутой линии. Знак
применяют, если
расположение шва
ясно из чертежа
Расположение вспомогательного
знака относительно полки
линии-выноски, проведенной от
изображения -шва
С лицевой
стороны
Z
/
С оборотной
стороны
/z
—1
/
Условное обозначение стандартного шва, показанное на полке линии-выноски на
рис. 29, расшифровывается так: шов нахлесточного соединения (буква Н)у прерывистый
шов по незамкнутой линии (знак 7); катет сечения шва 6 мм; длина каждого прова-
проваренного участка 100 мм, шаг 200 мм A00/200).
Сварочные материалы указывают на чертеже в технических требованиях или табли-
таблице швов. Допускается сварочные материалы не указывать.
При наличии на чертеже одинаковых швов обозначение наносят у одного из изо-
изображений, а от изображений остальных одинаковых швов проводят линии-выноски с
полками. Всем одинаковым швам присваивают один порядковый номер, который нано-
наносят: на линии-выноске, имеющей полку с нанесенным обозначением шва;
^vc
Рис.29
на полке линии-выноски, проведенной от изображения шва, не имеющего обоз-
обозначения, с лицевой стороны.
Примеры записи технических швов на чертежах
281
6.10. ПРИМЕРЫ ЗАПИСИ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ НА ЧЕРТЕЖАХ
В технических требованиях на чертежах сварных конструкций рекомендуется приво-
приводить следующие данные:
1) марку электродов или присадочной проволоки. Вместо марки допускается указы-
указывать тип электрода по соответствующим государственным стандартам. Допускается вме-
вместо марок и типов электродов и марок присадочных проволок указывать необходимые
требования к прочности и другим свойствам швов или сварных соединений;
2) сведения о необходимости термической обработки сварной конструкции после
сварки;
3) сведения о необходимости, ограничении или запрещении правки;
4) контролируемые швы или участки швов и необходимость их контроля;
5) группу сварных соединений;
6) конструктивные и технологические нормы подготорки и сборки кромок под свар-
сварку и контролируемые размеры швов. Они должны соотве ствовать требованиям норма-
нормативно-технических документов.
Для упрощения чтения и выполнения чертежа сложного сварного изделия (на не-
нескольких листах большого формата) целесообразно обозначение шва указывать не на
изображении, а в технических требованиях чертежа или в таблице швов (табл. 18). При
этом на изображении будут нанесены только линии-выноски с номером, присвоенным
группе одинаковых швов.
18. Табличное оформление швов
Номер шва
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Обозначение шва
С2.
r/t^3ZD
Количество швов
4
14
46
2
2
84
1
4
2
164
282 СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Ниже приведены примеры записи технических требований на чертежах сварных
конструкций.
Для углеродистых сталей обыкновенного качества (ГОСТ 380-88), сталей углероди-
углеродистых качественных конструкционных (ГОСТ 1050-88):
1. Сварку проводить электродом Э42А (ГОСТ 9467- 75).
2. Сварные швы по ГОСТ 5264-80.
3. Сварные швы группы ... (отраслевой стандарт).
Если на чертеже имеются стандартные и нестандартные швы, то в технических тре-
требованиях пишут:
1. Сварку проводить электродом Э42А (ГОСТ9467-75). Сварные швы N N ...по ГОСТ
5264-80. Сварка швов N ... - ручная дуговая.
2. Сварные швы группы ... (отраслевой стандарт).
Допускается на чертеже сварные швы не обозначать, особенно для пространствен-
пространственных конструкций из уголков, швеллеров и т.д.
Например:
...В местах стыка деталей из швеллеров сварка швами ТЗ катетом не менее 5 мм и
С2 по ГОСТ 5264-80 по всей длине соприкосновения деталей.
...В местах стыка деталей из листов сварка швом С2 длиной 50 мм и шагом 200 мм,
приварка деталей из листов к швеллерам и фланцам швом HI катетом не менее 5 мм длиной
50 мм с шагом 200 мм по ГОСТ 5264-80.
...В местах стыка деталей из труб сварка швом У5 катетом не менее 5 мм по ГОСТ
16037-80 по всей длине соприкосновения деталей.
...В местах стыка деталей из труб со швеллерами сварка швом Т1 катетом не менее 5
мм по ГОСТ 5264-80.
...В местах стыка деталей из труб с лентой сварка швом HI no ГОСТ 5264-80.
Для легированных конструкционных сталей (ГОСТ 4543-71):
1. Сварку проводить электродом Э85Л (ГОСТ 9467- 75).
2. Сварные швы по ГОСТ 5264-80.
3. Сварные швы группы ... (отраслевой стандарт).
Для коррозионно-стойких сталей по ГОСТ 5632-72 (сталь 12Х18Н10Т):
1. Сварные швы по ГОСТ 14777* 76.
2. Сварку проводить с присадочной проволокой СвО6Х19Н9Т ГОСТ 2246-70.
3. Допускается замена на проволоку СвО4Х19Н1ШЗ ГОСТ2246-70.
4. Допускается сварка электродуговая. Электрод Э-08Х17Н8М2 ГОСТ 10052-75.
5. Сварные швы группы ... (отраслевой стандарт).
Если в сварной конструкции применяются различные способы сварки, то в тех-
технических требованиях следует делать запись по типу:
1. Сварка электродуговая электрод Э-08Х20Н9Г2Б (ГОСТ 10052-75). Допускается
электрод Э-08Х17Н8М2 (ГОСТ 10052-75).
2. Сварные швы группы ... (отраслевой стандарт).
3. Сварные швы, выполненные электродуговой сваркой, контролировать радиогра-
радиографическим методом по ГОСТ 7512-82.
4. Остальные сварные швы выполнить аргонодуговой сваркой с присадочной проволокой
СвО6Х19Н9Т (ГОСТ 2246-70).
5. Сварные швы, выполненные точечной сваркой, группы ... (отраслевой стандарт).
Примеры записи технических швов на чертежах 283
Если на сборке выполняются сварные швы из алюминиевых сплавов различных ма-
марок:
Сварные швы по ГОСТ 14806-80, кроме шва № 1. Сварку швов № / - № 5 проводить с
присадочной проволокой СвАМц (ГОСТ 7871-75). Сварка шва N 1 - с присадочной проволокой
СвАМгб (ГОСТ 7871-75). Сварные швы группы ... (отраслевой стандарт).
Для титановых сплавов (ГОСТ 19807*91) (ОТ4, ВТ1-00):
1. Сварка аргонодуговая. Сварные швы группы ... (отраслевой стандарт).
2. Сварочная проволока СвОТ4 ОСТ 1.90015-77. Допускается сварка без присадочной
проволоки.
3. Сварные швы контролировать радиографическим методом по ГОСТ 7512-82.
4. После сварки выполнить правку и отжиг по инструкции ... Ударная правка и правка
с применением статических нагрузок не допускается.
Для материала ВТ14, если требуется равнопрочность сварного шва с основным ма-
материалом, то в технических требованиях пишут:
Сварочная проволока СвСПТ-2 ОСТ- 1.90015-77.
Без предъявления требований равнопрочности к сварному шву:
Сварочная проволока СвВТ1-00 ОСТ- 1.90015-77.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т.З. Изд. 7-е. М.: Ма-
Машиностроение, 1992.
2. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. Л.: Машиностроение, Ленин-
Ленинградское отделение, 1983.
3. Детали машин: Справочник. Т.1. Изд. 3-е/Под ред. Н.С.Ачеркана.М.: Машино-
Машиностроение, 1968.
4. Кузьмин А.В., Чернов И.М., Козинцев Б.С. Расчеты деталей машин: Справочное
пособие. Изд. 3-е, Минск: Вышэйша школа, 1986.
5. Латинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов: Справочник.
Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1981.
6. Лессиг Е.Н., Лимаев А.Ф., Соколов А.Г. Листовые металлические конструкции.
М.: Стройиздат, 1970.
7. Лизин В.Т., Пяткин В А. Проектирование тонкостенных конструкций. Изд. 2-е.,
М.: Машиностроение, 1985.
8. Навроцкий Д.И. Прочность сварных конструкций, М.: Машгиз, 1961.
9. Николаев Г.А. Расчет сварных соединений и прочность сварных конструкций. М.:
Высшая школа, 1965.
10. Николаев Г.А. Проектирование сварных конструкций в машиностроении. М.:
Машиностроение, 1975.
284 СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
11. Николаев ГЛ., Куркин СЛ., Винокуров В А. Сварные конструкции. Технология
изготовления, автоматизация производства и проектирование сварных конструкций. М..
Высшая школа, 1983.
12. Окерблом Н.О. Конструктивно-технологическое проектирование сварных конст-
конструкций. М.-Д.: Машиностроение, 1964.
13. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. Книга
2. Изд. 3-е. М.: Машиностроение, 1988.
14. Д1роектирование сварных конструкций в машиностроении/ Под ред.
С.А.Куркина.М.: Машиностроение, 1975.
15. Сборник задач но сопротивлению материалов/ Под ред. А.А. Уманского, М.: Нау-
Наука, 1973.
16. Серенко А.Н., Крумбольдт М.Н., Багрянский К.В. Расчет сварных соединений и
конструкций. Примеры и задачи. Киев: Виша школа, 1977.
17. Справочник сварщика/ Под ред. В.В. Степанова. Изд. 4-е. М.: Машиностроение,
1982.
18. Справочник но сварке/ Под ред. В.А. Винокурова, Т.З. М.: Машиностроение,
1970.
19. Стальные конструкции: Справочник конструктора/ Под ред. Н.П. Мельникова.
Изд. 2-е., М.: Строительство, 1972.
20. ГОСТ 14249-89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
21. ГОСТ 24755-89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность укре-
укрепления отверстий.
22. ГОСТ 25867-83 Сосуды и аппараты. Сосуды с рубашками. Нормы и методы
расчета на прочность.
285
7. РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
7.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Резьбовые соединения являются наиболее распространенным видом разъемных со-
соединений. Они используются также для преобразования движения (в грузовых и ходовых
винтах).
Наибольшее распространение получили стандартные резьбовые детали - болты, вин-
винты, шпильки и гайки (рис. 1, 2), имеющие метрическую резьбу. Выбор размеров резьбы
и материала резьбовых деталей определяется назначением детали, ее конструктивной
формой и расчетом на прочность.
Размеры для резьбовых соединений выбирают из следующих соотношений:
т = d/4; 6 = 0Д5 d\
D=2d;dc = d;Dm = 2,2 d;
H=0?d;Hl = 0,7d;
S=l,73d;l = @,3 -и 0,5) d; rf, = 0,85 d.
Рис. 1
Рис. 2
Приблизительные соотношения для соединений типа фланцевых:
диаметр болтов d я @,7 + 0,8) 6;
расстояние между осями болтов из условия свободной работы ключом;
L > E + 6) d
для накладных ключей;
L > C + 5) d
для торцовых ключей.
Из условия герметичности фланцевых соединений
L « C -г 4) d при давлении р * 10 + 15 МПа;
I « E + 6) d при р « 0,2 н- 10 МПа.
1. Основные харажтеристикн стандартных резьб
Типы и
стандарты резьб
Профиль и основные
размеры резьбы, мм
Изображение и примеры условного
обозначения резьбы
Область
применения
резьбы
Метрическая резьба
общего назначения с
профилем по ГОСТ
9150-81, диаметрами
и шагами по ГОСТ
8724-81 . л
D2 = D-2~H = D- 0,649519053Р;
8,
d2=d-2-H = d- 0,649519053/»;
Dx = /)-2-# = Z)-l,082531755P;
8
dx =d-2-H = rf-1,0825317557»;
d3 = d-2^-H = d- 1,226869322/»;
d = 0,25 + 600 mm;
P = 0,075 + 6 мм
Для крепежных
деталей и резьбо-
резьбовых соединений
общего на-
назначения
а - на стержне с d = 27 мм и крупным ша-
шагом:
q - с полем допуска;
MTILH-dq - левая;
6 - в отверстии с d = 27 мм и с шагом 1 мм:
М27 х 1-6// - с полем допуска;
М27 х 1LH-ЬН - левая.
Трехзаходная резьба с d ~ 27 мм, ходом
3 мм и шагом 1 мм:
Л/27 х 3(/Ч)
Л/27 х 3(Pl)LH - то же левая
Продолжение табл. 1
Метрическая резьба
для приборостроения
с профилем по ГОСТ
9150-81, диаметрами
и шагами по ГОСТ
16967-81
d = 3,5 + 400 мм
Р = 0,5 -s- 2 мм
Посадка обозначается дробью: числитель -
поле допуска внутренней резьбы, знамена-
знаменатель - наружной, например:
Mil х lLH-6ff/6q
Для крепежных
деталей и резьбо-
резьбовых соединений
приборостроения
Резьба метрическая
для деталей из пласт-
пластмасс с профилем по
ГОСТ 9150-81, диа-
диаметрами и шагами по
ГОСТ 8724-81
60°
Номинальный диаметр d = 24 мм с круп-
крупным шагом:
наружной резьбы:
ЛЯ4-10Л8А
внутренней резьбы:
То же с мелким шагом 1 мм:
наружной резьбы:
№4 х 1-10Л8Л
внутренней резьбы:
М24 х 1-9Я8Я
ппах^ 0,011* 0,344
rf= l-i- 180 мм
Р = 0,2 * 6 мм
Для деталей из
пластмасс, соеди-
соединяемых с пласт-
пластмассовыми и ме-
металлическими де-
деталями
Резьба метрическая
коническая с конус-
конусностью 1:16 ГОСТ
25229-82
MKSOxff MK20*i5 MK20*fS
а - внутренняя резьба;
б - наружная резьба;
d = 20 мм с шагом 1,5 мм:
Л/А20 х \,SLH - то же левая
Для конических
резьбовых соеди-
соединений, а также
соединений на-
наружной ко-
конической резьбы с
внутренней ци-
цилиндрической
резьбой с профи-
профилем по ГОСТ
9150-81
Продолжение табл. 1
Типы и
стандарты резьб
Профиль и основные
размеры резьбы, мм
Изображение и примеры условного
обозначения резьбы
Область
применения
резьбы
#i=fj5T; rf = 6 + 60;
P = 1 * 2; h - 2,5 + 5; /2 = 3 * 6;
cp/2 = le47'24"
Резьба трубная кони-
коническая с конусностью
1:16 ГОСТ 6211-81
d = 1/16 * 6; Р - 0,907 + 2,309;
Н - 0,96024 Р, Hi - 0,64033 /J
Л = 0,13728 Л ф/2 = 1°47'24"; / = 4 + 28,6
с - внутренняя коническая I72;
tf - наружная коническая IV2I
i?lV2 ^^ - то же левая
Для конических
резьбовых соеди-
соединений, а также
соединений на-
наружной кониче-
конической резьбы с
внутренней цилин-
цилиндрической резьбой
с профилем по
ГОСТ 6357-81.
Допускается ис-
использовать для
соединений трубо-
трубопроводов из водо-
газопро водных
труб по ГОСТ
3262-75 при давле-
давлениях ру до 1
МПа
Резьба коническая
дюймовая с углом
профиля 60°, ГОСТ
6111-52
Для резьбовых
соединений топ-
топливных и воздуш-
воздушных трубопроводов
машин, станков и
в специальных
случаях
Внутренняя и наружная коническая резьба
3/4"
Продолжение табл. 1
Н= 0,866-P,#i = 0,8/*
ф/2 = le47'24"; </ = 7,895-5-60,092=1/16 -г 2;
/>= 0,941 + 2,209
Резьба коническая
вентилей и баллонов
для газов с конусно-
конусностью 3:25.
ГОСТ 9909-81
Для вентилей и
газовых баллонов
Р= 1,814; ф/2 = 3°26'2";
d = 19.2: 27,8; 30,3;
Н= 0,960491 Р; Hi - 0,640327 Р;
R - 0,137329 Р; 7 - 16; 17,667
Коническая резьба с номинальным диамет-
диаметром 19,2 мм
Резьба трубная ци-
цилиндрическая, ГОСТ
6357-81
Номинальный диаметр ll/2 наружной и
внутренней резьбы;
G \x/i - класса точности А;
GllhLH- левая
Для герметичных
соединений трубо-
трубопроводов: цилинд-
цилиндрических резьбо-
резьбовых соединений и
соединений внут-
внутренней цилиндри-
цилиндрической резьбы с
наружной кониче-
конической резьбой по
ГОСТ 6211-81
Продолжение табл. 1
Типы и
стандарты резьб
Профиль и основные
размеры резьбы, мм
Изображение и примеры условного
обозначения резьбы
Область
применения.
резьбы
Я = 0,960491 Л Я, = 0,640327 Р;
R = 0,137329 Р;Р = 0,907 + 2,309;
d = 7,723 - 163,83 мм
Резьба круглая для
санитарно-техничес-
кой арматуры ГОСТ
13536-68
Кр12*
</= 12; Р =2,54; Л = 0,5 Р;
R =- 0,25597 Р; г = 0,23851 Р\
гх = 0,22105
Круглая резьба диаметром d = 12 мм,
шагом Р = 2,54 мм
Для шпинделей,
вентилей смесите-
смесителей и туалетных
кранов по ГОСТ
19681-83 и водо-
водопроводных кранов
по ГОСТ 20275-74
Резьба круглая ГОСТ
13536-68
Ret 40
/гс/ to
^777777^
Y////Z.
Применяется ог-
ограниченно: для
водопроводной
арматуры, для
крюков подъем-
подъемных кранов, а так
же • в условиях
воздействия агрес-
агрессивной среды
Продолжение табл. 1
d = 8 + 200;
Р=2,54; 3,175; 4,233; 6,35;
R - 0,238507 Р, Л] = 0,221047 Р,
R2 = 0,255967 F,h = H=0,5 P;
D= d+2ac = d+0,l P
Круглая резьба диаметром d = 40 мм;
Rd 40 LH - то же левая;
Rd 40-1еве - наружная резьба с полем до-
допуска;
Rd 40-7Я6Я - внутренняя резьба с полем
допуска
Резьба трапецеидаль-
трапецеидальная однозаходная
ГОСТ 24737-81 с
профилем по ГОСТ
9484-81, диаметрами
и шагами по ГОСТ
24738-81
7л
Та
77/'//;/:
1 ''' ' *'
Для ходовых вин-
винтов станков и
счетных механиз-
механизмов, грузовых
винтов, прессов и
домкратов
d = 8 + 640; Р - 1,5 + 48;
h = 0,5 Р\ Н = 0,5 Р + ас;
ас = 0,15 f 1
= d + 2 сс;
Номинальный диаметр d = 40 мм и
шаг Р = 6 мм;
Тг 40 х 6LH - то же левая;
Тг 40 х 6LH-7e - то же левая;
Тг 40 х 6-7Н - внутренняя резьба с полем
допуска
7е - наружная резьба с полем допуска
!
Резьба трапецеидаль-
трапецеидальная многозаходная
ГОСТ 24739-81 с
профилем по ГОСТ
9484-81
Продолжение табл. 1
Типы и
стандарты резьб
Профиль и основные
размеры резьбы, мм
Изображение и примеры условного
обозначения резьбы
Область
применения
резьбы
Ход резьбы Ph — Рп, где п - число заходов.
d = 10 + 320; п = 2 + 8; Р = 1,5 + 48
Номинальный диаметр d = 20 мм;
ход резьбы Pfi — 8 мм и шаг Р = 4 мм;
Тг 20 х 8(Р 4) LH - то же левая;
Тг 20 х 8(/> 4) - 8 е - наружная резьба с по-
полем допуска;
Тг 20 х 8(Р 4) -8// внутренняя резьба с по-
полем допуска
Резьба упорная ГОСТ
10177-82
d = 10 -*¦ 640; /»= 2 + 48; J2 = rf - 0,75 Р;
А = Н + ас = 0,867767 />;
Я= 0,75 /•; ос = 0,117767 Р
Для винтовых
домкратов, гид-
гидравлических прес-
прессов и грузовых
крюков при боль-
больших односторон-
односторонних осевых на-
нагрузках
Номинальный диаметр d = 80 мм,
шаг Р = 10 мм;
5 80 х \0LH - то же левая;
S 80 х 10-7А - наружная резьба с полем, до-
допуска;
iS"80 х 10 - 7AZ- внутренняя с полем допус-
допуска;
S 80 х 1QLH-7AZ - то же левая;
двухзаходная с d = 80 мм, шагом Р = 10 мм
и ходом Pf, = 20 мм:
S 80 х 20 (/40); S 80 х 20 (PIQ)LH - то же
левая
Продолжение табл. 1
Резьба упорная уси-
усиленная 45° ГОСТ
13535-87
80+ 2000;/> = 5
= d -0,5 Р
40; Л = 0,5
Значение утла 45°, номинальный диаметр
d = 200 мм и шаг резьбы Р = 12 мм;
S 45°200 х 12L# - то же левая.
Двухзаходная с d = 200 мм,
шагом Р= 12 мм, ходом Pf, = 24 мм:
5 45°200 х 24(Я2)
О
t
s
о
Резьба упорная уси-
усиленная 45° специаль-
специальная для диаметров от
80 до 2000 мм ГОСТ
13535-87
Для опытного
применения при
особо больших
знакопеременных
нагрузках
d = 80 * 2000; Р = 10 + 80; Н
А = 0,4058 P,d2 = d- 0,25 Р
0,25
Номинальный диаметр d = 900 нм,
шаг Р = 56 мм и угол 45°:
Сл«<- 5900 х 56 ж 45° ГОСТ 13535-87;
то же левая:
Спец. 5900 х 56 х 45°LH ГОСТ 13535-87
Продолжени табл. I
Типы и
стандарты резьб
Профиль и основные
размеры резьбы, мм
Изображение и примеры условного
обозначения резьбы
Область
применения
резьбы
Резьба прямоугольная
(нестандартная)
d = 30 * 800;
Р~ 1,5; 2; 3; 4; 6; 10
Резьба не стандар-
стандартизована. Приме-
Применяется для винтов
домкратов и ходо-
ходовых винтов. Более
высокий КПД,
чем у трапецеи-
трапецеидальной резьбы,
но она менее
прочна и сложнее
в производстве
Резьба для объективов
микроскопов ГОСТ
3469-83
d= 20,27; dx = 19,366; d2 = 19,818;
D = 20,320; Dx = 19,416; fy = 19,868;
P = 0,705; #i = 0,427; ff2 = 0,452;
Z - 0,05
Для объективов
микроскопов и
соединений с ту-
тубусами и переход-
переходными втулками
микроскопов
Дюймовая резьба номинальным диаметром
d = 4/5" и числом ниток на 1" п = 36
Продолжение табл. 1
Резьба окулярная для
оптических приборов
ГОСТ 5359-77
Р = 1,5; 2; 4=5+ 80;
А = Н = 0,350 Р + ас\ ас = 0,05;
т = т' = 0,390 + 0,540;
п= \ - B5) - число заходов резьбы
Исполнение 1
Номинальный диаметр d = 40 мм;
шаг Р= 1,5 мм:
0*40 х 1,51#ГОСТ 5359-77 - то же левая;
четырехзаходная d — 40 мм, шаг Р— 1,5 мм,
ход резьбы - Pf, = Рп— 1,5 4 = 6 мм:
ОА40 х 6(Р1,5) ГОСТ 5359-77
Исполнение 2
Номинальный диаметр d = 40 мм;
шаг /•= 1,5 мм:
20А40х1,5 ГОСТ 5359-77
20X40x1,5 LH ГОСТ 5359-77 - то же левая
Для резьбовых
соединений,
трубчатых тонко-
тонкостенных деталей,
применяемых в
оптическом про-
производстве
Для осветительной
арматуры.
Для объективов
микроскопов
Продолжение табл. 1
Типы и
стандарты резьб
Профиль и основные
размеры резьбы, мм
Изображение и примеры условного
обозначения резьбы
Область
применения
резьбы
Резьба окулярная для
оптических приборов
ГОСТ 5359-77
Р = 1;A,2); 1,5; 2;
d = 5 + 80; л - 1 - B5);
т = т' = 0,3 + 0,6; А = 0,35 Р
Резьба Эдисона круг-
круглая ГОСТ 6042-83
d= 5,83max - 39,5max; P - 1 + 6,35;
R= 0,293 + 1,85
Номинальный диаметр d — 26,45 max
d = 9,93max - 40,55; P = 1,814 + 6,35;
R{ = 0,45 + 1,6; R= 0,3 + 0,9
Номинальный диаметр d = 27,19 max
Для металлических
элементов, приме-
применяемых в электро-
электротехнических изде-
изделиях
Для неметал-
неметаллических элемен-
элементов (кера-
(керамических, пласт-
пластмассовых), приме-
применяемых в электро-
электротехнических изде-
изделиях
Продолжение табл. 1
Рассеиватели и за-
защитные стекла для
светильников ГОСТ
9503-86
188; Р= 6,5; 7,5; 12
Д-70
Для рассеивателей
и защитных стекол
из неорганичес-
неорганического стекла для
светильникоэ
Трубы обсадные и
колонковые для гео-
геологоразведочного
бурения и ниппели к
ним ГОСТ 6238-77
Для труб геолого-
развведочного
бурения с сохра-
сохранением сопротив-
сопротивляемости само-
саморазъединению
резьбовой пары
при значительных
растягивающих
напряжениях
Р= 4; Я =0,75; а/2 = 5°;
т = 1,922; пц = 1,934
=31,6 + 141;
Труба обсадная БН73-Д ГОСТ 6238-77.
Труба обсадная безниппельная диаметром
D = 73 мм с правой резьбой обычной
точности из материала группы прочности
Продолжение табл. 1
Типы и
стандарты резьб
Профиль и основные
размеры резьбы, мм
Изображение и примеры условного
обозначения резьбы
Область
применения
резьбы
Стальные бесшовные
трубы с треугольной и
трапецеидальной
резьбой ГОСТ 631-75
Трубы с высажен-
высаженными концами и
коническими ста-
стабилизирующими
поясками приме-
применяются для буре-
бурения скважин
Я =3,175; /tj =l,81O
h= 1,734; г =0,508;
Г! = 0,432; z = 0,076;
Ф = 1°47'24"
Р = 5,08;
Ф = 0°53'42"
Продолжение табл. 1
Стальные бесшовные
трубы с треугольной и
трапецеидальной
резьбой с высокогер-
высокогерметичными соедине-
соединениями ГОСТ 632-80
Треугольный профиль почти соответствует
профилю по ГОСТ 631-75, кроме
Р=5№; h\ = 1,6;
а = 13°; а, = 3°; а2 = 10°
Трубы с высоко-
высокогерметичными
сое~диненйями
применяются для
крепления нефтя-
нефтяных и газовых
скважин
8
Примечания.
1. Приведены не типы резьб, а трубы по ГОСТ 631-75 и ГОСТ 632-80, на концах которых выполнены резь-
резьбы.
2. Дюймовая резьба по ОСТ НКТП 1260 в настоящее время отменена, и применение в новых разработках не
допускается. Она применяется при ремонте оборудования, поскольку в эксплуатации находятся детали с
дюймовой резьбой. Основные параметры дюймовой резьбы:
d = 3/16" + 4", число витков на 1" от 24 до 3, угол профиля а = 55°.
3. Если резьба имеет стандартный профиль, но отличается от соответствующей стандартной резьбы диамет-
диаметром или шагом, то резьба называется специальной. В обозначении резьбы указываются размеры наружного
диаметра и шага резьбы, например Сп. 19 х 1,5
s
300
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
7.2. МЕТРИЧЕСКАЯ РЕЗЬБА
2. Стандартизация метрических резьб
Объект
стандартизации
Профиль
Основные размеры
Диаметры и шаги
Допуски и посадки
Стандарт для метрической резьбы
с зазором:
диаметры от 1 до 600
мм
с натягом:
диаметры от 5 до
45 мм
с переходными
посадками:
от 5 до 45 мм
ГОСТ 9150-81
ГОСТ 9150-81
ГОСТ 8724-81
ГОСТ 16093-81
ГОСТ 4608-81
ГОСТ 4608-81
ГОСТ 24834-81
ГОСТ 24834-81
3. Ряды номинальных диаметров и шага метрической резьбы
по ГОСТ 8724-81
Номи-
наль-
нальный
диаметр
крупный
Шаг/»
мелкий
1-й ряд
0,25
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1; 1,2
1,6
2
2,5
3
4
5
6
8
10
. 12
16
20
24
30
36
42
48
56
64
72; 80
210
0,075
0,08
ол
0,125
0,15
0,2
0,25
0,35
0,4
0,45
0,5
0,7
0,8
1
1,25
1,5
1,75
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
_
-
-
-
-
-
-
0,2
0,2
0,25
0,35
0,35
0,5
0,5
0Д5; 0,5
1; 0,75; 0.5
1,25; 1; 0.75; 0,5
1.5; 1,25; 1; 0,75; 0.5
1,5; 1; 0,75; 0.5
2; 1,5; 1; 0,75; 0,5
2; 1,5; 1; 0.75
C); 2; 1,5; 1; 0,75
3; 2; 1,5; 1
D); 3; 2; 1,5; 1
D); 3; 2; 1.5; 1
4; 3; 2; 1,5; 1
4; 3; 2; 1,5; 1
6; 4; 3; 2; 1,5
6;4;3
Номи-
наль-
нальный
диаметр
крупный
ШагР
мелкий
1-й ряд
240
260
300
340; 380
420
480
520
580
-
-
-
6; 4; 3
6; 4
6
2-й ряд
0.35
0,45
0,55
0,7
0,9
U
1.4
1,8
2,2
3,5
14
18; 22
27
33
39
45
52
0.09
0.1
0,125
0,175
0,225
0,25
0,3
0,35
0.45
@,6)
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
-
-
-
-
-
0,2
0,2
0.2
0,25
0,35
1,5; 1,25; 1; 0,75; 0,5
2; 1,5; I; 0,75; 0,5
2; 1,5; 1; 0,75
C); 2; 1.5; 1; 0,75
C);2; 1,5; 1
D); 3; 2; 1,5; 1
D);3;2; 1,5; 1
Метрическая резьба
301
Продолжение табл. 3
60
68
76
85; 95
105
115
120
130
150
170; 190
210
240
260
300
340; 3S0
420
480
520
580
2-й ряд
E,5)
6
-
-
-
_
-
-
4; 3.; 2; 1,5; 1
4; 3; 2; 1,5; 1
6; 4; 3; 2; 1,5; 1
6; 4; 3; 2; 1,5
6; 4; 3; 2
6; 4; 3
6; 4
6
3-й ряд
E,5)
7
9
11
15; 17
25
B6); 35;
C8)
B8)
C2)
40; 50
55; 58;
62; 65;
Прим
-
1
A,25)
A,5)
-
0,5
0,75; 0,5
1; 0,75; 0,5
1; 0,75; 0,5
1,5; A)
2; 1,5; A)
-
-
-
-
-
Ь5
1,5
2; 1,5; 1
2; 1,5
C); B); 1,5
D);C);2; 1,5
3-й ряд
75
G8); (82)
135;
145;
155
165;
175;
185;
195
205;
215;
225;
230
235;
245;
255
310;
330;
350;
370
390
410;
430;
440;
460;
470
490
510;
530;
540;
560;
570;
590
-
—
-
-
-
-
_
-
-
_
_
-
-
-
-
-
-
-
-
_
-
-
-
-
_
-
D); C); 2; 1,5
2
6; 4; 3; 2; 1
6; 4; 3; 2
6;4;3
6;4;3
6;4;3
6
6
е ч а н и я: 1. При выборе диаметров резьб следует предпочитать ряд 1 ряду 2, ряд
2 ряду 3.
2. Диаметры и шаги резьб, заключенные в скобки, по возможности не
применять.
3. Резьбу Ml4x1,25 применять только для свечей зажигания, а резьбу
М35х1,25 - только для стопорных гаек шарикоподшипников.
4. Основные размеры, мм, метрической резьбы по ГОСТ 24705—81
и площадь сечения болта
Номи-
Номинальный
диаметр
резьбы d
1
1.2
1,6
ШагР
0,25
0,2
0,25
0,2
0,35
Площадь
сечения
болта
As 4 '
см2
0,0042
0,0048
0,0068
0,0076
0,012
Диаметр резьбы
d= D
1
1
1.2
1,2
1,6
di = Di
0,838
0,87
1,038
1,07
1,373
0,729
0,783
0,929
0,983
1,221
di
0,693
0,755
0,893
0,955
1,171
302
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 4
Номи-
Номинальный
d
1,6
2
2,5
3
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
27
ШагР
0,2
0,4
0,25
0,45
0,35
0,5
0,35
0,7
0,5
0,8
0,5
1
0,75
0,5
1,25
1
0,75
0,5
1,5
1,25
1
0,75
0,5
1,75 .
1,5
1,25
1
0,75
0,5
2
1,5
1
0,75
0,5
2
1,5
1
0,75
0,5
2,5
1,5
1
0,75
0,5
2,5
1,5
1
0,75
0,5
2,5
1,5
1
0,75
0,5
3
2
1,5
1
0,75
3
Площадь
сечения
болта
0,015
0,019
0.023
0,032
0.035
0,047
0,054
0,083
0.094
0,134
0,156
0,19
0,211
0,234
0,347
0,375
0,406
0,437
0,551
0,587
0,624
0,663
0,702
0,802
0,845
0.89
0,936
0,983
1,03
1,1
1,2
1,31
1,365
1,422
1,5
1,62
1,75
1,811
1,876
1,84
2,11
2,25
2,32
2,39
2.35
2,651
2,81
2,89
2,97
2,92
3.26
3,43
3,52
3,615
3,38
3,743
3,93
4,123
4,221
4,429
d=D
1,6
2
2
2,5
2,5
3
3
4
4
5
5
6
6
6
8
8
8
8
10
10
10
10
10
12
12
12
12
12
12
14
14
14
14
14
16
16
16
16
16
18
18
18
18
18
20
20
20
20
20
22
22
22
22
.22
24
24
24
24
24
27
Диаметр резьбы
d2=D,
1,47
1,74
1,838
2,208 *
2,273
2,675
2,773
3,545
3,675
4,48
4,675
5,35
5,513
5,675
7,188
7,35
7,513
7,675
9,096
9,188
9,35
9,513
9,675
10.863
11,026
11,188
11,350
11,513
11,675
12,701
13,026
13.35
13.513
13,675
14,701
15,026
15,35
15,513
15,675
16,376
17,026
17,35
17,513
17,675
18,376
19.026
19,35
19,513
19,675
20,376
21,026
21,35
21,513
21,675
22,051
22,701
23,086
23,35
23,513
25,051
di=D,
1,383
1,567
1,729
2,013
2,121
2,459
2,621
3,242
3,459
4,134
4.459
4,917
5,188
5.459
6,647
9,917
7,188
7,459
8,376
8,647
8,917
9,188
9,459
10,106
10,376
10,647
10,917
11,188
11,459
11,835
12,376
12,917
13,188
13,459
13,835
14,376
14,917
15,188
15,459
15,294
16,376
16,917
17,188
17,459
17,294
18,376
18,917
19,188
19,459
19,294
20,376
20,917
21,188
21.459
20.752
21,835
22,376
22,917
23,188
23,752
di
1,355
1.509
1,693
1,948
2,071
2,387
2,571
3,141
3,387
4,019
4.387
4,773
5,08
5,387
6,466
6.773
7,08
7,387
8,16
8,466
8,773
9,08
9,387
9,853
10.16
10.466
10,773
11,08
11,387
11,546
12,16
12.773
13,08
13,387
13,546
14,16
14,773
15,08
15,387
14,933
16,16
16,773
17,08
17.387
16,933
18,16
18.773
19,08
19,387
18.933
20.16
20.773
21
21.387
20,319
21.546
22.16
22.773
23,08
23,319
Метрическая резьба
303
Продолжение табл. 4
Номи-
Номинальный
. d
27
30
33
36
39
42
45
48
ШягР
2
1,5
1
0,75
3,5
2
1,5
1
0,75
3.5
2
1,5
1
0,75
4
3
2
1,5
1
4
2
1,5
1
4,5
3
2
1,5
1
4,5
2
1.5
1
5
3
2
1.5
1
Площадь
сечения
болта
4.842
5.055
5,273
5,384
5,393
6,082
6,321
6,564
6,688
6,698
7,464
7,728
7.997
8,133
7,873
8,421
8,987
9,276
9,571
9.436
10,651
10,966
11.286
10.822
11,788
12,457
12.797
13,142
12.641
14.403
14.77
15.14
14.237
15,721
16.492
16.883
17.279
Диаметр резьбы
d=D
27
27
27
27
30
30
30
30
30
33
33
33
33
33
36
36
36
36
36
39
39
39
39
42
42
42
42
42
45
45
45
45
48
48
48
48
48
d2=D5
25,701
26,026
26,35
26,513
27,727
28,701
29,026
29,35
29,513
30,727
31,704
32,026
32,35
32.513
33.402
34,051
34,701
35,026
35,35
36,402
37,701
38,026
38,35
39,077
40,051
40.701
41,026
41,35
42,077
43,701
44,026
44,35
44,752
46,051
46.701
47,026
47,35
di=Di
24,835
25,376
25,917
26,188
26,211
27,835
28,376
28,917
29,188
29,211
30,835
31,376
31,917
32,188
31,67
32,752
33.835
34,376
34,917
34,67
36,835
37,376
37,917
37,129
38,752
39,835
40,376
40,917
40,129
42,835
43,376
43,917
42.587
44,752
45,835
46,376
46,917
d.T
24,546
25,16
25,773
26,08
25,706
27.546
28.16
28,773
28,08
28.706
30,546
31,16
31,773
32,08
31,093
32,319
33,546
34,16
34,773
34,093
36.546
37.16
37,773
36,479
38.319
39.546
40,16
40,773
39,479
2,546
43,16
43,773
41,866
44,319
45.546
46.16
46.773
5. Степени точности диаметров резьб по ГОСТ 16093—81
Вил резьбы
Болт
Гайка
Диаметр резьбы
Наружный d
Средний di
Средний Di
Внутренний D[
Степень точности
4,6,8
3, 4, 5, 6, 7. 8, 9, 10*
4, 5, 6, 7, 8, 9*
4, 5, 6, 7, 8
* Только для резьб на деталях из пластмасс.
Для выбора степени точности в зависимости от длины свинчивания резьбы и
требований к точности соединений установлены три группы длины свинчивания:
малые S, нормальные Nn большие L (табл. 6).
304
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
б. Длина свинчивания, мм, по ГОСТ 16093-81
Номинальный
диаметр, d
св.
1,4
1,4
2,8
5,6
П,2
22,4
45
90
до
2,8
2,8
5,6
11,2
22,4
45
90
180
Шаг
резьбы
Р
0,2
0,25
0,35
0,4
0,45
0,25
0,35
0,5
0,6
0,7
0,75
0,8
0,25
0,35
0,5
0,75
1
1,25
1,5
0,35
0,5
0,75
1
1,25
1,5
1,75
2
2,5
0,5
0,75
1
1,5
2
3
3,5
4
4,5
0,5
0,75
1
1,5
2
3
4
5
5,5
6
0,75
1
1,5
2
3
4
6
Группа длины свинчивания
S
до
0,5
0,6
0,8
1
1.3
0,7
1
1,5
1,7
2
2,2
2.5
0,8
1,1
1,6
2,4
3
4
5
1,3
1,8
2,8
3,8
4,5
5,6
6
8
10
2,1
3,1
4
6,3
8,5
12
15
18
21
2,4
3,6
4,8
7,5
9,5
15
19
24
28
32
4,2
5,6
8,3
12
18
24
36
N
св.
0,5
0,6
0,8
1
1,3
0,7
1
1,5
1,7
2
2,2
2,5
0,8
1,1
1,6
2,4
3
4
5
1,3
1,8
2,8
3,8
4,5
" 5,6
6
8
10
2,1
3,1
4
6,3
8,5
12
15
18
21
2,4
3,6
4,8
7,5
9,5
15
19
24
28
32
4,2
5,6
8,3
12
18
24
L_ 36
ДО
1,5
1,9
2,6
3
3,8
2,1
3
4,5
5
6
6,7
7,5
2,4
3,4
4,7
7,1
9
12
15
3,8
5,5
8,3
И
13
16
18
24
30
6,3
9,5
12
19
25
36
45
53
63
7,1
11,2
14
22
28
45
56
71
85
95
12
16
25
36
53
71
106
L
св.
1,5
1,9
2,6
3
3,8
2,1
3
4,5
5
6
6,7
7,5
2,4
3,4
4,7
7,1
9
12
15
3,8
5,5
8,3
11
13
16
18
24
30
6,3
9,5
12
19
25
36
45
53
63
7,1
11,2
14
22
28
45
56
71
85
95
12
16
25
36
53
71
106
Поля допусков сгруппированы в три класса точности: точный, средний и грубый.
Метрическая резьба
305
7. Поля допусков резьбы по ГОСТ 16093-81
Класс
точности
Поля допусков при длине свинчивания
S
¦ N 1 L
Для болтов
Точный
Средний
Грубый
5g6g
Ch4h)
Eh6h)
6d
бе
6f
4g
1 бе 1
8g
4h
6h
(8h)'
Ge6e)
7g6g
(9g8g)
5h4h
Gh6h)
Для гаек
Точный
Средний
Грубый
EG)
4Н
5Н
6G
7G
4Н5Н; 5Н
ГбН~|
7Н
GG)
(8G)
6H
7H
8H
* Только для резьб с Р > 0,8 мм; для резьб с Р < 0,8 мм применяют поле допуска 8h6h.
Примечания: 1. Поля допусков, заключенные в рамки, рекомендуюся для
предпочтительного применения.
2. Поля допусков, заключенные в скобки, не рекомендуется
использовать. В обоснованных случаях можно применять другие
сочетания полей допусков.
Рекомендации по выбору классов точности для резьбовых соединений:
класс точный — при повышенных требованиях к допуску посадки;
класс средний — при нормальных требованиях к допуску посадки применения;
класс грубый — в случаях, когда допуск посадки имеет второстепенное значение.
Рекомендации по выбору основных отклонений; для болтов: h — для получения малых
зазоров; g — для общего применения и для гальванических защитных покрытий; е — для
гальванических покрытий; d — для соединений, работающих при высоких температурах;
для гаек: Н — для общего применения и для гальванических защитных покрытий малой
толщины; G — для гальванических защитных покрытий и при больших диаметрах.
8. Рекомендуемая замена допусков резьбы по ГОСТ 16093—81
Классы точности по ранее
действовавшим стандартам
Поля
допусков
по ГОСТ
16093-81
Для болтов
Для гаек
1
4п
4Н5Н
2
6g*
6Н**
2а
6g
6Н
3
8g*
7Н
2аД
6g
-
зл
бе
-
зх
-
6G
ЗаХ
-
7G
* Если увеличение зазора нежелательно, то следует применять поля допусков соответственно
6h и 8h.
** Если увеличение зазора нежелательно, то следует применять поле допуска 5Н6Н,
приблизительно совпадающее с полем допуска 2—го класса.
9. Основные отклонения и степени точности резьбы с натягом
по ГОСТ 4608-81
Резьба
Наружная
Внутренняя
Диаметр
резьбы
Наружный d
Средний di
Наружный D
Средний Di
Внутренний D,
Основные отклонения при шаге
до 1,25 мм
е
свыше 1,25 мм
с
п; р; г
Н
Н
D \ С
Степень
точности
6
2;3
-
2
4; 5
Резьбу с натягом по среднему диаметру широко применяют для получения неподвижного
резьбового соединения типа шпилька-корпус.
20 Том 1
306
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
10. Поля допусков и посадки резьбовых соединений с натягом
по ГОСТ 4608-81
Материал
детали с
внутренней
резьбой
Чугун и
алюминиевые
сплавы
Чугун,
алюминиевые и
магниевые
сплавы
Сталь,
высокопрочные и
титановые сплавы
Поля допусков
наруж
—ной
резьбы
2г
ЗрB)
ЗпC)
внутренней резьбы
при шаге Р, мм
до 1,25
2Н5Д
2Н5ДB)
2Н4ДC)
св. 1,25
2Н5С
2Н5СB)
2Н4СC)
Посадки при шаге Р, мм
до 1,25
2Н5Д
2г
2Н5ДB)
зрр)
2Н4ДC)
ЗпC)
свыше
1,25
2Н5С
2г
2Н5СB)
ЗРB)
2Н4СC)
ЗпC)
Дополни-
Дополнительные
условия
посадки
Без
сортировки
с
сортировкой1
на две
группы
С
сортировкой
на три
группы
150
•юа
ги
/
/
2НЩ
Для обеспечения более однородного
натяга резьбовые детали следует
сортировать на группы (рис. 3), а
резьбовые соединения собирать из
резьбовых деталей односменных групп, как
показано стрелками.
Рис.3
11. Предельные отклонения шага и половины угла профиля резьбы
Шаг Л
мм
0,8; 1; 1,25
1,5; 1,75
2; 2,5
3
Предельные отклонения
шага, мкм
±12
± 16
±20
±24
половины угла профиля резьбы
±50'
±45'
±40'
±35'
12. Основные отклонения и степени точности для резьб с переходными посадками по
ГОСТ 24834-81
Резьба
Наружная
Диаметр
Наружный d
Номинальный
диаметр
резьбы d, мм
От 5 до 45
Основные
отклонения
g
Степени
точности
6
Метрическая резьба
307
Продолжение табл. 12
Наружная
Внутренняя
Средний &i
Наружный
Средний 2>2
Внутренний D\
От 5 до 16
От 18 до 30
От 33 до 45
От 5 до 45
От 5 до 30
От 33 до 45
От 5 до 45
jk; m
i; m
in
H
H
H
H
2; 4
2; 4
4
-
3; 4; 5
5
6
Переходные посадки распространяются на метрические резьбы с диаметрами от 5 до
45 мм, предназначенные для получения неподвижных соединений типа шпилька -
корпус общего назначения с переходной посадкой по среднему диаметру и
дополнительными элементами заклинивания. В качестве дополнительных элементов
заклинивания рекомендованы конусный сбег, плоский бурт и цилиндрическая цапфа
шпильки.
Длина свинчивания установлена в зависимости от материала детали с внутренней
резьбой: для стали A -г- 1,25)*/; для чугуна A,25 + 1,5)</; для алюминиевых и магниевых
сплавов A,5 -г- 2,0)*/.
13. Поля допусков и их сочетания в посадках по ГОСТ 24834—81
Номинальный
диаметр
резьбы,
мм
От 5 до 16
От 18 до 30
От 30 до 45
Материал
детали с
внутренней
резьбой
Сталь
Чугун, алюми-
алюминиевые и магни-
магниевые сплавы
Сталь
Чугун, алюми-
алюминиевые и магни-
магниевые сплавы
Сталь, чугун,
алюминиевые и
магниевые
сплавы
Поля допусков резьбы
наружной
4JK
2т
4JK
2т
4j
2т
4j
2т
4jh
внутренней
4Н6Н
ЗН6Н
5Н6Н
ЗН6Н
4Н6Н
ЗН6Н
5Н6Н
ЗН6Н
5Н6Н
Посадки
4Н6Н ЗН6Н
4jK ' 2га
5Н6Н ЗН6Н
4jK * 2т
4Н6Н ЗН6Н
4j ' 2т
5Н6Н ЗН6Н
4j ' 2т
5Н6Н
4jh
14. Виды и обозначения покрытий болтов, винтов, шпилек и гаек
по ГОСТ 1759.0-87
Вид
покрытия
Цинковое, хроматированное
Кадмиевое, хроматированное
Многослойное: медь—никель
Многослойное: медь—никель—хром
Обозначение пок{
по ГОСТ 9.306-85
Цхр.
Кд.хр.
м.н.
М.Н.Х.6.
)ЫТИЯ
01
02
03
04
20"
308
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 14
Вид
покрытия
Окисное, пропитанное маслом
Фосфатное, пропитанное маслом
Оловянное
Медное
Цинковое
Окисное, наполненное хроматами
Окисное из кислых растворов
Серебряное
Никелевое
Обозначение покрытия
по ГОСТ 9.306-85
Хим.окс.прм.
Хим.фос.прм.
О
М
Ц
Ан.Окс.Нхр.
Хим.Пас.
Ср
Н
05
06
07
08
09
10
11
13
Болты, шпильки и гайки следует обозначать следующим образом:
Болт П2М56*4.6&16О.О2.С.О29 ГОСТ 18126-72.
Болт П 2 М56 4 6g 160 02 С 02 9 ГОСТ
номер размерного
стандарта
толщина покрытия
обозначение
вида покрытия
указание о при-
применении спокой-
спокойной стали
обозначение
группы материала,
длина болта
обозначение поля
допуска диаметра
резьбы
мелкий шаг
резьбы
диаметр
резьбы
исполнение
повышенная
точность
наименование
детали
Примечания:
1. Обозначение вида покрытия по ГОСТ 1759.0-87.
2. Толщина покрытия - по ГОСТ 9.303-84
3. Исполнение 1, крупный шаг резьбы, поле допуска 6g,
покрытия 00 (без покрытия) в обозначении не указывают.
Пример условного обозначения:
болт диаметром резьбы d = 12 мм, длиной / = 60 мм, класса прочности
исполнения 1, с крупным шагом резьбы, с полем допуска 6g, без покрытия:
Болт M12x60.6g.58 ГОСТ 7798-70.
вид
5.8,
Стандартные элементы резьбовых соединений
309
7.3. СТАНДАРТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
15. Типы болтов
Размеры, мм
Наименование
Эскиз
Болты откидные,
ГОСТ 3033-79
dx = 4 + 30; Iq = 16 + 140;
D = 10 + 64; * *= 6 + 40;
bx = 16 + 68; d2 » 10 + 36;
/i = 16 + 60; bo = 8 + 34;
h = 60 + 200
5-36
25-200
Болты с полукруглой
головкой и усом,
ГОСТ 7783-81
5-20
16-160
= Id
310
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 15
Наименование
Эскиз
Болты с , потайной
головкой и усом
класса точности С,
ГОСТ 7785-81
5-24
16-200
/! = 16 + 60; #=@,6 + 0,5L;
D =ld; а = 90° (для d = 5 + 16) и
а = 60° (d « 20, 24)
Болты с потайной
головкой и квадрат-
квадратным подголовком,
ГОСТ 7786-81
5-20
20-200
D - 1,8*/; ЫЬ - 5x5 + 20x20;
Я °0,84/i = 16 + 52
Болты шипные,
ГОСТ 7787-81
10
50-150
Л =26 + 32
Стандартные элементы резьбовых соединений
311
Продолжение табл. 15
Болты с
шестигранной
уменьшенной голов-
головкой и направляющим
подголовком класса
точности В,
ГОСТ 7795-70
h * 0,5d; h = 18 * 121
6-48
30-300
Болты с шестигранной
уменьшенной голов-
головкой класса точности В,
ГОСТ 7796-70
8-48
8-300
D* A,6+
; H*0,6d
312
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 15
Наименование
Эскиз
Болты с
шестигранной
головкой класса
точности В,
ГОСТ 7798-70
6-48
8-300
D
Я
A,8 + l,7)d;
Болты с увеличенной
полукруглой голозксй
и усом класса
точности С,
ГОСТ 7801-81
6-20
25-200
R=
Болты с увеличенной
полукр>тлой головкой
и квадратным подго-
подголовком класса
точности С,
ГОСТ 7802-81
5-24
12-200
Стандартные элементы резьбовых соединений
313
Продолжение табл. 15
Болты с
шестигранной
головкой класса
точности А,
ГОСТ 7805-70
Болты с
шестигранной
головкой класса
точности А,
ГОСТ 7808-70
Болты с
шестигранной
уменьшенной голов-
головкой и направляющим
подголовком класса
точности А,
ГОСТ 7811-70
Болты с
шестигранной
уменьшенной голов-
головкой класса точности А
для отверстий из под
развертки,
ГОСТ 7817-80
Я* @,7
<i
1
Я * @,6
*\
+ с
_^
Н =@,5
И
Я* 0,65
D* A,8
17, 19, 2
+ С
+ 1
d;l
+ 1
1,:
-*¦
e
),6)d; h * 2+ 121;
)d
"
e
),5)d; /, « 8 + 121;
-г ^ ,
,6)d; lx * 18 + 121
,6)d; h = 0,5</
e.
-—Ь
e
! = 6 + 220;
,6)rf;rf, = 7, 9, 11
>3, 25, 28, 32, 38,'
>¦
13, 15,
W, 50
1,6-48
8-48
6-48
6-48
2-300
8-300
28-300
18-300
314
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 15
Наименование
Эскиз
Болты с
шестигранной
головкой с диаметром
резьбы свыше 48 мм,
ГОСТ 10602-72
52-160
140-500
е
#*0,6rf;Z>» A,7+ l,5)<f,
Размер под ключ S~ 80, 85, 95, 105,
ПО, 115, 130, 145, 155, 180. 200, 225
Болты откидные
трапецеидальной
резьбой,
ГОСТ 14725-69
Трап.
16 х 4 + 30
70-320
е
5=18 + 32; dx = 12 + 25; D = 28+ 52
Болты откидные,
ГОСТ 14724-69
5-36
25-320
D - 10 + 65; dx - 5 + 32; В = 6 + 40
Стандартные элементы резьбовых соединений
315
Продолжение табл. 15
Болты е
шестигранной
головкой класса
точности С,
ГОСТ 15589-70
и
Н« 0,6d; D
h * 25 + 121
A,9
10-48
25-300
Болты е
шестигранной
уменьшенной
головкой и направля-
направляющим подголовком
класса точности С,
ГОСТ 15590-70
20-48
70-3.00
—
h » 0,5d; /, * 46 + 121
Болты с шестигранной
уменьшенной голов-
головкой класса точности С,
ГОСТ 15591-70
20-48
25-300
С г
«25 + 121
\,6)d;
Болты с увеличенной
потайной головкой и
квадратным подголов-
подголовком класса точности С,
ГОСТ 17673-81
5-16
20-200
Я
5+ 16
316
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 15
Наименование
Болты с
шестигранной
уменьшенной
головкой с диаметром
резьбы свыше 48 мм,
ГОСТ 18125-72
Болты высокопрочные
класса точности В,
ГОСТ 22353-77
Эскиз
в
.//« 0,55*/; D * \,5d
А
#=
ммш
e
- <j
@,75 + 0,6)rf; Z> = A,9 - \,l)d
d
52-160
16-48
/
140-500
40-300
16. Винты общего назначения
Размеры, мм
Наименование
Винты с цилин-
цилиндрической головкой
класса точности А и
в
ГОСТ 1491-80
Винты с цилин-
цилиндрической скруг-
скругленной головкой
классов
точности А и В,
ГОСТ 11644-75
Эскиз
¦4-
и
- С
D=B+ l,5)</;#
/
= @,7 + 0,55)d
1
—F- ^
е
D*2d;H*
0,6^; Л = 0
Ad
d
1-20
2-10
/
2-120
3-70
Стандартные элементы резьбовых соединений
317
Продолжение табл. 16
Винты с цилин-
цилиндрической головкой и
шестигранным углуб-
углублением под ключ,
ГОСТ 11738-84
1"'
V
щ
Ш
б
№
5=2,5 + 27; Dx = 2,87 + 30,85;
Z>« A,8 + l,5)d; H= d
3-36
5-240
Винты с буртиком,
ГОСТ 12458-67
Исполнение 1
Исполнение 2
=3 + 6;L= 36+100; D = 22 + 40;
= 32 * 62 •
4-12
16-50
318
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 16
Наименование
Эскиз
Винты с полукруглой
головкой , классов
точности А и В,
ГОСТ 17473-80
D=B+ 1,5L; Я* OJrf;
Л* A,1 -0,75L т = 2+ 11,
1-20
2-120
Винты с полупо-
полупотайной головкой клас-
классов точности А и В,
ГОСТ 17474-80
A,9- 1,8L Л= 1,5 + 7,5;
к = 0,25 + 5; т = 2,3* 12,6;
#= @,6 + 0,5L Л * B-ь 1,8)</
1-20
2-120
Винты с потайной
головкой классов
точности А и В,
ГОСТ 17475-80
1
\
п
к
L
J
1-20
2-120
Стандартные элементы резьбовых соединений
319
17. Винты невыпадающие
Размеры, мм
ГОСТ 10336-80
s
= е '
V,
h
d = 2,5 + 12; Ь = 3 + 16; / = 6 + 80;
Я« @,6+ 0,8L А = (l + 0,8)d;
/>= A,8 ч- \,S)d
ГОСТ 10337-80
н.
. Т/7-г
= 2,S+ 12; ft = 3+ 16; /=6^8
Я* 1,6 + 7,0; R - A,5 + l,3)cf;
2) =A,8 + l,5)rf
ГОСТ 10338-80
чттт
ё
я е .
rf=6+20; Ь = 3+ 16; /= 18+100;
Я« 0,6rf; D* A,8 + l,6)rf
ГОСТ 10339-80
Q
&
I
ч
Q
т
/
>
V ...
6
4=2,5+ 12; 6 = 3+ 16; /=6 + 80;
Я* @,6 + 0,5)rf; D = A,9 + 1,8)^
ГОСТ 10340-80
ГОСТ 10341-80
d=2,5+ 12; * = 3+ 16; /=6 + 80;
Я = @,6 + 0,5L h = A + 0,8L
D* 1,84 Л =B+ l,8)rf
= 2,5+ 12; 6=3+ 16; / = 6 + 80;
0,74 ^> = A,8 + 1,5L Л = A + 0,7)<*
320
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 17
ГОСТ 10342-80
я
е
d = 6 + 16; b = 8 + 20; / = 18 + 80; Н = d;
D= (l,7+l,5)rf
ГОСТ 10343-80
\
//
—ъ
/г
е
— —
s
d = 6 + 16; b = 8 ^20; /, = 2 +5; / = 18 * 80;
H =• \,ld; h * 0,25^/; A = rf; D = 10 +24
ГОСТ 10344-80
s
Л = 0,8 + 3,0; d = 2,5 + 12; / = 6 +80; * = 3 + 16; D « B + l,7)d\ H = 4 + 16
18. Винты устаиовочные
Размеры, мм
ГОСТ 1476-84
ы
ip "~!r*
^ С _
d= 1 + 12; /= 2 + 50
ГОСТ 1477-84
« 1 + 12; /=2*50
Стандартные элементы резьбовых соединений
321
Продолжение табл. 18
ГОСТ 1478-84
е
d= 2+ 12; /= 3 + 50
ГОСТ 1479-84
J3L
=Ъ+ 12; /-3 + 50
ГОСТ 1481-84
ГОСТ 1482-84
п
1 ГП
е
¦у
i
d = 8 + 20; Я« @,8 + 0,7L / - 12 + 200
6 + 20; Я* A + 0,8)с?; D = 9 + 28;
/= 12+200; 5=7 + 22
ГОСТ 1483-84
ГОСТ 1485-84
rf = 6 + 20; Я* @,8 + 0,6L / = 12 + 100
+ 20; 5= 7+ 22; Я-A + 0,9L
/ = 12 + 100; В = 7 + 22
21 Том 1
322
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 18
ГОСТ 1486-84
t ¦ |"
_ е
20; Я* 0,94 / = 14 + 100; В = 8 + 22;
Л = @,25 + 0,4)rf
ГОСТ 1488-84
e
5 + 20; Я* 0,7rf; / - 14 + ПО; Я - 5 + 22;
А-0,254 ?«A,25+ l,5)rf
ГОСТ 8878-84
ГОСТ 11074-84
-Шт—
rf = 4 + 24; S = 2 + 12; / = 8 + 100; / = 2,5 + 15
= 4 + 24; S = 2 + 12; / = 6 + 100; t = 2,5 + 15
ГОСТ 11075-84
ГОСТ 13896-68
d = 4 + 24; S = 2 + 12; / = 10 + 100; / = 2,5 + 15
d = 6 + 30; S = 2,4 + 14; / = 8 + 70;
D = 3,3 + 19; dx = 4,5 + 24; /, = 1,5 + 6;
A = 3,5 + 21
Стандартные элементы резьбовых соединений
323
19. Винты самонарезающие для металла и пластмассы
Размеры, мм
ГОСТ 10619-80
d= 2,5 + 8;/ = 6 + 50; D «A,9+ 1,8L
Л « @,6 + 0,5L
4 = 2,5 + 8;/= 6* 50; Л* A,9+ 1,8L
it =.0,6 + 2,0; h * @,6 + 0,5L
Л* B,1+ 1,8L .
ГОСТ 10621-80
ГОСТ 11650-80
d = 2,5 + 8; / = 6 + 50; 2) * A,8 + 1,6L
Л * A + 0,8L h « @,6 + 0,7)*/
</ = 2,5 + 8; / = 6 + 50; D * A,8 + 1,6L
Л* A + 0,8L А* (О,6 + О,5)</
ГОСТ 11651-80
ГОСТ 11652-80
d = 2,5 + 8; / = 6 + 50; D * A,9 + 1,8L
Л* B,1 + 1,8L Л « @,6 + 0,5L
=2,5 + 8; /=6 +50; ?«A,9+ 1,8L
Л * @,6 + 0,5L
324
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
20. Винты с накатанной головкой
Размеры, мм
ГОСТ 21331-75
d = 1 + 12; D * E,5 + 3,3L / = 2 + 60;
Di =2,8+ 24; Я* C,5+ 1,8L
А * A,5 + 0,8)rf
ГОСТ 21332-75
е
d = 1 + 12; D * E,5 + 3,3L / = 2 + 60;
Я* A,3 + 0,8L * = 4 + 34
ГОСТ 21333-75
ГОСТ 21334-75
S
d = 1 + 12; D * E,5 + 3,3L / = 2 + 60;
Я-A,5+ 0,8L А" 4 +34
1 + 12; D * E,5 + 3,3L / » 2 + 60;
Я* A,5 + 0,8L* = 4 + 34
</, = 2 + 9; /i = 1 + 6
ГОСТ 21335-75
ГОСТ 21336-75
e
/f 1
r
= 1 + 12; D * E,5 + 3,3L / = 2 + 60;
Я* A,5+ 0,8L* = 4 +34
4 = 1,5 + 7,5;
d = 1 + 12; D * E,5 + 3,3L / = 2 + 60;
Я* A,5 + 0,8L * = 4 + 34
Л* @,8+ 1,0)</
Стандартные элементы резьбовых соединений
325
Продолжение табл. 20
ГОСТ 21337-75
= I + 12; 0*5,5 + 40; /= 2 + 60; /У* A,5 + 0,8)rf; 6 = 4^34; rf, = 0,5 - 8; h = 1,0 *¦ 0,6
21. Винты нажимные
Размеры, мм
ГОСТ 9051-68
rf=6 + 30;/=8 + 125; S= 3+14
ГОСТ 13158-67
tf- 16 + 24;
/=55+ 115;
Z) = 18 + 32;
1= 63+ 132
ГОСТ 13428-68
ГОСТ 13429-68
d = 5 + 36; / - 20 + 220
d = 5 + 36; / = 25 + 220; /j = 3 + 12;
/2 = 9 + 28;
di = 3,5 + 20
326
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 21
4=6 + 48; /=25 + 320;Я = 10 + 50;
rf, = 5 + 25; Д= 12 + 60
ГОСТ 13433-68
d - 6 + 48; / = 25 + 320; /j = 8 + 16;
/2= 17 + 40; H = 10 + 50;
4-5+*25;'4z-4,5 + 28;
ГОСТ 13434-68
ГОСТ 13435-68
d » 6 + 48; / - 20 + 320; Я - 8 + 60;
/>= 11,5 + 75
d = 6 + 48; / - 20 + 320; ^ - 9 + 16;
/2 = 9 +40; #=8+ 60;
rfi = 4,5 + 28; D = 11,5 + 75
22. Опоры регулируемые
Размеры, мм
ГОСТ 4084-68
d = 6 + 42; А - 16 + 180; /= 25 + 360
ГОСТ 4085-68
tf=6 + 42; /= 16 + 220;Я=6+36;
D= 11,5 + 63,5
ГОСТ 13432-68
Стандартные элементы резьбовых соединений
327
Продолжение табл. 22
ГОСТ 4086-68
d • 6 + 30; /t - 16 + 160; / = 26 + 190;
D - 12 + 40
ГОСТ 4740-68
d — 16 + 50 — трапецеидальная резьба;
h = 40 + 200; / = 60 + 260; D = 16,2 + 55
23. Типы гаек
Размеры, мм
Особо высокие
Л* A,5+ \J)d
ГОСТ 2524-70
48; /)« A,9+
Л * 0,8rf
ГОСТ 2526-70, низкие
ГОСТ 5915-70
Y/A
V
~^ f
/71
«/ = 8 + 48; Д * A,7 + l,6)rf; Л * Q,5d
d - 1,6 + 48; 4 = 2,9 + 69,4; D * B + 1,7L;
А » B + 0,8К At = 0,2 + 0,8;
ГОСТ 5916-70, низкие
ГОСТ 5927-70
= 1 * 48; D * B + 1,7L Л * @,8 + 0,
d = 1 + 48; /) * B,2 + l,7)rf; A • A + 0,
328
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 23
ГОСТ 5929-70, низкие
>s
d - 1 + 48; D * B,2 + \,l)d; h * @,8 + 0,5)d
ГОСТ 5931-70
3
1 ~
'Ш
twsm
d • 8 + 48; Z) * A8 + l,7)rf; A * l,5rf
ГОСТ 8918-69
ГОСТ 10495-80,
для фланцевых соединений на ру
свыше 10 до 100 МПа
{/
в»
Z
w
=6 + 48;Я=9 + 72;/)= 14 + 90;
10 + 75; А = 11,5 + 86,5; Я, = 2 +
56;Я= 12 + 56; 2> =
= 18 + 80,8; Л - 2 + 5
ГОСТ 9064-75
Исполнение 1
ГОСТ 9064-75
Исполнение 2
d = 10 + 160; </, = 13 + 162; D * 24 + 235;
4, = Ю + 80; / = 35 + 310; /j - 21 + 192
А =• 8 + 75
Стандартные элементы резьбовых соединений
329
Продолжение табл. 23
ГОСТ 10605-72
У/А
и
>
=52 + 160; Z>* l,65«i; tf« 0,
ГОСТ 10607-72, низкие
* -
ими
Л
= 52 + 160; Z) * 1,654; Я*
ГОСТ 10608-72,
с уменьшенным размером "под ключ"
ГОСТ 12462-67,
с трапецеидальной резьбой
_
^
160; Z)« l,Sd; h
10 + 40; Z) = B
A = 3*7; Я
? A = 21 + 70;
ГОСТ 13158-67
ГОСТ 14727-69,
со сферическим торцом
^ = 16; 20; 24; А = 22; 28; 32; h{ = 4; 5,5;
D = 27,7; 34,6; 41,6; А = 3; 3,5; Н= 18; 20; 25;
Ih = 30; 38; 45
d = 6 * 48; Н = 9 + 72; R = 9 + 76;
/)= 11,5 + 86,5; 5= 10 + 75
330
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 23
ГОСТ 14729-69,
цилиндрические потайные
'// /
1
\
/ууу у
d3 = 7,1 + 31,1; d = 6 + 24; Я* 16- 60;
#1 =6 + 24; «fc = 6,9+.31,2; #* 10 - 38;
^'=-7 + 31; S=6^27;Sl = 5 + 22
ГОСТ 15521-70
8 + 48;
ГОСТ 15522-70, низкие
рщшт
А
-**
d= 8 + 48; Д* 1,6</; А« 0,5</
ГОСТ 15523-70, высокие
/777?
d= 3 + 48;
; Л
ГОСТ 15524-70
ГОСТ 22354—77, высокопрочные -
<ч
d= 3 + 48; D*B+ \,l)d; H* l,2d
d= 16 + 48; D* A,9+ \J)d; H*0,$5d
Стандартные элементы резьбовых соединений
331
24. Гайки шестигранные прорезные
Размеры, мм
ГОСТ 2528-73,
с уменьшенным размером "под ключ'
= 8 + 48; Z>« l,6d; H* \,\d
ГОСТ 5918-73
е-
= 4 + 48; D* 1,8с?;
ГОСТ 5919-73, низкие
d= 6 * 48;
ГОСТ 5932-73
?гт-г
А* 17+65; rf=4+48;
D* A,9+ l,7)rf; Я* A,2+
ГОСТ 5933-73, низкие
W
и
ГОСТ 5935-73, низкие
с уменьшенным размером "под ключ'
XJ
= 6 + 48; Я* 1,75</;#«A + 0,5)^;
А * l,4rf
332
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 24
ГОСТ 10606-72
4=52 + 160;/)* \,65d;H=d;
Di « 70 + 200
ГОСТ 10609-72,
с уменьшенным размером "под ключ'
1
»
1
/У
4=52 + 160; /)« \,5d;H*d;
А = 65 + 190
25. Гайки круглые
Размеры, мм
ГОСТ 6393-73
1
8+ 100; /)* B,2+ l,35)rf;
A,6 - l,2)rfi Я= @,7 + 0,2L
ГОСТ 8381-73
d = 2 + 20; /) * B.7 + 1,8)</;
ГОСТ 8530-90
Со шлицами и трапецеидальной резьбой
/1-4
\l
200; Я=4 + 29; Я= 18 + 250
= B20 х 4) + G10 х 7); D = 260 + 830;
#=30 + 90
Стандартные элементы резьбовых соединений
333
Продолжение табл. 25
ГОСТ 10657-80
V//,
г
v//t
d = 1" + 20; ?>* B,5 + l,6)d;
/У* A + 0,7)</
ГОСТ 11860-85, колпачковые
Н
d = 3 + 24; D * B + l,7)rf; A,
Я* B,5 - \,6)d
ГОСТ 11871-80, со шлицами
d= 4^- 200; Z>* C + 1,
Я* @,7- 0,15)cf
ГОСТ 12460-67,
с контрящим винтом
d=
- 100; /)* C + \,A)d;
Н= 10- 18
26. Типы шайб
Размеры, мм
ГОСТ 6402-70
d= 2 + 48; ? = 5= 0,5- 12
ГОСТ 6958-78
d = 1 + 48; D = 4 + 145; 5 = 0,3 + 10
334
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 26
d = 2 ¦*¦ 24; D = 5 * 45; S = 0,5 ¦*¦ 4
ГОСТ 9649-78
=3 + 100; D = 6 -г- 120; ^ = 1 * 12
ГОСТ 10450-78
d = 1 + 48; Z) = 3 + 84; S = 0,3 ¦*¦ 6
ГОСТ 10462-82
Dx = 4,2 + 32; d = 2 + 24; D = 5,3 + 36;
Я =0,6 - 3,75
ГОСТ 10463-83
ГОСТ 10464-81
A = 3,0 + 29,4; d = 2 * 24; Я = 5 + 36;
Я =0,6 - 3,75
rf = 3 + 12; D = 6,1 + 22,6; H = 0,6 + 2,4
Стандартные элементы резьбовых соединений
335
Продолжение табл. 26
ГОСТ 10906-78
d = 6 + 27; В х В = A6 х 6) + E0 х 50);
5= 5,8 ^ 9,5
ГОСТ 11371-78
"v#
d = 1 + 48; D = 3,2 + 92; S = 0,3 +
ГОСТ 11648-75
ГОСТ 11872-89
Для валов d - 2 + 20; D = 4 * 30
rf = 4 + 200; Z) = 6,5 + 225; S = 0,8 + 2,5
ГОСТ 13438-68
ГОСТ 13439-68
л
У
0
6
rf=6-48; Ь= 2,4 + 21;
D= 12-^92; Л = 9-67
= 6 + 48; Ь = 7 + 22;
= 11 + 85; D =12-92
336
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 26
ГОСТ 13463-77
</=3*48; #=5,5 + 75; /=12* 80;
/j = 5 * 50; В = 3 * 40; S= 0,5* 1,6;
Вх = 4 * 40
ГОСТ 13464-77
d = 6 * 24; 5 = 6 * 19; D = 10 + 32;
5i = 7,5 * 19; / = 12 * 38; h = 9 * 25;
5=0,8* 1,2
d = 3 * 48; D = 5,5 * 75; В = 2,4 * 13;
5i = 4 * 40; / = 4,5 * 40; /, = 7,5 * 50
d = 6 * 24; D = 10 * 32; В = 3,4 * 7;
5i = 7,5 * 19; / = 7,5 * 20; /j = 9 + 25
Под стержень
диаметра d
H
10
12
7,2
16
8,5
20
10,5
24
13,5
30
17
36
22
42
26,5
48
35
Стандартные элементы резьбовых соединений
337
27. Типы шурупов
Размеры, мм
ГОСТ 1144-80
iL
I
d = 1,6 + 10; L = 7 + 120; /0 > 0,61;
H= 1,1 + 7,0; .0=3,2+ 20
ГОСТ 1145-80
d = 1,6 + 10; I- 7 * 120; /0 > 0,61;
H= 0,96 + 5,0; />= 3,0 + 18
ГОСТ 1146-80
ГОСТ 1147-80
d = 1,6 + 10; I = 7 + 100; /0 > 0,61;
Z>= 3,0+ 18,0
d = 6 + 20; L = 35 + 200; /0 > 0,61
Примечание. Головки шурупов по ГОСТ 1144—80 и ГОСТ 1145-80 выпускаются с
прямым и крестообразным шлицами.
28. Основные размеры деталей разного назначения
Размеры, мм
ГОСТ 2893-82
Упорные пружинные кольца
А = 24,8 + 262; q = 2,0 + 10,0;
D= 22,0 + 200; 6=0,7+ 1,7;
канавки под них по ГОСТ 2893—82
ГОСТ 3032-76
Гайки - барашки
е ___
/=20+ 100;1>=7 + 45; Я=
22 Том 1
338
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 28
ГОСТ 3385-69
Гайки крыльчатые
ьл
d = 5 - 12; / = 30 ¦*¦ 70; Н = 6 - 14;
Л = 4 + 8; ? = 10 + 24
= 8 ¦*¦ 20;
ГОСТ 4088-69
Гайки фасонные
"А.
с—
f
yj ¦
z
А
J
_J
\
Ia
IA
g
5 + 16; Н = 10 н- 32; Z = 25 + 60;
5= 10- 22; Ь= 6 + 18
ГОСТ 4739-68
Ушки
ГОСТ 4741-68
Втулки
г
/I
т
5 - 36; Z> = 10 * 65; 6 = 5 + 40; / = 10 + 55;
/, = 4,1 + 32,5; H= 10 + 55; L = 25 + 142
= 6 - 48; D = 12 - 64; h = 3 + 14;
H = 10 ^ 95
ГОСТ 9047-69
Винты Г — образные
н
Се
¦ "*
е
^4^
8
= 6 + 36; /0 = 20 + 100; / = 25 + 280; 5 = 6 + 36; Я - 8 *¦ 40; Z, = 16 + 80
Стандартные элементы резьбовых соединений
339
Продолжение табл. 28
ГОСТ 9048-69
Болты со сферической головкой
S= 10 + 55; d = 6 + 36; D= 12 - 68;
/ = 25 + 400; /, = 20 + 100; Я = 5 + 25;
R = 9 + 50
ГОСТ 9052-69
Винты ступенчатые
Н
d = 4 + 20; D = 8,5 + 36; dx = 5 + 24;
/=3+ 100; /0 = 6-30; Я =3,5^ 11
ГОСТ 12199-66
Винты с канавкой для пружин растяжения
ГОСТ 12200-66
Винты с отверстием для пружин растяжения
1
e
_
г
i
c/,
V
ft
г
d=4+ 16; /= 8^ 25; L= 16 4- 60;
D = 4,5 + 18; А = 6 * 25; b = 1 ¦*¦ 4
с?=4^ 16;^ = 1,6+6; rf2 = 3+ 12;
/, = 4+ 12; /=6^25;!= 12 + 50
ГОСТ 12201-66
Болты быстросъемные
ГОСТ 12202-66
Пробки резьбовые
S
d = 8 + 30; / = 25 + 90; L = 32 + 360; А = 6 * 22;
Я = 20^ 65; В= 8 + 30
d = 8 + 30; Я = 6 + 10; D = 5 * 24;
иЛ = 2т4-С(/= 10 и более
340
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 28
ГОСТ 12203-66
Гайки круглые глухие
d = 8 + 48; D = 22 + 70; А = 14 - 55;
Л, = 6 - 12; #= 12 + 22
ГОСТ 12211-66
Пальцы установочные
цилиндрические сменные
d = 2 * 20; rf, = 2,5 + 32; D = 1,6 + 50;
А = 6 - 25; / = 4 + 36; /] = 3 + 29; L = 14 + 85
ГОСТ 12212-66
Пальцы установочные срезанные сменные
ГОСТ 12459-67
Болты усиленные к пазам
rf=2 + 20;rf, =2,5 + 32; D= 1,6 + 50;
А = 6 + 25; / = 4 + 36; /, = 3 + 29; Z, = 14 + 85
d = 16 + 42; / = 40 + 160; L = 80 + 1250;
Я = 8,5 + 25; b = 14 + 36; В = 22 + 54
ГОСТ 12464-67
Втулки
ГОСТ 12469-67
Оси потайные
rf = 6 * 22; </] = 4 + 20; / = 5 + 10; L = 20 + 140
d = 6 + 42; А = 12 + 55; А = 15 + 63;
Н= 10 + 80; Л = 3 + 7
Стандартные элементы резьбовых соединений
341
Продолжение табл. 28
ГОСТ 12470-67
Вилки с резьбовым отверстием
8
ГОСТ 13152-67
Болты к пазам станочным
d = 6 * 36; rfj = 6 + 32; Л = 8 + 40;
Я = 23 + 120; 5 = 16 * 80; S = 14 + 60
d = 8 + 48; / = 20 + 125; L = 25 + 400;
Я = 6 + 34; А = 14 + 85; D = 20 * 105
ГОСТ 14743-69
Крючки
ГОСТ 15163-69
Болты конические
/0 = 5 + 8; d = 3 + 5; / = 12 + 20; Ь = 2 + 3;
?=10+16
d = 4 + 16; D = 5 + 20; / = 25 ¦*- 90; /, = 12 + 30
ГОСТ 18786-80
Винты ступенчатые
ГОСТ 18796-80
Гайки для пружинных пакетов
И
?
'ZZZZZh
* * * ' ' * i
d=6 + 24; rfj =9 + 32; ?> = 13 + 42;
/, = 8 + 40; / = 20 + 220; Я = 6 + 20
rf = 6 + 24; JL = 13 + 50; D = 20 + 100;
Л = 4 + 8; Я = 16 + 32
342
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
29. Головки закладных болтов
У
of
(
\
' и
г
(
3
\
J
Н ¦
1
й-
J
h a 0,8cf; В * 2d\ t« 0,8^; Л = 1
,75^
1
Г
\^
Ж,
/
1
i
д
J
-
i
У
30. Типы фундаментных болтов по ГОСТ 24379.0-80,
ГОСТ 24379.1-80
Размеры, мм
Изогнутые
Исполнения
d = 12 ¦*¦ 48; L = 300 ¦* 2800
С анкерной плитой
Исполнения
1 2 3
rf= 16 + 48;
L = 200+2800;
d= 56 + 90;
I = 800+4000;
d= 100+ 140;
Z = 1600+5000
Стандартные элементы резьбовых соединений
343
Продолжение табл. 30
Составные
Исполнения
С/.
d = 24 + 48 d = 56 *¦ 64
Z. - указывается в рабочих чертежах
Съемные
Исполнения
1 2
N1
= 24 *¦ 48;
250 + 2800;
rf= 56-^ 125;
L - указывается в рабочих
чертежах
х|
i
Прямые
N7
с/
С коническим концом
Исполнения
2 3
с/
N1
d= 24^48; ?= 150 - 1400
= 12 + 48; Z = 150+ 1400
31. Резьбовые соединения деталей из материалов различной прочности
Конструктивные соотношения
I* A +1,2I)
Материал втулки - сталь (бронза)
344
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 31
A,3 + 1,5)^;/,* A,
D
Id
- 2,4)d;
S л S]
Примечание:
aiB - предел прочности материала винта; агв — предел прочности
материала корпуса. Указанные в таблице соединения применяются
при
^ > A,8 + 2,2).
ст2в
Стандартные элементы резьбовых соединений
345
32. Основные размеры болтов по ГОСТ 7805-70, мм
d
3
4
5
6
8
10
12
16
20
24
30
36
42
48
Шаг резьбы Р
крупный
0,5
0,7
0,8
1
1,25
1,5
1,75
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
мелкий
-
-
-
-
1,25
1,5
2
3
it
1
D
6
7,7
8,8
11,1
14,4
18,9
21,1
26,8
33,5
40
51,3
61,3
72,6
83,9
а
И
2
2,8
3,5
4
5,3
6,4
7,5
10
!2,5
15
18,7
22,5
26
30
$
i
4-30
6-60
6-80
8-90
8-100
10-200
14-260
20-300
25-300
35-300
40-300
50-300
55-300
65-300
4-12
6-14
6-16
8-18
8-22
10-32
14-49
20-57
25-65
35-73
40-85
50-97
55-109
65-121
Резьба
до голо-
головки при
/<
12
14
16
20
25
30
30
40
50
60
70
80
100
ПО
S
5,5
7
8
10
13
17
19
24
30
36
46
55
65
75
*Размер /в указанных пределах брать из ряда: 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50,
55, 60, 65, 70, 75, 80, 90, 100, ПО, 120, 130, 140, 150, 160, 170 180, 190, 200, 220, 240, 260, 280,
300.
346
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
33. Основные размеры вннтов, мм
d
Шаг
P
круп-
крупный
мел-
мелкий
D
H
I*
h
R
Резьба до
головки
при l<
d
Шаг
P
круп-
крупный
мел-
мелкий
D
H
Г
k
удлинен.
Резьба до
головки
при / <
2
0,4
-
3,8
1,4
3-16
10-
16
2
16
2
0,4
-
3,8
1,2
3-20
16
16
3
0,5
.
5,5
2,1
3-30
12-
19
2,9
16
3
0,5
-
5,6
1,65
4-30
19
16
4
0,7
.
7,0
2,8
4-40
14-
22
3,6
20
4
0,7
-
7,4
2,2
5-40
22
20
А
\
н
Г
остп
if
5
0,8
-
8,5
3,5
6-50
16-
25
4,4
25
н
6
1
-
10
4,2
8-60
18-
28
5,1
25
474-80
8
1,25
1
13
5,6
12-
70
22-
34
6,6
30
/t
10
1,5
12
1,75
1,25
16
7
20-
70
26-
40
8,1
40
18
8
25-
80
30-
46
9,1
45
ГОСТ 17475-80
\
г—
5
0,8
-
9,2
2,5
6-5С
25
25
6
1
_
11
3
8-60
28
25
* Размер / в указанных поеделах боать из ряда: 3.
45, 50, 55, 60
, 65, 70
75,80
90, 100, ПО
120.
to
8
1,25
1
14,5
4
10-
80
34
30
10
1,5
12
1,75
1,25
18
5
12-
100
40
40
21,5
6
16-
100
46
45
4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 1;
14
21
9,5
25-
90
34-
52
10,6
50
14
25
7
25-
100
52
50
I, 14, Н
16
>
1,
24
11
30-
90
38-
58
12,1
55
16
>
1,
28,5
8
30-
100
58
55
i, 20, 2f
18
2,
5
27
12
35-
110
42-
64
13,6
60
18
2,
5
32,5
9
35-
100
64
60
, 30, 3f
20
5
30
14
40-
120
46-
70
15,1
70
20
5
36
10
40-
120
70
70
,40,
Стандартные элементы резьбовых соединений
347
Продолжение табл. 33
d
Шаг
Р
круп-
крупный
мел-
мелкий
D
Н
1
/о
Резьба до
головки
при /<
2
0,4
-
3,8
1,3
3-20
10-
16
16
3
0,5
-
5,5
2
3-30
12-
19
19
й
S
D
Н
1
k
Резьба до
головки
при /<
3
2,5
5,5
3
5-30
18
18
4
3
7
4
6-40
20
20
4
0,7
-
7,0
2,6
4-40
14-
22
22
1
к
ГОСТ
1491-80
5
0,8
-
8,5
3,3
6-50
16-
25
25
ш
6
1
-
10
3,9
8-60
18-
28
28
8
1,25
1
13
5
12-
80
22-
34
34
ГОСТ 11378-
--
/
5
4
8,5
5
8-50
22
22
6
5
10
6
10-
60
24
24
8
6
13
8
12-
80
28
28
84
i
10
8
16
10
14-
100
32
32
10
1,5
12
1,75
1,25
16
6
20-
100
26-
40
40
t. 1
S"
>
18
7
20-
100
30-
46
46
12
10
18
12
16-
120
36
36
16
14
24
16
20-
150
44
44
14
16
2
18
20
2,5
1,5
21
8
25-
100
34-
52
52
24
9
30-
100
38-
58
58
27
10
35-
110
42-
64
64
20
17
30
20
25-
200
52
52
24
19
36
24
30-
240
60
60
30
22
45
30
40-
240
72
72
30
11
40-
120
46-
70
70
36
27
54
36
50-
240
84
84
348
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
34. Основные размеры гаек и шайб, мм
И
ГайкаМ 12.6.019
ГОСТ 5927-70
D
3,4
3,4
4,3
5,5
6
6,6
7,7
8,8
11,1
14,4
18,9
21,1
24,5 '
26,8
30,1
33,5
40,0
51,3
61,3
72,6
83,9
Н
1
1,3
1,6
2
2,4
2,8
3,2
4
5
6,5
8
10
11
13
15
16
19
24
29
34
38
И
Шайба 6-001
ГОСТ 11371-78
D
3,5
4
5
6,5
7,0
-
9
10,0
12,0
16,0
20,0
24,0
28,0
30,0
34,0
37,0
39,0
44,0
50,0
56,0
66,0
78,0
92,0
н
0,3
0,3
0,3
0,5
0,5
-
0,8
1
1,6
1,6
2
2,5
2,5
3
3
4
4
5
7
8
Шайба 12.65Г.029
ГОСТ 6402-70
d
-
-
2,1
2,6
3,1
-
4,1
5,1
6,1
8,1
10,1
12,1
-
16,3
18,3
20,5
24,5
30,5
36,5
42,5
48,5
-
-
0,5
0,6
0,8
-
1,2
1,4
1,6
2,0
2,5
3,0
-
4,0
4,5
5,0
6,0
7,0
9,0
10,0
12,0
Гайба М12.6.019
ГОСТ 5929-70
D
3,4
3,4
4,3
5,5
6
6,6
7,7
8,8
11,1
14,4
18,9
21,1
24,5
26,8
30,1
33,5
40,0
51,3
61,3
72,6
83,9
Я
0,8
1
1,2
1,6
1,8
2
2,2
2,7
3,2
4
5
6
7
8
9
10
12
15
18
21
24
35. Шпильки с ввинченными концами нормальной точности
Размеры, мм
По ГОСТ 22032-76
с/
По ГОСТ 22034-76
с/,
г?
г*
е
По ГОСТ 22036-76
По ГОСТ 22038-76
е
По ГОСТ 22040-76
е
d=d
10
12
16
20
24
30
36
42
48
Шаг
Р
крупный
0,5
0,7
0,8
1,25
1,5
1,75
2,5
3,5
4,5
мелкий
1,25
1,5
Длина
ввинчи-
ввинчиваемого
резьбового
конца 1\
10
12
16
20
24
30
36
42
48
6,5
7,5
10
12
15
20
25
30
38
45
52
60
\,Sd
6,5
10
14
16
20
24
32
40
48
56
68
76
10
12
16
20
24
32
40
48
60
72
84
95
2,Sd
7,5
10
12
16
20
25
30
40
50
60
75
105
120
h
10-18
14-20
16-22
16-24
16-28
16-32
25-49
35-57
40-65
45-73
60-85
70-97
80-
109
80-
121
10-
160
14-
160
16-
160
16-
160
16-
200
16-
200
25-
220
35-
220
40-
240
45-
24C
60-
260
70-
300
80-
300
80-
300
Примечание: Размер / в указанных пределах брать из ряда: 10, 12, 14, 16, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 100,
ПО, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 220, 240, 260, 280, 300.
350
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
36. Область применения шпилек
Длина
ввинчиваемого
резьбового
конца
/, = </
h = l,25rf
/, = 1,6*/
/, = 2J
/i = 2,bd
h = B,5+\Q)d
Шпильки
нормальной
точности
Шпильки
повышенной
точности
ГОСТ
22032-76
22034-76
22036-76
22039-76
22040-76
22042-76
22033-76
22035-76
22037-76
22039-76
22041-76
22043-76
Область применения
Для резьбовых отверстий в
стальных, бронзовых и латунных
деталях с 85 > 8% и деталях из
титановых сплавов
Для резьбовых отверстий в
деталях из ковкого и серого
чугуна с 85 < 8%
Для резьбовых отверстий в
деталях из ковкого и серого
чугуна. Допускается применять в
стальных и бронзовых деталях в
случае, если 85 < 8%
Для резьбовых отверстий в
деталях из легких сплавов.
Допускается
применять в стальных деталях
Шпильки с двумя одинаковыми
по длине резьбовыми концами
для деталей с гладкими
отверстиями
37. Шпильки для фланцевых соединений с температурой среды
от 0 до 650°С по ГОСТ 9066-75
Размеры, мм
Исполнение 1
Шпильки для использования при температуре менее или равной 300°С
d = 10 н- 160; /, = 15 ч- 220; /0 = 22 -*¦ 240; L = 45 + 720
Исполнение 2
Шпильки для использования при температуре свыше 300°С
d = 10 -г 160; <*, = 7,8 ¦*¦ 152; /0 = 22 * 240; 1Х = 15 + 220, L = 45 + 720
Стандартные элементы резьбовых соединений
351
Продолжение табл. 37
Исполнение 3
Шпильки, затягиваемые с нагревом и используемые при температуре от 0 до 650°С
d = 10 + 160; dx = 7,8 + 152; d2 = 10 + 35; d3 = 12 * 42; /0 = 22 * 240; / = 45 + 720
38. Шпильки для фланцевых соединений на давления свыше 10 до 100 МПа
Размеры, мм
ГОСТ 10494-80
Исполнение 1
d = 12 - 56; / = 30 ¦*¦ 95; /j - S + 18; I = F0 ¦*¦ 130) + D00 + 560)
Исполнение 2
Шпильки для использования при температуре свыше 200°С
rf, = 9,5 + 47
352
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ! И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 38
ГОСТ 11447-80
Шпильки упорные
Исполнение 1
с/г
d = 12 + 52; d2 = 8 + 41; lx = 17 + 70; l2 = 30 + 85; /3 = 7 + 28; / = 30 + 260; Ц = 8 + 18; S = 7 + 36
Исполнение 2
Шпильки для использования при температуре свыше 200°С
d, = 9,5 + 44,0
39. Втулки резьбовые
Стандартные элементы резьбовых соединений
353
Продолжение табл. 39
Резьба d
Резьба D
L
и
коро-
короткие
длин-
длинные
коро-
короткие
длин-
длинные
коро-
короткие
длин-
длинные
D
h
1
h
М5
М2
4
6
6
8
8
10
6
1
Мб
мз
6
8
7
9
9
11
9
1
М8
М4
6
8
8
10
11
13
12
1,5
М8
М5
8
10
10
12
13
15
12
1,5
Х3-4
13-3
Размерь
мю
Мб
10
12
11
14
14
16
14
1,5
и
и
М12
М8
10
12
12
16
16
20
16
2
-5
- 4
1, ММ
М16
МЮ
12
16
-
-
-
-
-
-
-
-
М1бх
1,5
М8
14
-
-
-
-
-
-
-
-
-
М16х
1,5
МЮ
14
16
-
-
-
-
-
-
-
-
М1бх
1,5
М12х
1,5
14
22
16
24
22
30
20
2
L3-8
Z3-6
М20х
1,5
М12
16
20
-
-
-
-
-
-
-
-
М20х
1,5
М16х
1,5
16
26
18
28
26
35
26
2,5
L}~ 10
1з -8
40. Втулки резьбовые под рым — болте
D
d
L
I
M10
M2Oxt,5
20
6
M12
M24xl,5
25
7
M16
M30xl,5
32
8
M20
M36xl,5
40
9
М24
M42xl,5
45
11
МЗО
М48х1,5
55
12
М36
М56х1,5
65
14
23 Том 1
Размеры, мм
354
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
41. Гайки самоконтрящиеся двухушковые
Резьба
d
МЗ
М4
М5
Мб
М8
М10
4,2
5,2
6,2
7,2
9,6
11,8
d2
2,2
2,8
2,8
2,8
3,2
3,2
Н
5,5
7
8
9
11
13
Л
3
4
4,5
5
6,5
8
п
0,6
0,6
0,8
1
1,2
1,2
0,2
0,2
0,3
0,5
0,6
0,6
R
1,2
2
2
2
3
3,5
л,
3
3,5
3,5
3,5
4
4,5
0,8
1,1
1,1
1,2
1,6
2
Л
18
23
23
25
30
35
В
7
8
8
10
13
16
С
12
16
16
18
22
26
Число
прорезей
4
4
4
4
4
6
42. Гайки самоконтрящиеся плавающие
Резьба d
М4
М5
Мб
М8
М10
Н
8
9
10
12
14,5
А В h
23
23
25
30
35
13
13
15
18
22
5
5
5
5,5
7,5
2,8
2,8
2,8
3,2
3,2
С
16
16
18
22
26
Примечание. Остальные размеры гайки см. табл. 41.
Размеры, мм
Размеры, мм
Конструктивные формы элементов резьбовых соединений
355
7.4. КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ ЭЛЕМЕНТОВ
РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
43. Длина рабочей части резьбы L (не менее) при временном
сопротивлении материала болта, винта, шпильки с„ = 333 МПа
Номи-
Номинальный
диаметр
резьбы d
М1,6
М2
М2,5
мз
М4
М5
Мб
М8
М10
М12
М16
М20
М24
М27
МЗО
М36
М42
М48
Шаг
резьбы Р,
мм
0,35
0,4
0,45
0,5
0,7
0,8
1
1,25
1,25
1,5
1,25
1,75
1,5
2
1,5
2,5
2
3
3
2
3,5
3
4
4,5
5
Временное сопротивление материала детали ств,
98
3
3
4
5
6
7
8
12
20
16
28
19
45
32
74
40
78
47
63
126
65
117
83
101
119
147
2
3
3
4
5
6
7
9
13
11
18
13
30
22
50
27
52
32
42
85
43
78
56
67
80
* При условии равнопрочности материала
196
2
2
2
3
4
5
6
7
10
8
15
10
23
16
37
20
39
24
32
63
33
59
42
51
60
245
2
2
2
2
3
4
5
5
8
7
12
8
18
13
30
16
32
19
25
51
27
47
33
41
48
294
1
1
2
2
2
3
4
4
7
6
10
7
15
11
25
14
26
16
21
42
22
39
28
34
40
крепежа и детали.
343
1
1
2
2
2
2
3
4
6
5
8
6
13
9
22
12
23
14
18
36
19
34
24
29
34
МПа
392
1
1
1
2
2
2
3
3
5
4
7
5
12
8
19
10
20
12
16
32
17.
30
21
26
30
Расчетная
длина
резьбы L*,
не менее
1
1
2
2
2
2
3
4
6
5
8
6
14
10
22
12
23
14
19
37
20
35
25
30
36
2У
Размеры, мм
* L\ — длина полной резьбы (без сбега).
356
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
44. Длина рабочей части резьбы L (не меиее) при временном
сопротивлении материала болта, винта, шпильки ст, = 588 МПа
(См. эскиз к табл. 43.)
Номи-
Номинальный
диаметр
резьбы d
М1,6
М2
М2,5
МЗ
М4
М5
Мб
М8
М10
М12
М16
М20
М24
М27
МЗО
М36
М42
М48
Шаг
резьбы Р
0,35
0,4
0,45
0,5
0,7
0,8
1
1,25
1,25
1,5
1,25
1,75
1,5
2
1,5
2,5
2
3
3
2
3,5
3
4
4,5
5
Временное сопротивление материала детали ав, МПа
588
1
1
2
2
2
2
3
4
6
5
9
6
14
10
22
12
23
14
19
37
20
35
25
30
36
637
-
-
-
2
2
2
3
4
6
5
8
6
13
10
21
11
22
13
18
34
19
33
23
28
34
686
-
-
-
-
2
2
3
4
5
5
7
6
12
9
19
И
20
12
17
32
18
30
22
26
31
784
-
-
-
-
2
2
2
3
5
4
7
5
11
8
17
9
18
11
15
28
15
32
19
23
27
882
-
-
-
-
-
2
2
3
4
4
6
4
10
7
15
8
16
10
13
25
14
24
17
21
25
980
-
-
-
-
-
2
2
3
4
3
5
4
9
6
14
8
14
9
12
23
12
21
15
18
22
1078
-
-
-
-
-
1
2
3
4
3
5
4
8
6
12
7
13
8
11
21
11
19
14
17
20
Расчетная
длина
резьбы L*,
не менее
2
2
2
2
2
2
3
4
6
5
9
6
14
10
22
12
23
14
19
37
20
35
25
30
36
* При условии равнопрочности материала крепежа и детали.
Конструктивные формы элементов резьбовых соединений
357
Размер L для табл. 43, 44 подсчитан по формуле
L = — g2fl l d,
где L - расчетная длина резьбы, мм; d — номинальный наружный диаметр резьбы, мм;
2
?7| - номинальный внутренний диаметр резьбы, мм;
ств - временное сопротивление материала крепежных деталей, МПа;
тв - предел прочности материала детали на срез, тв = 0,6ав;
кт - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по виткам, кт =5P/d;
Р - шаг резьбы, мм; К~ коэффициент полноты резьбы * 0,87.
45. Размеры сбегов, недорезов и запасов резьбы, мм
Шаг резьбы Р
Запас резьбы Ьз, не менее
Сбегх,
не более
Недорез а,
не более
нормальн.
короткий
нормальн.
короткий
0,35
0,4
0,45
0,5
1
0,7
0,4
2,2
0,8
0,6
2,5
1,5
0,9
0,6
3
1
0,8
3
2
0,7
0,8
1,5
1,4
1
3,5
1,6
1,2
4
2,5
1
2
2
1,5
6
1,25
2,5
2,5
1,8
8
1,5
3
3
2
9
4
Продолжение табл. 45
Шаг резьбы Р
Запас резьбы L3, не менее
Сбег*,
не более
Недорез а,
не более
нормальн.
короткий
нормальн.
короткий
1,75
3,5
3,5
2,5
11
5
2
4
4
3
11
5
2,5
5
5
3,5
12
6
3
6
6
4
15
7
3,5
7
7
5
17
8
4
8
8
6
19
9
4,5
9
9
б
23
11
5
10
10
7
26
12
46. Размеры, мм, сбегов, недорезов, проточек и фасок для наружной метрической резьбы
Шаг
резьбы
Р
0,2
0,25
0,35
0,4
0,45
0,5
0,7
0,75
0,8
1
1,25
1.5
Сбег х, не более
при 1
части
20°
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
1
1,3
1,5
1,5
1,8
2,2
2.8
>тле заборной
инструмента
30°
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
0,9
1,2
1,5
1.6
45°
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,9
1
Недорез а,
не более
норма-
нормальный
0,5
0,6
0,8
1
1,6
2
3
4
умень-
шен-
шенный
0,4
0,5
0,6
0,8
1
1,6
1,6
2
2,5
Проточка
Тип 1
но
/
1
1,6
2
3
4
рмальная
R
0,3
0,5
1
0,2
0,3
0,5
узкая
/
-
1
1,6
2
2,5
R
-
0,3
0,5
1
л,
-
0,2
0,3
0,5
Тип 2
/
3,6
4,4
4.6
2
2,5
-
-
d-0,6
d-0J
rf-0,8
d-\
d-\,2
rf-1,5
rf-1,8
d-2.2
Фаска z
при conp.
с внутр.
резьбой с
проточкой
типа 2
2
2,5
3
для
всех '
других
случаев
0,2
0,3
0,5
1
1,6
Продолжение табл. 46
Шаг
резьбы
Р
1,75
Сбег х, не более
при угле заборной
части инструмента
20°
3,2
2 1 3,5
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
4,5
5,2
6,3
7,1
8
9
10
И
30°
2
2,2
3
3,6
4
4,5
5
5,5
6
45°
1,2
1,4
1,6
2
2J.
2,5
3
3,2
3,5
4
Недорез а,
не более
норма-
нормальный
4
5
6
8
10
12
умень-
шен-
шенный
2,5
3
4
5
6
8
Проточка
Тип 1
НО]
/
4
5
6
8
10
12
эмальная
R
1
1,6
2
3
Л)
0,5
1
узкая
/
2,5
3
4
5
6
8
R
1
1,6
2
0,5
1
Тип 2
/
5,4
5,6
7,3
7,6
10,2
10,3
12,9
13,1
15
16
R2
3
4
5,5
7
8
8,5
d-2,5
d-Ъ
rf-3,5
tf-4,5
d-5
d-6
d-6,5
d-1
d-8
d-9
Фаска z
при conp.
с внутр.
резьбой с
проточкой
типа 2
3,5
5
6,5
7,5
8
9,5
10,5
для
всех
других
случаев
1,6
2
2,5
3
4
Примечания: 1. Проточки типа 2 снижают концентрацию напряжений под головкой, но уменьшают площадь опорной
поверхности.
2. Размеры проточек для заданного шага резьбы допускается устанавливать по ближайшему табличному шагу
резьбы.
3. Для деталей из высокопрочных материалов с ав > 140 МПа и в случаях, если проточка, кроме
технологических, несет и конструктивные функции, допускается применять проточки, не установленные
настоящим стандартом.
4. Допускается применять размеры сбегов, недорезов и проточек по ГОСТ 27148—86.
47. Размеры, мм, сбегов, недорезов, проточек и фасок для внутренней метрической резьбы
Продолжение табл. 47
Шаг
резьбы
Р
0,2
0,25
0,35
0,4
0,45
0,5
0,7
0,75
0,8
1
1,25
1,5
1,75
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
Сбег х, не более
нор-
маль-
мальный
0,5
0,6
0,8
0,9
1,1
1,2
1,8
1,9
2,1
2,7
3,3
4
4,7
5,5
7
умень-
шен-
шенный
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
1,2
1,3
1,4
1,8
2,2
2,7
3,2
3,7
4,7
5,7
6,6
7,6
8,5
9,5
-
Недорез с,
не более
нор-
нормаль-^
ный
1,2
1,5
2
3,5
4
5
6
7
8
10
умень-
шен-
шенный
1
1,2
1,8
3
3,2
3,8
4,5
5,2
6
7,5
9
10,5
12,5
14
\в
Проточка
Тип 1
нормальная
/
2
-
3
-
4
5
6
7
8
10
12
14
16
R
0,5
-
1
-
1
!,6
2
3
0,3
-
0,5
-
0,5
1
узкая
/
1
-
1,6
-
2
3
4
5
6
7
8
10
12
R
0,3
-
0,5
-
0,5
1
1,6
2
3
Л,
0,2
0,3
-
0,3
0,5
1
Тип 2
/
3,6
4,5
5,4
6,2
6,5
8,9
11,4
13,1
14,3
16,6
18,4
18,7
18,9
Кг
2
2,5
3
3,5
5
6,5
7,5
8
9,5
10,5
df
</+0,3
-
d+0,4
-
d+0,5
d+0J
d+\
d+\,2
d+l,5
rf+1,8
d+2
Фаска z
при сопряж.
с наружной
резьбой с
проточкой
типа 2
2
2,5
3
4
5,5
7
8
8,5
для всех
других
случаев
0,2
0,3
0,5
1
1,6
2
2,5-
3
4
Примечание. См. примечания к табл. 46.
Обознач.
размера
резьбы,
дюймы
1/4
3/8
1/2
3/4
1
1 1/4
1 1/2
2
2 1/2
3
4
5
6
Число Сбег х, и
шагов на при угле
длине
25,4 мм
19
14
И
е более,
заборной
части инструм.
20°
2,4
3,2
4,1
30°
1,5
2
2,5
Недорез а,
не более Проточка
норма-
нормальный
4
5
6
умень-
уменьшенный
2,5
3
4
нормальная
/
4
5
6
1
1,6
я.
0,5
1
узкая
/
2,5
3
4
R
1
0,5
*/
11
14,5
18
23,5
29,5
38
44
56
71,5
84
109
134,5
160
Фас-
Фаска
Z
1,6
2
2,5
48. Размеры, мм, сбегов, недорезов, проточек и фасок для наружной трубной цилиндрической резьбы
49. Размеры, мм, сбегов, недорезов, проточек и фасок для внутренней трубной цилиндрической резьбы
ы
К)
Обознач.
размера
резьбы,
дюймы
1/4
3,8
1/2
3/4
1
1 1/4
1 1/2
2
2 1/2
3
4
5
6
П р и м е ч
Число
шагов на
длине
25,4 мм
19
14
11
Сбег х, не более,
при угле заборной
части инструм.
норма-
нормальный
3,3
4,8
6
умень-
уменьшенный
2
3
4
Недорез а,
не более
норма-
нормальный
5
8
10
умень-
уменьшенный
3
5
8
Проточка
нормальная
/
5
8
10
а н и е. Ширина узких проточек может быть уменьшена до 1
R
1,6
2
3
5 шага.
я.
0,5
1
узкая
/
3
5
6
R
1
1,6
Л,
0,5
1
13,5
17
21,5
27
34
43
48,5
60,5
76
89
114
139
165
Фас-
Фаска
Z
1
1,6
50. Размеры, мм, сбегов, недорезов, проточек и фасок для конической дюймовой резьбы с углом профиля 60°,
по ГОСТ 6111-52
2 *45'
г а 45'
Эбозна—
чение
размера
резьбы,
дюймы
1/8
1/4
3/8
1/2
3/4
1
1 1/4
1 1/2
2
Число
шагов
на
длине
25,4
мм
27
18
14
11
Наружная резьба
Сбег
X,
при угле
заборн.
части
инстру-
инструмента
20°,
не более
2,5
3,5
4,5
5,5
Ледо-
Ледорез
а,
не
более
3,5
5,5
6
7
Проточка
/
2
3
4
5
R
0,5
1
1,5
0,3
0,5
8
11
14
18
23
29
38
44
55
Внутренняя резьба
Сбег
X,
не
более
3
4
5,5
6,5
Не до-
рез
а,
не
более
6
9
И
14
Проточка
/
3
4
6
7
К
1
1,6
«1
0,5
1
10,5
14
17,5
22
27
34
42,5
48,5
60,5
Фас-
Фаска
Z
1
1,6
2
51. Размеры, мм, сбегов, недорезов, проточек и фасок для трубной кошпеской резьбы по ГОСТ 6211—81
Обозна-
Обозначение
размера
резьбы,
дюймы
1/8
1/4
3/5
1/2
3/4
1
1 1/4
1 1/2
2
2 1/2
3
Число
шагов
на
длине
25,4
мм
28
19
14
11
Наружная резьба
Сбег
х,
при угле
заборн.
части
инстру-
инструмента
20°,
не более
2
3
3,5
4,5
Недо-
рез
а,
не
более
3,5
5
6,5
8
Проточка
/
2
3
4
5
К
0,5
1
1
1,6
0,3
0,5
8
11
14
18
23,5
29,5
38
44
56
71
84
Внутренняя резьоа
Сбег
х,
не
более
3
4
5,5
7
Недо-
рез
а,
не
более
5,5
8
11
14
Проточка
/
3
5
7
8
К
1
1,6
1,6
2
Л)
0,5
0,5
I
«/
10
13,5
17
21,5
27
34
42,5
48,5
60
76
88,5
Фас-
Фаска
z
1
1,6
2
Конструктивные формы элементов резьбовых соединений
365
52. Размеры, мм, проточек и фасок для наружной и внутренней
трапецеидальной однозаходной резьбы
Проточка
Шаг
резьбы Р
1,5
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
14
16
20
22
24
32
40
48
/
2,5
3
5
6
8
10
12
14
16
18
20
25
30
40
50
60
R
1
1,6
2
3
5
0,5
1
2
с
Наружная
резьба
d-2
d-Ъ
d-4,2
d-5,2
d-1
d-8
d-9
d-10,2
d-11,2
d-12,5
d-14,5
d-16,5
d-19,5
d-24
d-26
d-28
d-36,5
d-44,5
rf-52,8
'/
Внутренняя
резьба
d+1
d+1,1
d+1,6
d+1,8
d+2,1
d+2,5
d+2,8
d+3
d+3,5
d+4
Фаска
z
1
1,6
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6,5
8
9
11
12
13
17
21
25
Примечание. Для многозаходной трапецеидальной резьбы ширина проточки принимается
равной ширине проточки однозаходной резьбы, шаг которой равен ходу
многозаходной резьбы. Размеры остальных элементов принимать по данной
таблице.
366
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
53. Отверстия сквозные под крепежные детали по ГОСТ 11284-75
Размеры, мм
Диаметр
стержней
крепежных
деталей d
1
1,6
2
2,5
3
4
5
6
8
10
12
16
20
24
27
30
36
42
48
Диаметры сквозных отверстий do
1-й ряд
1,1
1,7
2,2
2,7
3,2
4,3
5,3
6.4
8,4
fO,5
13
17
21
25
28
31
37
43
50
2-й ряд
1,2
1,8
2,4
2,9
3,4
4,5
5,5
6,6
9
11
14
18
22
26
30
33
39
45
52
3-й ряд
1,3
2
2,6
3,1
3,6
4,8
5,8
7
10
12
15
19
24
28
32
35
42
48
56
Примечания: 1. 3-й ряд отверстий не допускается применять для заклепочных
отверстий.
2. Предельные отклонения диаметров отверстий: для 1-го ряда — HI2;
для 2~го ряда — Н13; для 3—го ряда — Н14.
54. Рекомендации по выбору рядов сквозных отверстий
Конструктивные формы элементов резьбовых соединений
367
Продолжение табл. 54
Количество и расположение отверстий
Способ
образования
отверстий
Тип соединения
Рекомендуемый
ряд сквозных
отверстий
Любое количество отверстий и любое
их расположение
Обработка
отверстий по
кондукторам
1иП
Отверстия расположены в один ряд и
координированы относительно оси
отверстия или базовой плоскости
Пробивка
отверстий
штампами
повышенной
точности, литье
под давлением и
литье по
выплавляемым
моделям
повышенной
точности
1-й ряд
2-й ряд
Отверстия (с числом до четырех)
расположены в два ряда и
координированы относительно своих
осей
Обработка
отверстий по
разметке,
пробивка
штампами
обычной
точности, литье
нормальной
точности
2-й ряд
3-й ряд
Отверстия расположены в два и более
ряда и координированы относительно
осей отверстий или базовых
поверхностей
Пробивка
отверстий
штампами
повышенной
точности, литье
под давлением и
литье по
выплавляемым
моделям
повышенной
точности
I и II
2-й ряд
368
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 54
Отверстия расположены по окружности
Обработка
отверстий по
разметке,
пробивка
штампами
обычной
точности, литье
нормальной
точности
3-й ряд
Примечание.
При совместной обработке отверстий в деталях соединения (для
заклепочных и неразбираемых болтовых соединений) номинальный
диаметр сквозного отверстия рекомендуется принимать равным
наибольшему предельному размеру диаметра стержня крепежной
детали. При этом отверстия должны быть раззенкованы на размер,
соответствующий переходному радиусу между головкой и стержнем.
Выбор допусков расположения осей отверстий для крепежных деталей.
Соединения крепежными деталями подразделяются на типы А и В (рис. 4):
А — зазоры для прохода крепежных деталей предусмотрены в обеих соединяемых
деталях;
В - зазоры для прохода крепежных деталей предусмотрены лишь в одной из
соединяемых деталей.
Допуски расположения осей сквозных гладких отверстий в соединениях типов А и В
рекомендуется назначать зависимыми, если применение зависимых допусков не
приводит к нарушению прочности детали или нарушению требований к внешнему виду
детали.
Рис. 4
Типы соединений крепежными деталями
Конструктивные формы элементов резьбовых соединений
369
Зазор Stnin
для прохода
крепежной
детали
Позиционные допуски
При коэффициенте
использования зазора
а:=0,8
*=0,6
Для соединений типа А
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1
2
3
4
5
6
7
од
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1
2
3
4
5
6
6
0,08
0,16
0,25
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1,6
2,5
3
4
5
6
0,06
0,12
0,16
0,25
0,3
0,4
0,5
0,6
1,2
1,6
2,5
3
4
4
Т осей отверстий, мм
"Зазор 4un
для прохода
крепежной
детали
При коэффициенте
использования зазора
К= 1
/Г =0,8
*=0,6
Для соединений типа В
од
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1
2
3
4
5
6
7
8
0,05
0,1
0,16
0,2
0,25
0,3
0,4
0,5
1
1,6
2
2,5
3
3
4
0,04
0,08
0,12
0,16
0,2
0,25
0,3
0,4
0,8
1,2
1,6
2
2,5
3
3
0,03
0,06
0,1
0,12
0,16
0,2
0,25
0,3
0,6
1
1,2
1,6
2
2
2,5
Позиционные допуски осей отверстий, приведенные выше, установлены
одинаковыми для обеих соединяемых деталей и определены по формулам:
Т = ^min ~ Для соединений типа А;
Т— 0,5A5min — для соединений типа В,
где Smin - наименьший зазор между сквозным гладким отверстием и крепежной деталью;
^min = Anin " 4nax! Anin "~ наименьший предельный диаметр сквозного отверстия; f/щах -
наибольший предельный диаметр стержня крепежной детали; К — коэффициент
использования зазора 5"min, зависящий от условии сборки.
Рекомендуется принимать:
К = 1 или А" == 0,8 — для соединений, не требующих регулировки взаимного
расположения деталей;
К = 0,8 или К = 0,6 — для соединений, в которых необходима регулировка взаимного
расположения деталей. В обоснованных случаях значения К
принимают меньше 0,6.
Позиционные допуски осей отверстий для обеих соединяемых деталей допускается
назначать неодинаковыми: Т\ ф Т. При этом они должны соответствовать следующим
условиям:
Т\+ Т2 = 2АГ Snu,, - для соединения типа А;
7i + Т2 = К Smin - для соединения типа В.
Если в сборочную группу с отверстиями для крепежных деталей входят
центрирующие элементы (отверстия, выступы и т.п., рис. 5), то позиционный допуск
центрирующей поверхности TQ определяется по формулам:
То = 0,5 Kq Sf,min
24 Том 1
370
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
где $от1п — наименьший зазор между цен-
центрирующими поверхностями соединяемых
деталей;
Domin ~ наименьший предельный диаметр
центрирующего отверстия;
domax ~ наибольший предельный диаметр
центрирующего выступа;
Kq -r- коэффициент использования зазора
между центрирующими поверхностями для
компенсации позиционного отклонения от
осей.
Рис. 5
При Kq = 0 или SOmin = 0 центрирующие поверхности принимают в качестве баз, к
которым относятся позиционные допуски осей отверстий для крепежных деталей.
55. Концы болтов, винтов и шпилек по ГОСТ 12414—66
Размеры, мм
d
1
1,2
1,6
2
d2 (до 1-Л13
св.1-А14)
0,5
0,6
0,8
1
не более
-
-
-
0,2
-
-
-
-
ds
(A14)
-
-
0,8
1
R
0,1
0,1
0,1
0.1
(+/П4)
0,20
0,30
0,40
0.50
(+/Л4)
-
-
-
1
ол
0,2
0,2
0,3
ZA,
не менее
0?2
0,2
0,3
0,3
Конструктивные формы элементов резьбовых соединений
371
Продолжение табл. 55
d
4
5
6
8
10
12
Г4
16
18
20
22
24
27
30
33
36
39
42
45
48
d2 (до 1-А13
св.1-Л14)
2,5
3,5
4
5,5
7
8,5
10
12
13
15
17
18
21
23
26
28
30
' 32
35
38
d?
не более
0,5
0,5
0,5
0,5
1
1
2
3
4
5
5
6
7
7
8
8
8
8
11
14
-
-
1,5
2
2,5
3
4
4
5
5
6
6
8
8
10
10
12
12
14
14
d5
(ЛИ)
2
2,5
3
5
6
8
9
10
12
14
16
16
-
-
-
-
-
-
-
-
R
0,3
0,3
0,4
0,4
0,5
0,6
0,8
0,8
0,8
1
1
1
1,2
1,2
1,6
1,6
-
-
-
-
Z\
(+/П4)
1
1,25
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,7
7,5
8,2
9
9,7
10,5
11,2
12
Zi
(+/Л4)
2
2,5
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13,5
15
16,5
18
19,5
21
22,5
24
0,5
0,6
0,7
1
1
1,2
1,5
1,7
2
2
2,5
2,5
-
-
-
-
-
-
-
-
Z4,
не менее
0,5
1
1
1,4
1,6
1,6
1,6
2
2
2,5
2,5
2,5
-
-
-
-
-
-
-
-
Примечания: 1. Ширина фаски (сферы) z должна быть не более чем два шага резьбы.
2. Диаметр торца стержня d должен быть меньше внутреннего диаметра
резьбы.
3. Концы болтов и винтов с коническим концом d < 5 мм должны быть
притуплены.
4. Вместо радиуса, обозначенного на чертежах /f, допускается фаска.
5. Ртах ~ область неполной резьбы.
56. Отверстия под концы установочных винтов по ГОСТ 12415-80
24H
d
1,0
1,2
1,6
2
2,5
3
4
d,
0,5
0,6
0,8
1
1,5
2
2,5
л,
-
_
0,6
0,8
1
1,2
1,6
-
Аз
0,2
0,3
0,4
0,5
0,7
1
1,2
d
5
6
8
10
12
16
20
24
3,5
4
5,5
7
8,5
12
15
18
Л1
1,6
2
2,5
3
4
4
6
6
hi
-
1
1
1,2
1,6
2
2,5
2,5
Аз
1,7
2
2,7
3,5
4,2
6
7,5
9
372
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
57. Места под ключи гаечные по ГОСТ 13682-80
Конструктивные формы элементов резьбовых соединений
373
Размеры, мм
Продолжение табл. 57
Зев
ключа
S
4
5
5,5
7
8
10
12
13
14
17
19
22
24
27
30
32
36
41
46
50
55
60
65
70
75
80
85
А
9
11
12
14
17
20
24
26
28
34
36
42
48
52
58
62
68
80
90
95
105
ПО
120
130
140
150
160
-
-
-
-
16
18
20
-
22
26
30
32
36
40
45
48
52
60
65
70
78
-
-
-
-
-
м
10
10
10
12
14
16
18
20
22
28
30
34
36
40
45
48
52
60
68
75
80
-
-
-
-
-
-
Е
4
5
5
6
7
8
10
10
п
13
14
15
16
19
20
22
24
26
30
32
36
38
42
45
48
48
52
-
-
7
8
8
10
11
13
15
16
17
19
21
24
26
28
31
36
40
44
45
-
-
-
-
-
-
М
5
7
7
8
9
11
13
14
15
17
19
24
25
28
30
32
36
40
45
48
52
55
60
65
70
75
82
L
10
18
20
26
30
36
45
45
48
52
60
72
78
85
98
100
ПО
120
140
150
160
170
185
200
210
230
250
il
12
14
16
20
24
28
34
34
36
38
45
55
60
65
75
80
85
90
105
ПО
120
130
145
160
170
190
195
R
9
10
10
13
15
18
22
23
24
26
30
36
38
42
48
50
55
60
68
72
80
85
92
98
105
115
125
D
12
14
14
16
20
22
26
26
26
30
32
36
40
45
48
52
60
63
70
75
85
95
98
105
ПО
-¦
-
58. Размеры ключей, мм, по ГОСТ 2839-80
Материал:
S < 36 40ХФА
S>36 40X
Твердость HRCV
45,5-г51,5
40,5-8-46,5
Диаметр
резьбы
d
МЗ
М4
Размеры
зевов
Six Si
5,5x7
S
Ном.
5,5
7
Пред.
откл.
+0,14
+0.02
+0,18
Ъ\
13
h
15
h
6
h
7
h
3,5
L
100
374
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Диаметр
резьбы
d
М5
Мб
М8
М10
М12
М16
М20
М24
М27
МЗО
М32
М42
М48
Размеры
зевов
8x10
11x13
13x17
17x19
24x30
36x41
46x50
50x55
65x70
75x80
Ном.
8
10
11
13
13
17
17
19
24
30
36
41
46
50
55
65
70
70
80
S
Пред.
откл.
+0,03
+0,24
+0,04
+0,3
+0,04
+0,4
+0,05
+0,46
+0,06
+0,58
+0,08
+0,7
+0,1
+0,92
+0,12
+ 1,15
+0,15
h
20
24
28
35
50
75
95
102
132
152
h
22
28
35
42
62
85
102
112
142
165
h
8
12
14
17
23
34
42
46
60
68
Продолжение
h
10
14
17
19
28
38
46
51
65
72
h
4,5
6,5
7,5
11,.5
15
17
18
21
23
табл. 58
L
120
140
160
175
260
350
420
460
580
670
59. Поверхности опорные под крепежные детали по ГОСТ 12876—67
Размеры, мм
Диаметр
резьбы
крепежной
детали
1,6
2
2,5
3
4
5
6
8
10
12
14
16
D
(пред.откл.
по Н15)
5
6
7,5
8
10
11
13,5
18
22
26
30
33
Dx
8
8
10
10
14
16
18
24
28
30
34
38
Диаметр
резьбы
крепежной
детали
18
20
22
24
27
30
33
36
39
42
45
48
D
(пред.откл.
поН15)
36
40
43
48
52
61
67
71
75
80
90
95
А
42
45
48
52
60
65
75
80
85
90
95
100
Конструктивные формы элементов резьбовых соединений
375
Продолжение табл. 59
Примечаниям. Размер t устанавливается конструктором. При глубине t, превышающей
1/3 высоты головки болта (гайки), размеры D следует брать по
ГОСТ 13682-80.
2. Диаметры сквозных отверстий db - по табл. 53.
60. Размеры, мм, опорных поверхностей под шестигранные
головки болтов и винтов и шестигранные гайки с уменьшенным
размером под ключ и под уменьшенные шайбы
Диаметр
резьбы
крепежной
детали
1,6
2
2,5
3
4
5
6
8
10
12
14
16
D
(пред.откл.
поН15)
5
6
7
8
10
12
13,5
18
20
24
26
30
А
8
8
10
10
14
16
18
20
24
28
30
34
Диаметр
резьбы
крепежной
детали
18
20
22
24
27
30
33
36
39
42
45
48
&
(пред.откл.
поН15)
32
36
40
42
48
55
60
65
71
75
85
90
А
38
42
45
48
52
60
65
70
75
80
90
100
Примечания: 1. Размер / устанавливается конструктором. При глубине t, превышающей
1/3 высоты головки болта (гайки), размеры D следует брать по
ГОСТ 13682-80.
2. Диаметры сквозных отверстий d$ - по табл. 53,
376
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
61. Размеры, мм, опорных поверхностей под увеличенные шайбы
62. Размеры, мм, опорных поверхностей под цилиндрические
и полукруглые головки винтов со шлицем и под цилиндрические
головки винтов с шестиграяным углублением под ключ
Диаметр
резьбы
крепежной
детали
1,6
2
2,5
3
4
5
6
8
10
12
14
16
П р и м е ч а i
D
(пред.откл.
по Н15)
6
7
10
12
14
18
20
26
34
40
45
52
А
8
10
12
14
16
20
24
30
38
45
48
55
Диаметр
резьбы
крепежной
детали
18
20
22
24
27
30
33
36
39
42
45
48
D
(пред.откл.
по Н15)
60
65
70
75
85
95
100
105
115
125
135
150
А
65
70
75
80
90
100
105
110
120
130
14д
155
л и яг 1. Размер / устанавливается конструктором. При глубине t, превышающей
1/3 высоты головки болта (гайки), размеры Ь следует брать по
ГОСТ 13682-80.
2. Диаметры сквозных отверстий do - по табл. 53.
Конструктивные формы элементов резьбовых соединений
377
Продолжение табл. 62
Диаметр D
резьбы (предельные
крепежной отклонения
детали по HI4)
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,5
3
3,5
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
27
30
33
36
39
42
45
48
2,2
2,5
2,8
3,3
3,8
4,3
5
6
6,5
8
10
11
15
18
20
24
26
30
34
36
40
45
48
53
57
60
65
71
75
А
-
-
-
-
-
-
-
-
-
12
15
18
20
24
26
30
34
36
40
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
/
(предельные
отклонения
по Н14)
-
-
-
-
-
-
-
3,4
4
4,6
5,7
6,8
9
11
13
15
17,5
19,5
21,5
23,5
25,5
28,5
32
35
38
41
44
47
50
h
(предельные
отклонения
по Н14)
-
-
-
-
-
-
-
4,3
-
5,5
7
8,5
11
13,5
16
18,5
21
23
25,5
27,5
30,5
33,5
38
41
44
49
52
55
59
h
предельные
отклонения
по Н14)
0,8
0,9
1
1,2
1,5
1,6
2
2,4
2,9
3,2
4
4,7
6
7
8
9
10,5
11,5
12,5
13,5
14,5
-
-
-
-
-
-
-
-
h
(предельные
отклонения
по Н14)
-
-
-
-
-
2,2
2,7
3,3
3,8
4,5
5,5
6,5
8
9,5
11
12,5
14
15
16,5
17,5
19,5
-
-
-
-
-
-
-
-
Примечание. Размеры t\ и ц даны для винтов с нормальными и легкими пружинными
шайбами по ГОСТ 6402-70.
378
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
63. Размеры, мм, опорных поверхностей под потайные и полупотайные
головки винтов и шурупов и под шайбы стопорные с зубьями для винтов
с потайной и полупотайной головкой
7.5. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕПЕЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ
64. Рекомендуемые технологические процессы изготовления
болтов, винтов и шпилек из нелегнрованных и легированных сталей
и марки сталей по ГОСТ 1759.4-87
Класс
прочности
3.6
4.6
4.8 .
5.6
5.8
Технологические процессы
Горячая штамповка, холодная штамповка с
последующей смягчающей термообработкой
Горячая штамповка, холодная штамповка с
последующей смягчающей термообработкой
Холодная штамповка
Горячая штамповка, холодная штамповка с
последующей смягчающей термообработкой
Холодная штамповка
Марка
стали
10, 10 кп
20
10, 10 кп
30,35
10, 10 кп
20, 20 кп
Стандарт
ГОСТ 10702-78
ГОСТ 1050-88
ГОСТ 10702-78
ГОСТ 1050-88,
ТОСТ 4543-71,
ГОСТ 10702-78
Диаметр
резьбы
крепеж-
крепежной
детали
1
1,2
1,4
1,6
2
2,5
3
3,5
4
А
(пред.
откл.
поН13)
2,4
2,8
3,2
3,7
4,6
5,7
6,6
7,6
8,6
(пред.
откл.
по Н12)
2
2,5
3,3
4,3
5
6
7
8
Дз
(пред.
откл.
по Н14)
-
-
-
-
-
-
7
-
9
t
(пред.
откл.
+0,1)
0,2
0,3
Диаметр
резьбы
срепеж—
ной
детали
5
6
8
10
12
14
16
18
20
А
(пред.
откл.
по Н13)
10,4
12,4
16,4
20,4
24,4
28,4
32,4
36,4
40,4
Dj
(пред.
откл.
по Н12)
10
11,5
15
19
23
26
30
34
37
А>
(пред.
откл.
по Н14)
11,5
14,5
18,5
22
26
-
-
-
(пред.
откл.
+0,1)
0,3
0,4
0,7
0,7
1
1
1,2
1,2
1,7
Механические свойства крепежных деталей
379
Продолжение табл. 64
6.6
6.8
8.8-12.9
Горячая штамповка с последующей
закалкой и отпуском.
Холодная штамповка с последующей
закалкой и отпуском.
Горячая штамповка.
Холодная штамповка
Горячая штамповка с последующими
закалкой и отпуском.
Холодная штамповка с последующими
закалкой и отпуском.
Резание с последующими закалкой и
отпуском.
Холодная штамповка из термоупрочненного
металла.
35,45
45, 40Г
20, 20 кп
35, 35Х,
35ХА, 45Г,
40Г2, 40Х,
ЗОХГСА,
З-'ХГСА,
5ХСН,
20Г2Р
ГОСТ 1050-88,
ГОСТ 4543-71,
ГОСТ 5663-79,
ГОСТ 10702-78
ГОСТ 1050-88,
ГОСТ 5663-79,
ГОСТ 10702-78
ГОСТ 4543-71,
ГОСТ 10702-78
65. Механические свойства болтов, винтов и шпилек
с диаметром резьбы от 1 до 48 мм
Механические
свойства
Временное
сопротивл
разрыву
ав, МПа
Твер-
Твердость
по
Рок-
веллу
HR
HRB
HRC3
Предел те-
текучести
ат, МПа
Условный
предел
текучести
сто 2) МПа
Относите-
Относительное
удлинение
после
разрыва 5з,
Ударная
вязкость
KCU,
Дж/см2
Ном.
Наим
Наим,
Наиб.
Наим.
Наиб.
Ном.
Наим.
Ном.
Наим,
Наим.
Наим.
3.6
300
330
52
4.6
4.8
400
400
67
420
71
Значения
5.6
5.8
500
500
79
520
82
95
-
-
180
190
—
—
25
-
-
240
240
—
—
22
-
-
320
340
—
—
14
-
-
300
300
—
—
20
50
-
-
400
420
—
—
10
цля класса п
6.6
6.8
600
600
89
99
-
-
360
360
—
16
40
480
480
—
—
8
рочности
8.8
до М16
св.М16
800
800
-
-
20
30
-
640
640
12
60
830
-
-
23
34
—
640
660
12
60
9.8
900
900
-
-
27
36
-
720
720
10
50
10.9
1000
1040
-
-
31
39
-
900
940
9
40
12.9
1200
1220
-
-
38
44
-
1088
1100
8
30
380
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
66. Механические свойства болтов и гаек с диаметром резьбы свыше 48 мм
Наименование
материала
Углеродистые
стали
Легированные
стали
стойкие
стали
Жаростойкие
и жаропроч-
жаропрочные стали
Условное
обозначение
материала
0
1
2
2
Марка
материала
СтЗсп
СтЗкп
20
25Л
35
45
35
35Х
40ХН
12Х18Н10Т
Х17Н2
25X1М
ГОСТ
380-88
1050-88
977-88
1050-88
4543-71
5432-72
20072-74
Временное
сопротивление
ств, МПа
Твердость
по
Бринеллю
НВ
не менее
373
363
412
441
530
598
784
931
981
SW
686
882
90
ПО
124
140
170
225 (в зака-
закаленном
состоянии)
197
217
Условное
обозна-
обозначение
марки
материала
02
04
05
06
07
11
21
23
25
Примечания: 1. Для изготовления изделий из материала групп 02, 04, 05 и 06 допускается
применение автоматной стали.
2. Для изготовления гаек из материалов групп 02, 04, 05 и 06 допускается
применять фосфористую сталь.
3. Применение бессемеровских сталей для изготовления болтов и гаек не
допускается.
67. Механические свойства болтов по ГОСТ 22356—77
Номинальный
диаметр
резьбы d, мм
От 16 до 27
30
36
42
48
Временное
сопротивление
ав, МПа
наим.
1100
1350
950
1200
750
1100
650
1000
600
900
наиб.
1350
1700
1150
1550
950
1550
850
1550
800
1400
Твердость по
Бринеллю НВ
(наиб.)
338
480
363
415
363
388
363
Относительное
удлинение 65, %,
не менее
8
9
8
9
8
9
8
9
Марка стали по
ГОСТ 4543-71
40Х"селект"
30ХЗМФ
30Х2НМФА
40Х"селект"
30ХЗМФ
35Х2АФ
40Х"селект"
ЗОХЗМФ
40Х"селект"
ЗОХЗМФ
40Х"селект"
ЗОХЗМФ
Примечание. Для болтов всех номинальных диаметров резьбы относительное сужение -
не менее 35%, ударная вязкость KCU для болтов исполнения ХЛ — не
менее 0,5 МДж/м2.
Механические свойства крепежных деталей
381
68. Механические свойства гаек по ГОСТ 22356-77
Болты
Номиналь-
Номинальный диаметр
резьбы, мм
16-27
30
36
42
48
16-27
Марка
стали
40Х"селект"
ЗОХЗМФ
30Х2НМФА
Гайки
Напряжение от
испытательной
нагрузки, МПа
не менее
1100
950
750
650
600
1350
Твердость по
Бринеллю НВ
наим.
241
229
241
наиб.
341
Марка
стали
35,
40,
35Х,
40Х
40Х
Номер
стандарта
ГОСТ 1050-88,
ГОСТ 10702-78,
ГОСТ 4543-71
ГОСТ 4543-71,
ГОСТ 10702-78
69. Механические свойства болтов, винтов и шпилек
из коррозионностойких, жаропрочных и теплоустойчивых сталей при нормальной
температуре по ГОСТ 1759.0-87
Условное
обозначение
группы
21
22
23
24
25
25
26
Временное
сопротивле-
сопротивление <7В, МПа
510
590
690
880
880
1080
Предел
текучести
сгт(сго,2),
МПа
195
345
540
540
735
735
835
Относитель-
Относительное
удлинение,
85%
35
20
12
8
10
10
10
Ударная
вызкость
кси,
Дж/см2
Не
регламенти-
регламентируется
60
60
30
30
30
50
Марка
стали
12Х18Н1ОТ
12Х18Н9Т
10Х17Н13М2Т
10Х17Н13МЗТ
06ХН28МДТ
12X13
08Х21Н6М2Т
20X13
14Х17Н2
10Х11Н23ТЗМР
13Х11Н2В2МФ
25Х1МФ
25Х2М1Ф
20Х1М1Ф1ТР
07Х16Н6
ГОСТ
5632-72
20072-74
5632-72
70. Механические свойства болтов, винтов, шпилек из цветных сплавов
при нормальной температуре по ГОСТ 1759.0-87
Условное
обозначение
группы
31
32
Временное
сопротив-
сопротивление сгв,
МПа
Предел
текучести
<тт(сго,2)>
МПа
Относи-
Относительное
удлинение
б5, %
Твердость
по
Бринеллю
НВ
не менее
260
310
120
Не
регламен-
регламентируется
15
12
Не
регламен-
регламентируется
75
Марка
материала
или сплава
АМг5П
АМг5
Латунь
Л63,
латунь
ЛС59-1
ГОСТ
4784-74
15527-70
12290-89
382
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 70
Условное
обозначение
группы
33
34
35
Временное
сопротив-
сопротивление ав,
МПа
Предел
текучести
<*т(сго,2),
МПа
Относи-
Относительное
удлинение
85, %
Твердость
по
Бринеллю
НВ
не менее
310
490
370
Не
регламен-
регламентируется
195
12
10
75
Не
регламен-
регламентируется
Марка
материала
или сплава
Латунь
ЛС59-1
антимаг-
антимагнитная,
латунь Л63
антимаг-
антимагнитная
Бронза
БрАМц9-2
Д1.Д1П,
Д16, Д16П
ГОСТ
15527-70
12290-89
18175-78
4784-74
71. Механические свойства материалов крепежных деталей
(болтов, винтов, шпилек, гаек, втулок)
Марка стали
или сплава
10
СтЗ
Ст4
А-12
35
35
45
45
20ХНЗА
38ХА
30ХГСА
30ХГСА
30ХГСНМА
40Х
45Х
40ХНМА
1Х17Н2
1Х12Н2ВМФ
ЭИ643
ВТ14
ВТ16
ВТ22
ЛС59-1
Л62
Д16
Термическая
обработка
-
-
-
-
Закалка
22,5 .35 HRC3
-
Закалка
Закалка
Закалка
Закалка
31...40,5 HRC3
Закалка
Изотерми-
Изотермическая закалка
Закалка
Закалка
Закалка
Закалка
Закалка
Закалка
Закалка
Закалка
Закалка
—
—
Закалка и
старение
МПа
300
380-470
420-520
450-600
500-650
800
610 j
700-850
950
900-950
1100
1750
1650
1000
1050
1150
1100
1200
2000
900
950
950
400
380
430-470
сгт,( сто,2),
МПа
200
240
260
240
300
640
360
650
750
800
850
1350
1250
850
850
1050
900
750
1500
720
760
760
—
—
МПа
130
150
160
180
-
210
-
300
300
—
—
—
440
-
-
—
—
—
—
—
—
55,
%
25
26
24
22
18
12
16
15
12
12
10
9
11
9
9
12
8
15
10
10
12
10
12
15
17
Он.
Дж/см2
-
—
-
—
-
6
5
_
10
-
5
—
5
5
—
-
—
—
5
3
3
—
—
Механические свойства крепежных деталей
383
72. Разрушающие усилия болтов, кН
d
3
4
5
6
8
10
12
14
16
20
24
27
30
33
36
P
0,5
0,7
0,8
1
1
1,25
1
1,5
1,5
1,75
1,5
2
1,5
2
1,5
2
1,5
2
3
1,5
2
3
1,5
2
3
1,5
2
3,5
2
3
4
Разрушающее усилие по
одной плоскости для полей
допусков f8, f9, e8, e9 при ств,
МПа
600
2,83
5,04
7,87
11,4
-
20,3
-
31,84
45,63
-
62,32
-
81,51
-
127,92
-
184,09
-
-
235,15
-
-
288,05
-
-
350,47
-
-
447,25
-
-
1100
4,84
8,6
13,44
19,46
-
34,65
-
54,32
77,91
-
106,4
-
139,26
-
218,4
-
314,3
-
-
398,07
-
-
491,8
-
-
598,36
-
-
712,39
-
Площадь
сечения
болта Ayj,
см2
-
-
0,127
0,179
0,36
0,328
0,604
0,523
0,809
0,768
1,16
1,05
1,57
1,44
2,59
2,25
3,86
3,64
3,24
4,97
4,73
4,27
6,23
5,96
5,19
7,63
7,33
6,47
8,84
8,2
7,59
Разрушающее усилие на
растяжение, кН, при сгв,
МПа
600
2,85
5,03
7,6
10,8
21,6
19,7
36,2
31,4
48,5
46
69,6
63
94,2
86,5
155,5
135
232
219
194,5
299
284
256
370,5
358
311
458
440
388
530
492
455
1100
5,2
9,2
13,9
19,7
39,6
36,1
66,4
57,5
89
84,5
127,5
115,5
172,5
158,5
285
247
425
400
356
546
520
470
679,3
655
570
840
806
712
971
901
834
Резьба
М8
М10
М12
М14
М16
М20
М24
мзо
Прим
Класс
проч-
прочности
8,8
10,9
12,9
8,8
10,9
12,9
8,8
10,9
12,9
8,8
10,9
12,9
8,8
10,9
12,9
8,8
10,9
12,9
8,8
10,9
12,9
8,8
10,9
12,9
е ч а н v
0,08
18,5
26,1
31,3
29,5
41,5
49,5
43
60,5
72,6
58,8
82,7
99,3
81,2
114
!37
127
178
214
183
257
308
292
410
492
73. Максимальное усилие затяжки Qomax
и максимальный
момент
для резьбовых соединений при напряжении затяжки а0 =
Усилие затяжки (кН) i
0,1
17,9
25,1
30,2
28,4
40
48
41,5
58,5
70
56,5
80
96
78,5
ПО
132
122
172
206
176
245
296
282
397
454
0,125
17
23,9
28,7
27,1
38
45,7
39,5
55,5
66,7
54
76
91,3
75
105
126
117
164
197
169
237
284
269
379
454
0,14
16,5
23,2
27,9
26,2
36,9
44,3
38,3
54
64,5
52,5
74
88,5
73
102
123
114
160
192
164
230
276
262
368
442
при ц,равном
0,16
15,8
22,3
26,7
25,2
35,6
42,6
36,8
51,5
62,0
50,6
71
85
70
98
118
109
153
184
157
221
265
252
354
425
0,2
14,6
20,5
24,6
23,2
32,7
39,2
33,9
47,7
57,2
46,3
65,2
78,2
64,3
90,4
108
100
141
169
145
203
244
231
325
390
0,25
13,2
18,5
22,2
20,9
29,4
35,3
30,6
43
51,6
41,8
58,8
70,5
58
81,5
97,8
90,5
127
153
130
188
220
209
293
362
затяжки
0,9 ст
Момент затяжки (Н-м) при ц, равном
0,08
20
28
33
39
55
66
69
97
116
110
155
185
170
200
290
330
465
560
570
800
970
1150
1600
1900
0,1
22
30
36
43
60
72
75
105
125
120
165
200
185
240
315
360
510
610
620
870
1050
1250
1650
2100
0,125
23
33
40
47
66
79
83
115
140
130
185
220
205
290
345
395
560
670
680
960
1150
1350
1900
2300
0,14
25
35
42
49
69
83
87
125
145
140
195
235
215
305
365
420
590
710
720
1000
1200
1450
2050
2450
0,16
27
38
45
53
74
89
95
130
155
150
210
250
230
325
390
450
630
760
770
1100
1300
1550
2150
2600
0,2
30
42
51
59
84
100
105
150
180
165
235
260
260
365
440
510
710
855
870
1250
1450
1750
2450
2950
0,25
35
49
58
70
95
115
120
170
205
190
270
320
300
420
500
580
810
980
1000
1400
1700
2000
2800
3350
i е. С уменьшением напряжения затяжки приведенные значения (?отах и Af3max следует пропорционально уменьшать.
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач 385
7.6. РАСЧЕТ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
И ВИНТОВЫХ ПЕРЕДАЧ
Принятые обозначения:
N — сила продольная, Н;
Q — сила поперечная, Н;
FQ - усилие затяжки, Н;
R — сила равнодействующая, Н;
F— сила осевая, Н;
2
ч2
As\ = —- - площадь сечения стержня болта (шпильки) по внутреннему диаметру
резьбы;
As = ~-~- - площадь сечения стержня болта (шпильки) по наружному диаметру;
W— момент сопротивления сечения;
Wp - момент сопротивления полярный;
/ — момент инерции сечения;
Л — момент инерции полярный;
/пр - приведенный момент инерции сечения винта;
/ = }-^г ~ радиус инерции сечения;
V F\
d — наружный диаметр резьбы болта;
dx — внутренний диаметр резьбы болта;
d2 - средний диаметр резьбы болта;
d0 - диаметр отверстия в корпусе;
dc - диаметр стержня болта без резьбы;
D - внутренний диаметр резьбы гайки;
Л/и — момент изгибающий;
Мк — момент крутящий;
М3 — момент затяжки;
Л/р - момент сопротивления (трения) в резьбе;
мт — момент сопротивления (трения) опорных поверхностей гайка—корпус или
болт—корпус;
Eq — модуль продольной упругости болта;
Еа - модуль продольной упругости детали;
а — угол профиля резьбы;
Р — шаг резьбы;
Н — высота гайки;
п — число болтов (шпилек) в соединении;
р = arctg ц„ — угол трения в резьбе, где ц„ =—^—-•; ц' — коэффициент трения в
v v cos a/2
резьбе;
Иг — коэффициент трения на опорной поверхности;
/- коэффициент трения для стыков деталей;
Р
[с- р = — угол подъема винтовой линии;
ч JIO2
q - давление в зоне контакта витков;
[д] — допускаемое давление в резьбе;
25 Том 1
386 РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
кт — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по
виткам;
ц/ — коэффициент полноты заполнения резьбы;
Z = Н/Р — число витков резьбы в гайке высостой Я;
ав — временное сопротивление разрыву;
<тт - предел текучести;
стсж ~ предел прочности при сжатии;
стсм ~ предел прочности на смятие;
(тк — контактное напряжение;
тс - предел прочности при срезе;
тк - предел прочности при кручении;
[ар] — допускаемое напряжение на растяжение;
[тс] — допускаемое напряжение на срез;
[стсм] — допускаемое напряжение на смятие;
сэкв ~~ приведенное напряжение;
ст_1, т_] — предел выносливости при симметричных циклах;
ак (аг), т^(тЛ) — предел выносливости при несимметричных циклах; (к и г — значения
коэффициента несимметрии);
азат — напряжение затяжки;
а0 — нормальное напряжение в болте под действием внешнего усилия;
к — коэффициент запаса по затяжке;
ар - предел прочности при растяжении.
По условию герметичности:
ае = ]-— - коэффициент основной нагрузки, определяет часть рабочей нагрузки,
воспринимаемой дополнительно болтом в затянутом соединении;
Xi — коэффициент податливости промежуточных деталей;
Xq — коэффициент податливости болта;
X = ix If i — гибкость винта;
ц - коэффициент приведения длины винта, зависящий от типа опорных
закреплений;
/б - длина болта в пределах деталей;
nQ ~ коэффициент запаса статической прочности;
па ~ коэффициент запаса по переменным напряжениям;
[«у] — допускаемый коэффициент запаса устойчивости.
7.6.1. Допускаемые напряжения и запасы прочности
Допускаемые напряжения на растяжение:
[о] = —L - для пластичных материалов;
1 J пТ
fcr 1 = —
— для хрупких материалов,
где йт, пв — коэффициенты запаса статической прочности.
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
387
74. Ориентировочные значения коэффициентов запаса
прочности для болтов, винтов и шпилек при расчете на разрыв
(соединения с неконтролируемой затяжкой)
Сталь
Углеродистая
Легированная
Номинальный диаметр резьбы d, мм
Постоянная нагрузка Лт, пв
от 6 до 16
5-4
6,5-5
от 16 до 30
4-2,5
5-3,5
Пульсирующая нагрузка пп
от 6 до 16
12,5-8,5
10-6,5
от 16 до 30
8,5
6,5
Для соединений с контролируемой затяжкой:
при статической нагрузке
при переменной нагрузке:
запас прочности по амплитуде
ят= 1,3 + 2,5;лв = 1,5 + 4;
па - 2,5 + 4;
запас прочности по максимальным напряжениям
"max ^ 1.25.
Болты соединений, работающих при высоких температурах (для конструкционных
сталей t > 300°С и легких сплавов t > 150°С) должны быть проверены по пределам
ползучести и длительной прочности. Значения запасов соответственно пп = 1,4 + 2,5;
лд= 1,6 + 4.
75. Допускаемые напряжения [т] и [асм]
для болтов, винтов и соединяемых деталей
Материал болтов или соединяемых деталей
Сталь для болтов
Сталь для болтов и соединяемых деталей
Чугун для соединяемых деталей
Бронза для соединяемых деталей
Допускаемое напряжение
[т] = @,2 + 0,3) ат
[<тсм1 = @,3 + 0,4) ат
[аси] = @,25 + 0,3) ав
[а».] = @,2 + 0,25) ав
Примечание. При действии переменных нагрузок табличные значения [х] и [<тсм]
снижаются в 1,25 — 1,5 раза.
Прочность резьбы гаек н болтов. Для однозаходной резьбы S = Р, для
многозаходных (рис. 6, а, г) резьб S= hP (где h - число заходов). Угол подъема резьбы
где d2 — 0,5(d+*/j); p = arctg цр — угол трения в резьбе.
25й
388
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Движущая окружная сила
где F - осевая сила на винте.
Площадь поперечного сечения болта при расчетах на прочность
где dp a d - 0,94/*« d{ - расчетный диаметр болта.
Гайка
Болт
Срез витков
где Ц1 = 0,8 - для м
\\) = 0,65 — для трапе
у = 0,5 - для прям
^ " Смятие
*F .r 1
Изгиб €
3F(D-Dl) . .
СТиЗГ=2яч,2^Н[СТи3г1
г
ТС = UA -[Тс]
етрических резьб;
цеидальной резьбы;
оуг<?льной резьбы
витков
W ^г 1
°см= / ,1 .?\ ^ I^cmI
3F(rf-rf,),, ,
Рис. б
Расчет гайки и болта приведен ниже:
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач 389
Гайки ходовых витков рассчитывают еще и на износ:
Расчет болта на разрыв
Наиболее часто резьбовые соединения проверяют: болт — на разрыв и срез витков,
а гайку — на срез витков.
Распределение нагрузка по виткам резьбы и влияние конструктивных и
технологических факторов на прочность резьбовых соединений. Для соединения типа
болт—гайка (рис. 6, б) нагрузка распределяется по закону гиперболического косинуса:
где т — параметр, зависящий от размеров резьбы,
2,7 d
т<*-~- +О,ООЗ—г-.
а г
Более равномерное распределение нагрузки получается для соединения типа
стяжки (рис. 6, в).
При статических нагрузках в результате пластических деформаций распределение
нагрузки выравнивается.
Основными конструктивными параметрами, определяющими прочность витков,
являются отношение d/P и относительная высота гайки H/d.
Приведем влияние относительного шага P/d на прочность резьб в диапазоне
применяемых значений P/d = 0,02 * 0,2.
1. Напряжение разрыва ар существенно уменьшается с уменьшением P/d (в 1,5 раза
в диапазоне P/d = 0,2 + 0,02), что объясняется увеличением d\ с уменьшением шага
резьбы.
Увеличение d и Р понижает сопротивление усталости резьбовой детали
(масштабный эффект). Резьбы диаметром 30—60 мм имеют приблизительно в 2 раза
меньшие пределы выносливости, чем резьбы диаметром 6—16 мм.
При переменных нагрузках для повышения податливости болта целесообразно
уменьшать диаметр </ст стержня болта (шпильки). Обычно принимают при переменных
нагрузках d^/di = 0,8 ¦*¦ 1,05, а при статических d^/d\ — 1,05 + 1,15»
2. Напряжения среза слабо уменьшаются с измельчением резьбы в 1,25 раза. При
статических и переменных нагрузках можно рекомендовать d/P = 10 + 15. Не
рекомендуется применять резьбу с d/P < 8.
При мелкой резьбе d/P > 20 может наступить явление цепкого среза, когда
разрушение витков идет одно за другим и равнопрочности гайки и болта нельзя достичь
даже при очень большой высоте гайки. Для гаек из пластмасс цепной срез витков
возможен при d/P > 7.
390 РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
В целом мелкие резьбы несколько более выгодны по прочности, чем крупные.
Однако точное изготовление мелких резьб сложнее , чем крупных, достичь равномерного
распределения нагрузки по виткам у них труднее.
3. Напряжения смятия незначительно уменьшаются при уменьшении P/d и при
т = 1 составляют от 0,3 до 0,45, а при т = 2 - от 0,55 до 0,8 напряжений разрыва.
4. Напряжения изгиба падают с уменьшением P/d и при т — 1 составляют от 0,25
до 0,3, а при т = 2 - от 0,5 до 0,6 напряжений разрыва. При стесненном изгибе (срез)
напряжения в основании витков равны @,13 + 0,15) ар.
При равноценных механических свойствах материала гайки и болта сопротивление
усталости резьбы повышается с увеличением высоты гайки до Н = \,2d. Дальнейшее
увеличение высоты гайки не дает существенного возрастания прочности, т.к. нагрузка на
первый виток изменяется очень мало.
Применение гаек с низким модулем упругости приводит к более равномерному
распределению нагрузки по виткам.
Прочность ответственной силовой резьбы, нагруженной переменными усилиями,
заметно снижается при стандартном для метрических резьб закруглении впадин между
витками г= 0,108/*, поэтому принимают
/¦=@,15 + 0,22)*
Накатывание резьбы увеличивает усилия среза витков на 4—8%. Ее можно
проводить на всех материалах, имеющих относительное удлинение не ниже 8—10% и
предел прочности не выше 1100 МПа. Сопротивление усталости накатанной резьбы при
правильных режимах накатки и при отсутствии последующей термической обработки на
30% больше нарезанной резьбы.
Прочность резьбовых соединений при высоких температурах
Для резьбовых соединений из конструкционной стали При температуре t > 300°С и
для легких сплавов при t > 150°C следует учитывать ползучесть и длительную прочность
материала.
При t > 500°C для резьбовых соединений применяют специальные жаропрочные
стали, например ЭИ643 и др.
Материалы и их рабочие температуры, при которых резьбовые соединения могут
находится длительное время:
Стали
45 < 300°С
30ХГСА < 400°С
1Х12НГВМФ <500°С
12Х18Н9Т .<600°С
Х12Н22ТЗМР < 700°С
Титановые сплавы:
ВТЗЗ-1 < 450°С
ВТ14 < 400°С, кратковременно до 500°С
ВТ16 < 350°С, кратковременно до 700°С
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
391
Заедания в резьбе при высоких температурах. При высоких температурах в
резьбовых соединениях часто наблюдается заедание — после некоторого времени
работы гайку не удается отвернуть или она отвинчивается с большим трудом.
Опасность заедания уменьшается при правильном подборе материалов болта и
гайки. С этой целью при температурах до 500°С и незначительных усилиях применяют
гайки из латуни, бронзы и перлитного чугуна, а для более нагруженных соединений —
гайки из жаропрочных материалов. При этом материал гайки должен иметь больший
коэффициент линейного расширения, чем материал болта.
Заедание в резьбовых соединениях уменьшается при применении покрытий
(медное — до 600°С и серебряное — до 700°С). Кадмирование резьбовых соединений при
рабочих температурах свыше 200°С недопустимо, т.к. кадмий проникает в металл болта
и вызывает его разрушение.
7.6.2. Расчет резьбовых элементов
при различных случаях погружения
76. Схемы нагружения, формулы расчета
Предварительная (и последующая) затяжка отсутствует
Глубина завинчивания
где к - коэффициент запаса стыка;
к,„ - коэффициент неравномерности распре-
распределения нагрузки по виткам;
кт = 0,56 — болт и гайка из одинаковых (по
модулю упругости) материалов;
*т = 0,75 ~ болт стальной, гайка из
алюминиевого сплава.
Для обеспечения равнопрочное™ болта и
корпуса (гайки) при разнородных по
мехаинеским свойствам материалов
Усилие, вызывающее срез витков:
резьбы болта
резьбы корпуса (гайки)
болта»
корпуса
392
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 76
Расчет втулок и гнезд под них
При разнородных по механическим
свойствам материалах втулки и корпуса
в втулки
в к о рп ус а
Если число витков, закрывающих втулку в
корпусе, z < 8, то витки резьбы корпуса
рассчитываются на срез
где к = 1,25 — коэффициент запаса стыка.
Обычно глубина завинчивания стальных втулок в корпус из алюминиевого сплава
принимается в пределах
Я*A + 2) D.
В случае, когда резьбовые отверстия под втулки отстоят от края корпуса на расстоянии 5—10
мм, то из—за расклинивающего эффекта в корпусе возникают кольцевые напряжения.
Максимальные напряжения реализуются на внутренней поверхности "гайки" и вычисляются
по формуле
где
здесь
- радиальное давление со стороны втулки на корпус;
максимальное осевое усилие на единицу длины втулки.
Болт затянут, внешняя нагрузка
отсутствует.
Стержень болта растягивается
силой /о и закручивается моментом
Мр сил трения в резьбе от
приложения силы к гаечному ключу
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
393
Продолжение табл. 76
Для упрощения кручение учитывают увеличением растягивающей силы Fq на 25—35% и
рассчитывают по формуле
Болт затянут, внешняя нагрузка раскрывает
стык деталей:
фланцевое соединение труб; крепление
крышек резервуаров, находящихся под
давлением; крепление крышек
подшипниковых узлов.
На один болт, помимо силы затяжки Fq,
действует сила Fq, по направлению
совпадающая с Fo, Fq =
число болтов.
При нормальной работе соединения должно выполняться условие нераскрытия стыка (сила,
сжимающая детали в стыке, должна быть всегда больше нуля). Тогда
/о = к A -ае) Fq
По условию плотности стыка:
к = 1,25 + 2 — для постоянных нагрузок;
к = 2,5 * 4 - для переменных нагрузок,
По условию герметичности:
к = 1,25 + 2,5 — при мягких прокладках;
к — 2,5 + 3,5 — при металлических прокладках;
к = 3 -н 4 — при плоских металлических прокладках;
. Обычно ас = 0,2 4- 0,3 при жестких фланцах; ае = 0,5 ^ 0,7 (иногда 0,9) при
податливых фланцах.
Расчетную растягивающую нагрузку определяют с учетом крутящего момента при затяжке
Если упругие свойства скрепленных деталей неизвестны и не требуется высокой точности
расчета, то для надежности принимают F = lFq и тогда
394
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 76
Для уменьшения дополнительных усилий
на болты после приложения основной
нагрузки целесообразно делать жесткие
фланцы (уменьшается Х\) и податливые болты
(увеличивается \q). Для болта постоянного
сечения
переменного сечения
где Iqj и Aqj - соответственно
Для болта
длина и площадь сечения r-го участка болта.
Коэффициент податливости длинных болтов
(шпилек) при /0 > 6d определяется достаточно
точно. В коротких болтах при Iq < 6d
а для коротких шпилек при I < 6d
где ХрК ~ коэффициент податливости резьбы в пределах корпуса; ХрГ ~ коэффициент
податливости резьбы в пределах гайки,
при j = 6 + 10 Я.р.г - @,95 + 0,8) -^ ;
при j = 10 + 20 Хр.г. = @,8 + 0,7) ± ;
— коэффициент податливости головки болта.
Если модули упругости болта (шпильки) Eq и корпуса Е\ неодинаковые, следует принядъ
промежуточных деталей
— и — — + — . Коэффициент податливости Х\ - —-—
Е 2{_Eq Ex) E\As\
определяются в предположении, что сила затяжки распространяется в теле фланца на
конический объем ("конус давления") с верхним диаметром, равным диаметру & подкладной
шайбы или размеру "под ключ", с центральным углом у, который колеблется в пределах 44—54°,
повышаясь с увелическием силы затяжки, жесткости материала фланца (высокие значения Е\) и
уменьшаясь с увеличением высоты фланца. Средний диаметр конуса D[ = D' +1\ tg —.
Средняя площадь конуса
При Iq < da "конус давления" заменяется цилиндром, проходящим через середины
образующих конуса.
Коэффициент основной нагрузки х для сложной силовой схемы определяется по формуле
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач 395
Продолжение табл. 76
Для ответственных резьбовых соединений ев следует определять экспериментально.
Болт затянут и напружен термической силой
Соединение работает при повышенных температурах, болты и корпуса имеют различную
температуру или выполнены из материалов с разными коэффициентами линейного расширения.
Возникает термическая сила Ft:
хде / - относительная термическая деформация;
/ = ai Ati - oto Д/b»
где Д/i = /2 - t\ - разность рабочей температуры t% корпуса и температуры 1\ сборки;
Mq = 1§- t\— разность рабочей температуры болтов /о и температуры ?i сборки;
а© и ai — коэффициенты линейного расширения материалов соответственно болтов и корпуса.
Термические напряжения в болтах
Термические напряжения в корпусе
Силы затяжки, растяжения и сжатия при нагреве
Напряжение в болтах
Напряжение в корпусах
As\
При охлаждении до минусовых температур термическая сила становится отрицательной, и
силы Fq у .Рраст и Fqx. уменьшаются, т.е. соединение становится ослабленным.
деталей системы корпуса
всех деталей системы
396
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 76
Болт под действием
приложенной нагрузки
эксцентрично
где К = 1,3 — коэффициент, учитывающий
напряжение кручения при затяжке болта.
Болт (шпилька) дополнительно нагружен
изгибающей нагрузкой в результате переноса
опорных поверхностей сопрягаемых деталей
Напряжение изгиба: в стержне болта
(шпильки)
в резьбовой части
где ф - угол перекоса в радианах. Для
уменьшения ст„ следует применять болты с
утоненным стержнем.
С учетом влияния силы затяжки, направленной по касательной тс изогнутой оси стержня»
напряжения изгиба:
в стержне болта (шпильки)
в резьбовой части
где
4/ [и
— напряжение в стержне болта от затяжки. При — 1—99. < 0,5 (короткие
dc V Е0
шпильки) расчет можно проводить по формуле
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
397
Продолжение табл. 76
Конструкции резьбовых соединений,
уменьшающие напряжения изгиба в резьбе
Болт плотно пригнан по отверстию или
поставлен с небольшим натягом
Д„ = @,002 + 0,005) dc
HI HI HI N
(посадки —-г; ; ), а также с большим
ко pb jsb
натягом
на срез
где b = z -
на смятие
Дн = @,006 + 0,007) dQ
Н9 Я8 Я8 . _
(посадки -—-; ; и т.д.). Силы трения
/8 м8 х8
в стыке не учитывают. Диаметр стержня болта
dc определяют из расчета:
1 - число плоскостей среза (стыка); z - число соединяемых деталей;
Болт конусный рассчитывается как болт,
плотно пригнанный по отверстию
Болт установлен с зазором
Внешняя нагрузка уравновешивается
силами трения, возникающими в плоскости
стыка деталей вследствие действия усилия
затяжки болта.
Болт рассчитывается на усилие затяжки
где Ас — коэффициент от сдвига
Ас = 1,3 + 1,5 — при статической нагрузке;
Ас = 1,8 -;- 2 - при переменной нагрузке;
b — число плоскостей стыка;.
/= 0,15 + 0,2 - коэффициент трения для сухих стальных и чугунных плоскостей.
В строительных конструкциях значения/следующие:
обработка стыка:
пескоструйная 0,5
газовой горелкой 0,4
необработанные стыки (со следами окалины) 0,3
окраска алюминиевым порошком 0,15
окраска черной антикоррозийной краской 0,1
окраска свинцовым суриком 0,06
398
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 76
Болт рассчитывается на разрыв
где К= 1,3 - коэффициент, учитывающий напряжения кручения при затяжке болта
Способы разгрузки резьбового соединения от передачи сдвигающих усилий
Болт предварительно затянут
напряжения среза витков
При 1г < 1,5 d
Усилие растяжения в болте
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
399
Продолжение табл. 76
Крепление консольного стержня в корпусе
1 — конструкция нежелательна, т.к. максимум изгибающего момента от силы Q приходится
на нарезанный участок стержня. В зоне А резьбовая поверхность будет работать на смятие, под
действием усилий qCMi при малой глубине завинчивания в корпусе одновременно будут
действовать также и усилия среза ^ср;
2 — в конструкции с буртиком при достаточной затяжке детали уменьшаются усилия дсм и
дср благодаря разгружающему действию реакции корпуса qK на бурт;
3 и 4 — стержень снабжен цилиндрическим или коническим пояском, плотно входящим в
отверстие корпуса и эффективно тормозящим поперечные деформации;
5 и 6 — резьба полностью разгружена от изгиба и работает в основном на растяжение силой
затяжки
При затяжке резьбы момент на ключе
Мкл = М3 = Frj, Lkj,, прикладываемый к гайке
или головке болта, расходуется на
преодоление трения торца гайки о
неподвижную опорную поверхность
соединяемых деталей (Мт) и сопротивление в
резьбе (Мр):
где Л/т — момент трения на опорной поверхности, зависит от конструктивных элементов болта,
гайки, соединяемых деталей и коэффициента трения щ.
Для стандартного ключа
Lw * A,5 + 20) d.
Усилие рабочего, прилагаемое при стандартном ключе, должно приниматься /^ = 300 Н.
Значения коэффициентов трения в резьбе цр
и на торце гайки цт в зависимости от вида покрытия и смазки
Покрытие
болта
Кд
ц
Титановый
сплав без
покрытия
гайки
Кд
ц
Ц. Кд
шайбы
Кд
Кд
Кд
Коэффициент
трения
Но
Иг
Пр.
Ит
Ир
Нт
Без
смазки
0,15
0,06
0,25
ОД
0,27
0.11
Со
смазкой
0,06
0,05
0,21
0,084
0,21
ОД
400
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 76
При повторных затяжках коэффициент трения для смазанных резьб должен быть уменьшен
на 10-30%.
Для приближенных расчетов момент завинчивания определяют по формуле
Л/3 = К^ FQd,
где Кы ~ коэффициент, зависящий от состояния поверхности болта, гайки и шайбы; обычно
принимают следующие значения К^\
Поверхность
Без смазки
Со смазкой
Без покрытия 0,2 0,16
Кадмированная (Кд) 0,13 0,1
Оцинкованная (Я) 0,22 0,18
Омедненная 0,18 0,14
Оксидированная 0,24 0,2
Значение силы затяжки /о выбирают в зависимости от назначения и конструктивных
особенностей соединения
Обычно напряжение затяжки
При тарированной затяжке
ао =« 0,8 ат.
Разрушающий момент Л/3 можно определить по приближенной формуле
Л/3*0,1 aBd3.
Момент отвинчивания при р > |3
При отвинчивании приходится преодолевать трение покоя, и поэтому значения р и цт нужно
брать на 30—50% большими, чем при закреплении.
Приближенная формула
Л/Отв = 0,25 /Ь d.
Однако в отдельных работах приводится, что момент при отвинчивании гайки (болта) равен
Л/о™ = @,7 + 1) М3.
Для винта со сферическим торцом потери
от трения (на торце) практически малы и
поэтому момент закручивания М3 будет равен
моменту Мр (в резьбе)
Приближенная формула
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
401
Продолжение табл. 76
где D — диаметр, равный размеру под ключ.
Приближенная формула
Приближенная формула
Приближенная формула:
Приближенная формула:
26 Том 1
402
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 76
Приближенная формула:
Приближенная формула:
Расчет момента закручивания тугих резьб
Для метрической резьбы vq = V[ = 0,3
где Н = zP - длина свинчивания;
Д = До ~ Е ~ эффективный диаметральный натяг, см; здесь г = 1,2 (Ло +h\);
Ло , h\ — наибольшие неровности поверхности резьб шпильки и корпуса.
При чистовом шлифовании или точении принимается h - B,5 + 6) мкм; при обычном
шлифовании h - F -г 10) мкм; До — натяг тугой резьбы по среднему диаметру. Закручивающийся
момент Л/3 возрастает пропорционально глубине завинчивания Н.
На практике иногда наблюдается, что после завинчивания на 8—10 витков закручивающий
момент не возрастает
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
403
Продолжение табл. 76
Усилие затяжки
/i - коэффициент трения на зажимаемой
поверхности
LJ
и?
Усилие затяжки
Усилие затяжки
Усилие затяжки
Усилие затяжки
26*
404
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 76
Усилие затяжки
Момент затяжки, необходимый для получения
осевой силы,
где do - внутренний диаметр опорной шайбы.
ГУЛ
Усилие затяжки
Момент затяжки
где do — внутренний диаметр опорной шайбы
Усилие затяжки
где кс — коэффициент запаса сцепления.
Усилие затяжки при кручении шайб,
соединенных торцовыми шлицами
где R — средний радиус торцовых шлицев;
р - коэффициент трения на шлицах.
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
405
Продолжение табл. 76
Минимальная сила затяжки
где кс — 1,3 ч- 1,5 - коэффициент запаса
сцепления;
- приведенный коэффициент
трения;
здесь/- коэффициент трения пары вал—ступица.
Максимальная сила затяжки
где <тт — предел текучести материала ступицы.
Усилие затяжки
где fi - коэффициент трения скольжения,
принимают обычно/i = 0,1 + 0,16
Усилие затяжки
Конусно—фланцевое соединение
Усилие затяжки
где гос — осевая сила затяжки;
у — угол конуса.
При обычных значениях у = 20 н- 30°,
/"ос = A5 ч- 20) Fo. Угол конуса у на хомутах
делают на 1—2° меньше, чем на фланцах.
406
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 76
Усилие затяжки
Приближенная формула
Усилие затяжки
Усилие затяжки
где/* 0,1 - коэффициент трения на сопрягаемых
поверхностях.
Момент, прикладываемый к муфте, должен
преодолеть момент в резьбе двух гаек
На винт одновременно действуют крутящий
момент Л/р и растягивающая сила F. Тогда
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
407
7.6.3. Расчет групповых соединений
Расчет групповых болтовых соединений сводится к определению наиболее нагру-
нагруженного болта и оценке его прочности.
Для кронштейнов с жесткими фланцами, нагруженных опрокидывающим момен-
моментом, различают два способа расчета:
по постоянной податливости соединения и переменной.
При расчете по постоянной податливости допускают, что при нагружении соедине-
соединения деформируются только болты и часть объема материала кронштейна вблизи болта, а
поворот кронштейна происходит вокруг оси, проходящей через центр масс сечения бол-
болтов.
При расчете по переменной податливости предполагают, что ось поворота крон-
кронштейна проходит через центр сечения крайних болтов на стороне сжатия.
В работе [14] приведен сопоставительный расчет одних и тех же групповых соедине-
соединений этими двумя способами и установлено, что при расчете с переменной податливостью
максимальные напряжения в болтах несколько меньше, чем при расчете с постоянной
податливостью.
Ниже приведены некоторые рекомендации по проектированию кронштейнов и уп-
упрощенные расчеты групповых соединений на статическую прочность и сопротивление
усталости.
Некоторые рекомендации к проектированию групповых резьбовых соединений [14].
При действии на консольно закрепленный кронштейн (рис. 7) момента необходимо най-
найти целесообразное размещение болтов по отношению к действующей нагрузке и рацио-
рациональное соотношение всех элементов стыка. Расчет прочности сводится к определению
необходимого диаметра болта, а затем толщины фланца.
Тип/
Тип 2
б)
Рис. 7
408
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
При креплении кронштейна по типу 1 (см.рис. 7) в результате неправильного раз-
размещения болтов они будут работать с изгибом. Под действием силы Q кронштейн стре-
стремится повернуться вокруг точки А, и сила, действующая на каждый болт,
F= Ql/2b.
Кроме того, болт подвергается изгибу моментом М = FD'/2, где D' - диаметр голов-
головки болта.
Однако, если учесть деформации
фланца и обжатие поверхностей стыка,
реальная точка опрокидывания лежит бли-
ближе к оси болта. Поэтому для подобных
стыков, если размер Ь соизмерим с D' и
Ъ « /, принимают, что весь внешний мо-
момент воспринимается только болтами, ра-
работающими на изгиб, и для одного болта
М= QI/2.
При расположении фланца по типу 2, а
болт будет работать на растяжение. При
значительных внешних нагрузках уве-
увеличивают число болтов по типу 2, 6 в на-
нагруженном ряду.
Основное условие нормальной работы резьбовых деталей - болты должны быть изо-
изолированы от нагружения изгибом и срезом. Болт, установленный с зазором в отверстие
детали (рис. 8), при действии поперечной силы подвергается изгибу и срезу, а также и
растяжению вследствие удлинения при смещении стягиваемых деталей. Все эти напря-
напряжения складываются с напряжениями растяжения от момента, действующего на крон-
кронштейн. Поперечные силы создают большие местные напряжения смятия в отверстиях
деталей (зоны А и Б), расклинивая витки резьбового отверстия. При малой глубине за-
завинчивания болта витки будут работать еще и на срез. В результате возникает сложное
напряженное состояние и создаются ненадежные условия в работе стыка.
Рис.8
Рис. 9
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
409
Упрочнение группового резьбового соединения заключается в том, чтобы устранить
сложное напряженное состояние в деталях крепления и создать условия, при которых
они работали бы только на растяжение. Поперечные силы следует воспринимать допол-
дополнительными элементами, работающими на срез. Для передачи поперечных сил приме-
применяют штифты 1, 4, центрирующие бурты 2, шпонки 3, шлицы, специальные срезные
болты 5, насечки 6 или клеевые соединения (рис. 9).
Расчет болтов для крепления кронштейна на жестком основании. Для упрощения
расчета крепления кронштейна (табл. 77) принимают:
напряжение на поверхности стыка от первоначальной затяжки болтов, величина ко-
которой не допускает раскрытия стыка, распределяется равномерно;
усилия между болтами распределяются по линейному закону, все болты имеют оди-
одинаковое сечение и расположены с равным шагом;
поворот кронштейна происходит вокруг оси, проходящей через центр масс сечений
болтов.
77.Порядок расчета болтов для крепления кронштейна
Порядок расчета
Формулы и соотношения
Найдем нагрузки и приведем их к центру
тяжести (ЦТ) прощади стыка
Q = R cos у
N = Л sin у
М = Qh - Na = R (Л cos у - a sin у)
Вычислим площадь стыка А^.
Момент сопротивления площади \У„ при
повороте вокруг оси у
ACT = (H-c)b
(я3-Л
ст" 6Я
410
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 77
Определим силу затяжки Fq по условию не-
нераскрытая стыка наиболее нагруженного болта
Определим силу затяжки Fq наиболее на-
нагруженного болта по условию отсутствия сдвига
Условие нераскрытия стыка ат;п > 0 или
напряжения затяжки
ст0 = К{±<зц +ам),
где К = 1,3 + 2 - коэффициент запаса нерас-
нераскрытия стыка;
*A-X) N
*N = А * А ''
лс т лст
М(\-х) М
См = w V ¦
Обычно в соединениях х не превышает 0,2 -
0,3 и для упрощения расчета принимают
X = 0, что идет в запас прочности.
Сила затяжки болта
f_ аоЛст T^cTVCTrT
0 л п
где п - число болтов.
Знак минус - если сила N направлена от
стыка, знак плюс - к стыку.
F°= nf '
где К\ = 1,3 + 2 - коэффициент запаса сдвига;
/ - коэффициент трения для пары сталь-сталь
(чугун), /* 0,15 + 0,2, /j * 0,3 + 0,5 - сталь
(чугун) - бетон;
сталь(чугун) - древесина f\ * 0,25.
Знак минус - если сила N направлена от
стыка, знак плюс - к стыку
Дальнейший расчет ведем по наибольшему из двух значений силы затяжки /о, найденных по
условиям: нераскрытия стыка и отсутствия сдвига
Определим расчетную нагрузку Fp на один
болт
Максимальные нагрузки болта от силы и
момента
F N ¦
*(;11 + ;|+...+/2) 2?/Г
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
411
Продолжение табл. 77
Определим внутренний диаметр болта и
подберем резьбу
где /,- - расстояние от i - го болта до оси сим-
симметрии; /max = /max; нагрузку рассчитываем с
учетом усилия затяжки, вращающего момента
при затяжке и доли внешней нагрузки, при-
приходящейся на болт,
где х = 0,2 + 0,3 (детали стыка считают жест-
жесткими)
4/р < г ,
откуда
1 Af
d - р
7.6.4. Определение усилий в наиболее нагруженных
болтах соединения
В табл. 78 приведены формулы для определения усилий в наиболее нагруженных
болтах, которые имеют одинаковое сечение и расположены с одинаковым шагом. Для
соединений, нагруженных моментом, действующим в плоскости, перпендикулярной
плоскости стыка, принимают, что ось поворота кронштейна проходит через центр
сечения крайних болтов на стороне сжатия; усилия между болтами распределяются по
линейному закону.
78. Формулы для определения усилий в наиболее нагруженных
болтах соединения
Схема нагружения
Наибольшее усилие
412
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 78
Соединения, нагруженные силой или моментом, одновременно моментом и силой, действующи-
действующими в плоскости стыка. Болты установлены с зазором или без зазора
С зазором:
усилие затяжки
Без зазора:
усилие на болт F = ' —
п
Без зазора:
при нагрузках, не превышающих модуль упру-
упругости Е материала листов на сжатие или рас-
растяжение или болтов на срез (берется мень-
меньшее), распределение силы происходит при-
примерно по параболическому закону (схемы а,
6), причем болты, лежащие ближе к силе,
нагружаются больше:
где к3 - коэффициент эффективности порядка
1/3. По мере приближения к пределу те-
текучести к? начинает возрастать и в зависимо-
зависимости от типа соединения достигает 2/3 и даже
более
б)
а)
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
413
Продолжение табл. 78
Сила Q уравновешивается силами
момент М = Q I = Fm а, откуда
Максимальная суммарная сила
С зазором :
усилие затяжки
Без зазора:
усилие на болт
Максимальная суммарная сила
Для данного случая величина меньше, чем для
предыдущего:
Значит, таким образом более рационально
размешать болты.
С зазором:
Без зазора:
-усилие на болт
414
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 78
Сила Q уравновешивается силами Fn = — ,
* 4
момент М - парами сил М = Q I — 2 FM a,
откуда FM = — .
ш
Максимальная суммарная сила
С зазором: усилие затяжки
Без зазора: усилие на болт
Момент М уравновешивается парами сил
М= Q I = 4FM г, где г = — V2. Тогда
2
^ 2а42 '
Максимальная суммарная сила
Для данного случая максимальная сила мень-
меньше, чем для предыдущего, так как составляю-
составляющая FM:
QK Ql
2а 2a4l '
Значит, таким образом более рационально
размещать болты.
С зазором: усилие затяжки
Без зазора: усилие на болт
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
415
Продолжение табл. 78
С зазором
если болты затянуты одинаково, то
тоща
откуда
Усилие затяжки
Без зазора: деформации винтов и нагрузки
пропорциональны радиусам—векторам, прове-
проведенным из общего центра тяжести сечения
всех винтов, и направлены перпендикулярно
этим радиусам-векторам:
Винты установлены с зазором и затянуты одина-
одинаково
Максимальная суммарная сила
Усилие затяжки
Без зазора:
Максимальная суммарная сила
416
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 78
С зазором
усилие затяжки болта
при небольшой сравнительно с Dq ширине
кольцевой поверхности стыка
° ~ л/Л) '
Без зазора:
момент трения, вызванный затяжкой болтов,
в расчет не принимают или принимают толь-
только 25—30% его величины.
Усилие на болт
Соедшнення, нагруженные моментом, действующим в плоскости, перпендикулярной плоскости
стыка [14]
Раскрытие стыка относительно оси х
Максимальное усилие в болте
Раскрытие стыка относительно оси Х\
Раскрытие стыка относительно оси х
где т — число вертикальных рядов;
п\, л2 - число болтов в ряду
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
417
Продолжение табл. 78
Раскрытие стыка относительно оси х
где т = 2
Раскрытие стыка относительно оси х
Стык с произвольным расположением болтов
Раскрытие стыка относительно оси х
Соединения, нагруженные произвольно
27 Том 1
Момент от сил N и Q, действующий на стык
M = Qh-Nl
Усилие на болт от силы N
от момента
418
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 78
Суммарное усилие на наиболее нагруженный
болт
Усилие на болт: от силы N
N
от крутящего момента Мк
от изгибающего момента Ми
где / — коэффициент трения между сопрягае-
сопрягаемыми поверхностями.
Суммарное усилие на болт при действии всех
нагрузок
п - число болтов в стыке.
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
419
7.6.5. ПРОЧНОСТЬ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ
На практике переменная нагрузка изменяется в большинстве случаев по пульси-
пульсирующему циклу.
В качестве'примера на рис. 10 приведена диаграмма изменения усилий и напряже-
напряжений в болтах затянутого соединения с переменной внешней нагрузкой F, изменяющейся
от 0 до %F.
Рис. 10
Одна из важнейших задач конструктора резьбового соединения — добиться сниже-
снижения внешней нагрузки на болт (шпильку). Из формулы Fq = —F = iF следуют два
основных вывода:
и затянутом соединении внешняя Ci/Лп
нагрузка передается на болт лишь
частично; следовательно, затяжка
является эффективным средством
повышения долговечности соедине-
соединения;
для уменьшения дополнительной
силы на болт от внешней нагрузки
необходимо снижать коэффициент
основной нагрузки х путем умень-
уменьшения податливости деталей Хд
(увеличения их жесткости и уве-
увеличения податливости болта Х5 (рис.
ID-
Внешняя нагрузка F уменьшает силу на
Рис. 11
стыке деталей до значения
Если сила на стыке станет равной нулю, то стык раскроется (разгерметизируется) и вся
внешняя нагрузка будет восприниматься болтом, что опасно для его прочности. Для пре-
предотвращения раскрытия стыка должно соблюдаться условие Fc > 0, тогда минимальная
сила затяжки
Обычно назначают
27*
420 РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
где v — запас по плотности стыка (равен 1,25 + 2 для постоянных нагрузок; 2,5 ¦*¦ 4 — для
переменных нагрузок).
Полная сила, действующая на болт (шпильку),
Прочность при переменной нагрузке определяется ее амплитудой со (см. рис. 10);
чем меньше ая, тем больше долговечность и ресурс работы соединения.
Амплитуда напряжений в болте
/о Ч1 ~ l)F
Среднее напряжение от = gq + afl, а о = —— = — — - напряжение затяжки.
As\ Asl
Обычно напряжение затяжки
о0 = @,4 + 0,б)от .
Наибольшее значение
CFQ М 0,8 Ст .
Максимальное напряжение
Запас прочности по амплитудам
где а_1Д — предел выносливости резьбовой детали;
здесь aip — предел выносливости материала на растяжение; К, — эффективный коэф-
коэффициент концентрации напряжений; для метрической резьбы винт—гайка из углероди-
углеродистой стали принимают К, ~ 4 + 6; из легированных сталей сов< 1300 МПа К, = 5,5 +
7,5, из титановых сплавов А^ = 4,5 -г- 6. Для резьбового соединения типа винт—стяжка
К, уменьшают на 30-40%.
В более точных расчетах
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
421
где о'в — временное сопротивление нарезанного стержня при растяжении.
Для пластичных материалов, имеющих удлинение при разрыве 5 ? 5%, величина ст'в
больше временного сопротивления ав для гладкого образца диаметром d\. Часто в рас-
расчетах принимают а'в « ав .
Запас прочности по максимальным напряжениям определяют приближенно
При отсутствии данных по пределам выносливости они могут приближенно опре-
определяться по следующим соотношениям:
при симметричном цикле изменения напряжений:
при изгибе о-1 = 0,45 ав;
при растяжении и сжатии а_1р = 0,8 a_i;
при кручении х_1 = 0,5 a_i;
при пульсирующем цикле изменения напряжений:
при изгибе сти — 0,6 aB ? ao,2i
при растяжении и сжатии опр = 0,5 ов < ао,г;
при кручении тл = 0,3 ав i Тт;
предел текучести при кручении г,- для всех сталей можно вычислять по формуле
х,. = 0,6 ат.
Порядок проверочного расчета резьбового соединения [5, 8]
Задано: величина внешней нагрузки Ft изменяющейся по пульсирующему циклу.
1. Выбираем материал болта (винта, шпильки) и термообработку.
Определяем предварительный диаметр резьбы
2. Напряжение затяжки
3. Усилие затяжки
422 РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
4. Расчетная нагрузка
5. Напряжение растяжения:
F F
в нарезанной части aj = —~; в стержне стс = ——.
Лг1 Дгс
6. Момент, закручивающий болт (шпильку) при затяжке,
( р Л
Мк = Fod2——+ р .
Knd2 )
7. Напряжения кручения:
в нарезанной части
8. Приведенные напряжения:
в нарезанной части alnp = уст^ + Зт^; в стержне стспр = уа^ + Зт
9. Запас прочности по пластическим деформациям:
в нарезанной части лт « —^—: в стержне пт = —^~
CTlnp ac. пр
.2
10. Запас статической прочности:
в нарезанной части пъ * —2— ; в стержне пъ = —5—.
°1лр °
П. Переменные напряжения в резьбе аа = ——.
\2. Предел выносливости резьбовой детали О" 1д =
13. Постоянное (среднее) напряжение ап, = ст0 + ——.
2Asl
14. Запас прочности по переменным напряжениям па =
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
423
7.6.6. Винтовые передачи
79. Расчет ходовых винтов [1, 8]
Наименование параметра
Формулы и соотношения
КПД передачи
при малых скоростях скольжения
(« 0,01 м/с) угол трения р и 6 т 8°
Допускаемое напряжение в материале винта,
МПа
Расчетная площадь сечения винта А\
Приведенное напряжение пинта апр, МПа
где Р/, - ход винтовой линии;
Ph = rZ3, где Za - число заходов резьбы
Среднее давление на
рабочих поверхностях
резьбы g, МПа
где If- длина гайки;
С — число заходов резьбы;
d - J,
/2 = L — рабочая высота витка резьбы;
[</] - допускаемое значение среднего давления:
Винтовые
передачи
Для точных
расчетных пе-
перемещений
Другие отпетст-
веннме переда-
передачи
Материал
винта
Сталь
Сталь
Сталь
Сталь
гайки
Бронза
Чугун
Бронза
Чугун
МПа
5
2
12
8
424
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 79
Расчетный момент
инерции поперечного
сечения винта Урасч
Расчетный запас ус-
устойчивости
?™ расч
п = т
Я /г/
— ,
2
где т — коэффициент, зависящий от закрепления винта в опоре
Характеристика левой
опоры винта Х'оп,
правой Х"оп
Схема закрепления винта
т Схема закрепления винта
40
20
т
18
10
для опорной гай-
ки за don принимается диаметр резьбы
При А.оп > 1,5 — опора шарнирная;
при Хоп > 3 — винт заделан в опоре;
при Х0П = 1,5 -5- 3 — винт закреплен в опоре
упруго
Запасы устойчивости пу
Для вертикальных ходовых винтов — лу = 2,5,
если на винт не действуют поперечные силы и
расчетное усилие является минимальным, в
противном случае лу = 3,5 * 4
Для горизонтальных ходовых винтов
лу = 4 + 5 в винторезных станках и
«У = 3 + 4 во фрезерных станках
Материалы для ходовых винтов и гаек
Винты изготовляют из высокоуглеродистых
сталей 40, 45; 50, 40ХН, 50ХГ, 65Г и др. с
закалкой до твердости не менее 50 HRC.
Гайки изготовляют из оловянных бронз
БрОЮФ1, БрОбЦбСЗ и др. для высоких ок-
окружных скоростей @,1—0,25 м/с), а для малых
окружных скоростей используют антифрикци-
антифрикционные чугуны марок АВЧ—1, АВЧ—2, АКЧ—1,
АКЧ—2 или серые чугуны марок СЧ 15, СЧ 20
2*
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
425
80. Расчет грузовых винтов [1]
Наименование параметра
Формулы и соотношения
Внутренний диаметр винта d\
Условие самоторможения винта
Приведенное напряжение винта апр,
МПа
напряжение сжатия;
- касательное напряжение, МПа;
Л/к = F^-tg(p + р) - крутящий момент, Нм
Условие достаточной прочности
где [стр] — допускаемое напряжение на растяжение,
МПа
Гибкость стержня винта
к - -, где / — длина винта, см (расстояние от середины
гайки до опорной поверхности головки винта при вы-
вывернутом до отказа винте);
. d
i = — — радиус инерции поперечного сечения стержня
4
426
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Расчетный запас устойчивости
ПУ
Высота гайки Н, см
Усилие рабочего Fp, необходи-
необходимое для подъема груза F, Н
При условии X < 60 расчет на устойчивость я&тяется
ним.
При Л. < ^пред * 100 (для стали) винт проверяют
тойчивость по формуле Эйлера
П Ь Урасч
гкр = , где FKp — критическая сила, Н;
/расч= 0,0l[2 -Ъ^.
Запас устойчивости
»У= F '
рекомендуется пу > 4.
При гибкости X = 60 < X < >.прсд определяют критичес
пряжение в МПа:
<j.Kp=32UU6y;
F 1 rt
гкр - 4 акр
Я = z3 P,
где Р — шаг резьбы, см;
4F
^з ^ —;: ;— ~ полезное число витков, которое
быть не более 10, т.к. остальные витки не будут работа
Zj > Ю, то применяют другие материалы или увеличив
d\.
Допускаемые давления:
Материал
Сталь по чугуну
Сталь по антифрик-
антифрикционному чугуну
[g],
МПа
5-6
10-13
Материал
Сталь по стали
Сталь по бронзе
*dAdl-dl)
излиш-
на ус-
жое на-
должно
ть. Если
ают d и
[g],
МПа
7-13
7-13
Продолжение табл. 80
Расчет резьбовых соединений и винтовых передач
427
Передачи винт—гайка качения [10, 20]. Передачи винт-гайка качения
(шариковинтовые) применяют в механизмах точных перемещений, следящих системах
и в ответственных силовых передачах. Их основное преимущество — высокий КПД
(т\ « 0,9), т.к. приведенный коэффициент трения/' « 0,005 -г 0,01. Однако они чувстви-
чувствительны к вибрациям, загрязнению рабочих поверхностей абразивными частицами, более
трудоемки в изготовлении.
В шариковинтовых механизмах между элементами резьбы винта и гайки размеща-
размещаются шарики. При вращении винта шарики увлекаются в направлении его поступатель-
поступательного движения, попадают в обводной канал в гайке и возвращаются в полость между
винтом и гайкой.
В табл. 81 приведены формулы и соотношения для определения параметров шари-
шариковинтовых механизмов.
81. Параметры шариковинтовых механизмов
/ = @,5 * 1) dm;
Р>2,5 4д
т=0,11-0 Л 5
Ri-радиус кривизны винта;
Иг-радиус кривизны гайки;
Наименование параметра
Величина и соотношение
Допускаемые контактные напря-
напряжения для шариковинтовых и спе-
специальных сталей
При длительной эксплуатации принимают
[ап] - 2500 -г 3000 МПа
при твердости поверхностей контактирующих элементов не
менее 60 HRC,; при кратковременной работе механизма
[cr//j — 4000 МПа. При твердости рабочих поверхностей
менее 60 НКС,
[он] ^[с/Л Кш
Зависимость между числом магру--
жений Nu и контактным напряже-
напряжением а# (приближенно)
где с '" число циклов а секуаду;
(л — угловая скорость вращающейся детали (вита, гайки),
рад/с;
В — 2,8 -105 - лдя механизмов общею назначения;
Т~ продолжительность раОоуы, ч\
HRC3
ы
1
58
0,89
54
0,79
49
0,69
45
0,6
40
0,5
35
0,415
428
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 81
Расчетная статическая нагрузка
где dm — диаметр шарика;
иш - число шариков;
ок — угол контакта;
Р — угол подъема, в расчетах можно принимать cos р-1.
Распределение усилий на витках
при осевой нагрузке
На 1-й виток - 55-65%;
на 2-й виток - 25-35%;
на 3-й виток - 7-11%;
на 4-й виток - 1%.
Остальные витки нагрузки не несут
Минимальное число витков винта
Число витков гайки
Приведенный коэффициент тре-
трения
где/к = 0,002 - коэффициент трения качения;
<хк - угол контакта
Размеры шариков
dya = 3 * 10 мм, сталь ШХ6;
dm ¦ Ю * 18 мм, сталь ШХ9;
dm > 18 мм, сталь ШХ15.
Твердость поверхности шариков
F2 + 66) HRC3
Материалы винтов и гаек
Цементуемые стали -
12ХНЗА; 12Х2Н4А; 20Х2Н4А; 18ХГТ;
Азотируемые стали —
38ХМ1ОА; 30ХГСА; 30Х2Н2ВА; 20ХЗМВФ
Геометрические параметры кана-
канавок качения различных форм
Затяжка групповых соединений
429
7.7. ЗАТЯЖКА ГРУППОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Рис. 12
Неравномерность затяжки соединений оказывает существенное влияние на герме-
герметичность стыков и прочность как деталей резьбовых соединений, так и других деталей
машин.
Характер распределения деформаций существенно зависит от способа сборки соеди-
соединений (групповая или раздельная затяжка).
Групповая затяжка соединений обеспечивает значительно большую равномерность
распределения деформаций. Но ограниченность мощности автоматов и другие причины
(например, трудный доступ к гайке) вынуждают на практике прибегать к раздельной за-
затяжке соединений.
Раздельную (поочередную) затяжку крепежных деталей осуществляют за два —
четыре обхода. На практике часто проводят в два этапа:
на первом — болты последовательно затягивают на усилие
где FQ - сила затяжки,
на втором - в той же последовательности до усилия, равного расчетному значению
Го-
На рис. 12 цифрами показана рекомендуемая последовательность предварительной и
окончательной затяжки крепежных деталей.
430 РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Требуемую затяжку ответственных соединений контролируют измерением:
момента при завертывании гайки;
утла поворота гайки;
удлинения болта.
Лучшие результаты дает третий способ. Второй способ обладает меньшей точностью,
чем третий (вследствие неопределенности начала отсчета), но значительно проще.
При первом способе для измерения крутящего момента при ручной затяжке приме-
применяют динамометрические ключи с упругим стержнем или с гидравлическим измеритель-
измерительным устройством (например, ключи с регулируемым крутящим моментом по ТУ2-035-
638—78). При использовании механизированных инструментов (электрических или пнев-
пневматических гайковертов) заданный момент затяжки обеспечивают муфтами тарирования,
реле тока, самоостановкой (с торможением) двигателя в конце затяжки и другими спосо-
способами.
Данные методы не гарантируют точность выдерживания осевой силы затяжки, так
как даже при постоянном моменте на осевую силу влияют постоянство коэффициента
трения в резьбе и на торце, неточность изготовления резьбы и опорных торцов и другие
факторы.
По второму способу более точно величину предварительной затяжки обеспечивают
дополнительным поворотом гайки на определенный угол. Гайку вначале затягивают
обычным ключом, чтобы создать плотность в стыках. Затем ее ослабляют и вновь завер-
завертывают до соприкосновения торца с опорной плоскостью. После этого гайку с помощью
накладного градуированного диска поворачивают на определенный угол ф. Его величину
в зависимости от требуемой силы затяжки определяют по формуле.
где / — длина болта или шпильки между опорными плоскостями; As6, Аш ~ плошали по-
поперечных сечений болта и скрепляемых деталей; Р — шаг резьбы; FQ — сила затяжки.
Под величиной Д^ понимают ту часть площади поперечного сечения деталей, кото-
которая участвует в деформации от затяжки болта.
Обычно Аш = j(/?j2 -fl^fj,
где D\ = D + — (здесь D — диаметр опорной поверхности гайки (болта));
(Jq — диаметр отверстия под болт; h\ и /ь ~ толщины соединяемых деталей.
Для коротких болтов и шпилек (/ < 6d) затяжка по углу поворота непригодна.
Наиболее точно силу затяжки определеяют по измеренному удлинению болта по
формуле
где / — длина болта.
Величину к измеряют специальным микрометром. Для коротких болтов (/ < 6cf) не-
необходимо учитывать деформации болта в пределах резьбы и деформации головки болта.
Удлинение коротких болтов обычно не превышает 20—60 мкм.
При большом диаметре болтов и резьбовых шпилек (более 50 мм) затяжку часто
проводят после предварительного нагрева их стержня до определенной температуры про-
пропусканием через сквозное осевое отверстие струи нагретого воздуха или пара. После ос-
остывания в стержне болта возникает необходимая сила затяжки F, . При затяжке с помо-
помощью предварительного растяжения к болту (шпильке) прикладывают силу F, растяги-
растягивающую его в пределах упругих деформаций. В ряде случаев проводят одновременное
Стопорение резьбовых соединений
43»
сжатие соединяемых деталей и подогрев болта. Растянутый болт фиксируют свободно
повернутой до соприкосновения со стыком гайкой, после чего силу F снимают. Возник-
Возникшими при этом упругими силами деформации создается усилие предварительной затяж-
затяжки FQ.
Пример записи момента затяжки в технических требованиях чертежа:
Болты (винты, шпильки, гайки) поз. ... затянуть моментом М= ...Н -м. Последова-
Последовательность затяжки и измерение моментов затяжки болтов (винтов, шпилек, гаек) произ-
производить в соответствии с ... (обычно отраслевым стандартом), или последовательность за-
затяжки болтов (винтов, шпилек, гаек) производить согласно рис. ... (схеме).
Стабилизация напряжения затяжки. При воздействии переменных нагрузок перво-
первоначальные напряжения затяжки уменьшаются.
ПаденикГнапряжения затяжки способствуют:
малое упругое удлинение болта при затяжке (при коротких болтах или при недоста-
недостаточной величине напряжения затяжки);
большое количество стыков в соединении и грубая их обработка;
релаксация напряжений в резьбовом соединении при воздействии повышенных
температур. Необходимо учитывать, начиная с температур 300°С для конструкционных
сталей и 150°С для легких сплавов;
случайные перегрузки, вызывающие остаточное удлинение болта;
самоотвинчивание гайки в результате продолжительных вибраций (во избежание
этого гайки должны иметь специальное предохранение против самоотвинчивания).
7.8. СТОПОРЕНИЕ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
82. Способы стопорения болтов, винтов и гаек
Способ стопорения
Эскиз, краткое описание и применение
Гайкой с контрящим
винтом ГОСТ 12460-67
Для стопорения гаек с диа-
диаметром резьбы от Ml0 до
Ml00. Способ прост, наде-
надежен.
Метод применим там, где
допускается снижение про-
прочности гайки и болта
Шайбой стопорной
внутренними зубьями
ГОСТ 10462-81
Для резьб от М2 до М24. Для высокопрочных болтов и фланцев не
применять
432
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 82
Способ стопорения
Эскиз, краткое описание и применение
Шайбой стопорной мно-
многолапчатой
ГОСТ 11872-89
Для стопорения гаек с диаметром резьбы от М10 до Ml00. Способ
прост, надежен, применим там, где допускается снижение
прочности гайки и болта
Шайбами стопорными с
лапкой
ГОСТ 13465-77
Отогнутые части шайбы должны плотно прилегать к граням гайки
(болта) и фланца. Зазор не должен превышать 0,5 мм. Удары по
краям шайбы не допускаются. Повреждение покрытий недопустимо.
Шайбами стопорными с
носком
ГОСТ 13465-77
В изделиях, работающих в условиях ударных нагрузок и вибраций
Стопорение резьбовых соединений
433
Продолжение табл. 82
Шайбами пружинными
ГОСТ 6402-70 с исполь-
использованием защитных шайб
Способ эффективен для сто-
порения с короткими резьбо-
резьбовыми стержнями при приме-
применении материалов с низкой
контактной прочностью кон-
контактирующих поверхностей.
Способ прост и удобен. Если
применение пружинной шай-
шайбы может привести к недопус-
недопустимому повреждению отделки
деталей (из алюминия, луже-
луженой стали, пресс-материала),
допускается ставить дополни-
дополнительную шайбу.
Однако при этом стопорящие
свойства шайб значительно
снижаются. Не допускается
применять шайбы при ис-
использовании высокопрочных
резьбовых соединений (из вы-
высокопрочных сталей и титано-
титановых сплавов)
Деформируемой шайбой
На головке болта выполнен
фланец 1 с пазами, в которые
деформируется бурт шайбы 2,
а в скрепляемой детали вы-
выполняется отверстие 3 под вы-
выступ шайбы.
Стопорение простое, надеж-
надежное и обладает малыми габа-
габаритами. Рекомендуется для
широкого применения
Деформируемой шайбой
В потайной головке 1 винта выпол-
выполнено углубление 2 под ключ и на-
наружные пазы 3 для отгибания в них
шайбы 4, которая тоже отгибается в
паз 5 скрепляемой детали 6.
Соединение обладает предельно
малыми габаритами, стопорение
простое и надежное. Рекомендуется
для широкого применения
28 Том 1
434
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 82
Способ стопорения
Эскиз, краткое описание и применение
Деформируемой шайбой
втулкой
У резьбового отверстия 1 устанавливается стопорная шайба, которая
лапкой 2 фиксируется от поворота отгибанием на край фланца, а
коническим буртом 3 деформируется под головкой болта 4 в на-
насечку и стопорит соединение. Способ применим для работы при
воздействии виброударного нагружения. Способ прост, надежен.
Соединение обладает малыми габаритами и массой.
Технологичен
Шплинтом
ГОСТ 397-79
В изделиях, работающих в условиях ударных нагрузок и вибраций.
Затяжка соединений ступенчатая, что снижает точность выполнения
осевой силы затяжки.
Длина шплинта должна быть достаточной для гибки и должна быть
в пределах величины размера под ключ плюс высота гайки. При
отгибании шплинта не допускается повреждение покрытия деталей.
Радиусы гибки шплинта должны составлять не менее половины его
диаметра. При установке шплинта вся его цилиндрическая часть до
головки должна проходить в шлиц гайки.
Стопорение простое и надежное. Применяется для стопорения резь-
резьбовых соединений, не требующих высокой точности затяжки, но
гарантирующих исключение самоотвинчивания при ослаблении
осевой силы затяжки в процессе эксплуатации.
Стопорение резьбовых соединений
435
Продолжение табл. 82
Торцовая часть
закерненного болта
Диаметр
резьбы, мм
Стопорение
простое и
От 4 до 8
Кер
не—
нием
надежное.
При высту-
пании болта
на величину,
равную от Р
до 1.5Л Р-
шаг резьбы.
Применяется
для соеди-
соединений
из низкоуг-
леродистых
сталей.
Свыше 8
Торцовая часть
закерненного
болта
и гайки
Диаметр
резьбы,
4 и более
В соеди-
соединениях,
не подвер-
подвергающихся
разборке
и рабо-
работающих в
условиях
вибрации
и удара
Стопорение
простое и
надежное. В
случаях не-
невозможности
кернения с
торца и вы-
ступания
болта более
чем на 1,5Р.
Применяется
для соедине-
соединений из низ-
коуглеродис-
коуглеродистых сталей
Кернением
Для резьб от Мб до М24. Применяется для узлов с незакаленной мягкой, под-
поддающейся пластической деформации поверхностью базы.
Образование трещин при кернении недопустимо. Глубина кернения должна
быть такой, чтобы заусенец заходил в шлиц до касания его сторон
436
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 82
Способ стопорения
Эскиз, краткое описание и применение
Кернением
Места кернения желательно защитить от коррозии, например, лакокра-
лакокрасочным покрытием. Применяется в изделиях, не подвергающихся раз-
разборке и работающих в условиях вибрации
Установочными
винтами или штиф-
штифтами
ГОСТ 1477-84,
ГОСТ 3128-70
Для резьб от Мб до Ml00.
Для соединений, работающих в усло-
условиях вибрационных и ударных нагру-
нагрузок. Способ применим там, где допус-
допускается сверление и нарезание резьбы
на сборке.
Применяется для соединений, не под-
подвергающихся разборке.
Установочным вин-
винтом или штифтом
ГОСТ 1476-84,
ГОСТ 1477-84
Для соединений, работающих в усло-
условиях вибрационных и ударных нагру-
нагрузок.
Установочные винты после их затяжки
также должны быть застопорены
Стопорение резьбовых соединений
437
Продолжение табл. 82
Проволокой
ГОСТ 3282-74,
ГОСТ 17305-91,
ГОСТ 792-67
Обвязка должна быть плотной, но про-
проволока не должна быть перетянутой.
Проволоку следует вводить в отверстие
головок болтов (винтов) так, чтобы по-
получающееся натяжение при за-
закручивании концов проволоки создава-
создавало момент, действующий в направле-
направлении завинчивания. Проволока в про-
промежутке между болтами (винтами)
должна быть перекручена не менее
двух раз. Диаметр проволоки выбирает-
выбирается на 0,2—0,5 мм меньше диаметра от-
отверстия в головке. Допускается вместо
отверстий использовать пазы под го-
головкой болта (винта).
Для стопорения резьбовых соединений
различных типов, работающих в усло-
условиях ударных нагрузок и вибраций.
Для повышения плотности обвязки
проволоку перед скруткой целесооб-
целесообразно предварительно нагреть до тем-
температуры 200-300°С
Способ
стопорения
Состав клея, процесс склеивания
и характеристика клеевого шва
Рекомендации по
применению
Клеем К-153
Клеевой шов после отверждения во-
водостоек, устойчив против действия
щелочи, кислот, растворителей, обла-
обладает хорошими диэлектрическими
свойствами. Перед свинчиванием
клей наносится на 3...5 первых витков
болта (винта)
Для стопорения крепежных де-
деталей любых размеров "на-
"намертво"
Клеем ВК-9
Клеевой шов водо—, бензо—, масло—,
грибо- вибростоек, обладает повы-
повышенной эластичностью
Для стопорения крепежных де-
деталей любых размеров "на-
"намертво".
Применяется при температуре от
минус 60 до плюс 250е С
Клеем ЭЛ-20
Клеевой шов водо—, бензо—, масло—,
грибо-, вибростоек, обладает повы-
повышенной эластичностью
Для стопорения крепежных де-
деталей любых размеров "на-
"намертво".
Применяется при температуре от
минус 60 до плюс 125°С
Клеем ЭК-2
Клеевой шов водо—, бензо—, грибо-,
вибростоек
Для стопорения крепежных де-
деталей любых размеров "на-
"намертво".
Применяется при температуре от
минус 60 до плюс 60е С
438
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 82
Клеем БФ-4
ГОСТ 12172-74
Способ стопорения
Анаэробной уплот-
уплотняющей компози-
композицией
Анаэробной уплот-
уплотняющей компози-
композицией
Анаэробной уплот-
уплотняющей компози-
композицией
Клеевой шов после отверждения во-
водостоек, устойчив против действия
бензина, масла, керосина, минераль-
минеральных неокисляющих кислот и ще-
щелочей. Клей нейтральный, защищает
материалы от коррозии. Клей также
применяется в случаях, когда склеи-
склеивание необходимо производить при
низких температурах. Перед
свинчиванием клей наносится на 3—5
первых витков болта (винта)
Марка анаэробной уплотняющей ком-
композиции, процесс стопорения
Анаэробные уплотняющие компози-
композиции.
Унигерм УГ-2Н и УГ-2С ТУ 6—01—
1211-79.
Унигермы перед свинчиванием нано-
наносятся на 3-5 первых витков болта
(винта) с активатором марок KB или
КС ТУ 6-01-2-309-74
Анаэробные уплотняющие компози-
композиции.
Унигерм УГ-2, УГ-1К и УГ-3 ТУ 6-
01-1211-79.
Унигермы перед свинчиванием нано-
наносятся на 3—5 первых витков болта
(винта) с активатором марок KB или
КС ТУ 6-01-2-309-74
Герметик анаэробный Унигерм-П ТУ
6-01-2-622-81.
Герметик перед свинчиванием нано-
наносится на 3-5 первых витков болта
(винта).
Герметик безактиваторный
Уплотняющая композиция ДН—1 ТУ
6-01-1212-79.
Герметик перед свинчиванием нано-
наносится на 3—5 первых витков болта
(винта).
Герметик безактиваторный
Для стопорения крепежных де-
деталей в разборных соединениях
Рекомендации по применению
Для стопорения часто разбирае-
разбираемых соединений.
Применяется при температуре от
минус 200 до плюс 200°С.
Демонтаж застопоренных соеди-
соединений стандартным инструмен-
инструментом без затруднений
Для стопорения высокопрочных
резьбовых соединений, которые
редко разбираются в эксплуата-
эксплуатации.
Композиции УГ-1 и УГ-1К
применяются при температуре
от минус 200 до плюс 200°С,
композиция УГ—3 применяется
при температуре от минус 200 до
плюс 300°С.
При повторном стопорении
очистка резьбовых поверхностей
от остатков полимеризованной
композиции обязательна
Для стопорения неразборных
резьбовых соединений (для сто-
стопорения "намертво").
Применяется при температуре от
минус 60 до плюс 150°С.
Демонтаж застопоренных соеди-
соединений стандартным инструмен-
инструментом затруднен
Для стопорения неразборных
резьбовых соединений (для сто-
стопорения "намертво").
Применяется при температуре от
минус 60 до плюс 120°С.
Демонтаж застопоренных соеди-
соединений стандартным инструмен-
инструментом затруднен
Стопорение резьбовых соединений
439
Продолжение табл. 82
Анаэробной уплот-
уплотняющей компози-
композицией
Анаэробной уплот-
уплотняющей компози-
композицией
Краской
Краской
Краской
Краской
Герметик анаэробный ускоренного
отверждения Ан—18, Ан—8 (Анатерм)
ТУ 6-01-1215-79.
•Герметик наносится с активатором
марок KB и КС ТУ 6-01-2-309-74 и
без активаторов.
Герметик перед свинчиванием нано-
наносится на 3-5 первых витков болта
(винта)
Герметик анаэробный ускоренного
отверждения Ан—6В, Ан—6 (Анатерм)
ТУ 6-01-1215-79.
Герметик наносится с активатором
марок KB и КС ТУ 6-01-2-309-74 и
без активаторов.
Герметик перед свинчивацием нано-
наносится на 3—5 первых витков болта
(винта)
Эмаль ЭП-51 ГОСТ 9640-85.
Эмаль наносится на головку болта
(винта) или гайки с обязательным
нанесением на одну из скрепляемых
деталей или резьбу ответной детали
Эмаль ХВ-1120 ТУ 6-10-1887-77.
Эмаль наносится на головку болта
(винта) или гайки с обязательным
нанесением на одну из скрепляемых
деталей или резьбу ответной детали
Краска на основе шпатлевки ЭП—00—
10 ГОСТ 10277-90.
Краска наносится на головку болта
(винта) или гайки с обязательным
нанесением на одну из скрепляемых
деталей или резьбу ответной детали
Краска на основе эпоксидной смолы
ЭД-20.
Краска наносится на головку болта
(винта) или гайки с обязательным
нанесением на одну из скрепляемых
деталей или резьбу ответной детали
Для стопорения редко разбирае-
разбираемых высокопрочных резьбовых
соединений. При повторном
стопорении очистка резьбовых
поверхностей от остатков поли-
меризованной композиции обя-
обязательна.
Применяется при температуре от
минус 60 до плюс 100°С.
Для стопорения неразборных
резьбовых соединений.
Анатерм Ан—6В применяется
при температуре от минус 100 до
плюс 150°С, анатерм Ан—6 при-
применяется при температуре от
минус 60 до плюс 150°С.
Демонтаж застопоренных соеди-
соединений стандартным инструмен-
инструментом затруднен
Для стопорения часто разбирае-
разбираемых резьбовых соединений.
Демонтаж застопоренных соеди-
соединений стандартным инструмен-
инструментом без затруднений
Для стопорения редко разбирае-
разбираемых резьбовых соединений.
Демонтаж застопоренных соеди-
соединений — стандартным инстру-
инструментом без затруднений.
Применять в конструкциях без
контанта со спирто—бензиновой
смесью.
Применять для изделий бытово-
бытового назначения
Стопорение надежное.
Демонтаж застопоренных соеди-
соединений стандартным инструмен-
инструментом затруднен
Стопорение надежное.
Демонтаж застопоренных соеди-
соединений стандартным инструмен-
инструментом затруднен. Не применять
для стопорения невыпадаюших
винтов
83. Способы стопорения резьбовых шпилек в корпусных деталях
Тип соединения
Способ стопорения
Материал корпусной детали
Основные требования и норма-
нормативный документ
Создание гарантированного на-
натяга по среднему диаметру
Сталь, чугун, сплавы алюминия
и магния
Посадка без участия сбега.
Применяют в ответственных
соединениях как при глухих,
так и сквозных отверстиях
Посадка на сбег резьбы
Сталь, чугун, сплав алюминия
Не рекомендуется применять
при высоких динамических
нагрузках.
Используют при глухих и
сквозных отверстиях. Рекомен-
Рекомендуется как предпочтительный
по сравнению со способами
посадок на плоский бурт и в
дно отверстия корпуса
Посадка на плоский бурт
Прежде всего сплавы алюминия
Наименьший диаметр буртика
должен быть не менее 1,5d.
Применяют при глухих и
сквозных отверстиях
Продолжение табл. 83
Тип соединения
Способ стопорения
Материал корпусной детали
Основные требования и норма-
нормативный документ
Посадка в дно отверстия корпуса
Сталь, сплавы алюминия
Угол фаски шпильки должен
быть равен углу заточки сверла.
Применяют только при глухих
отверстиях. Эффективность
стопорения ниже, чем при
способах посадок на сбег резь-
резьбы и на плоский бурт
Посадка на выточку шпильки
Пластичные металлы
При завертывании упорный
буртик шпильки загоняет мате-
материал корпуса в выточку, обра-
образуя кольцевой замок вокруг
шпильки.
Применяют при глухих и
сквозных отверстиях
Посадка на конический стержень
Сталь, пластичные металлы
При ввертывании конус, упи-
упираясь в днище гнезда, разжи-
разжимает разрезной конец шпиль-
шпильки, создавая натяг в соедине-
соединении.
Применяют только при глухих
отверстиях
Посадка на клею
Сталь, пластичные металлы
Температурный режим работы
соединения ограничен темпе-
температурным диапазоном клея.
Применяют при глухих и
сквозных отверстиях
442
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
7.9. ИЗОБРАЖЕНИЯ УПРОЩЕННЫЕ И УСЛОВНЫЕ
КРЕПЕЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ ПО ГОСТ 2.315-68
На сборочных чертежах и чертежах общих видов изображение крепежных деталей
выбирают в зависимости от назначения и масштаба чертежа.
Крепежные детали, у которых на чертеже диаметры стержней равны 2 мм и менее,
изображают условно.
84. Изображение крепежных деталей
Наименование
Изображение
упрощенное
условное
1. Болты и винты:
с шестигранной головкой
с квадратной головкой
2. Болты
откидные с круглой головкой
3. Винты:
с полукруглой головкой
с цилиндрической головкой
с цилиндрической головкой и сферой
Изображения упрощенные и условные
443
Продолжение табл. 84
с полукруглой головкой и крестообразным
шлицем
с цилиндрической головкой, сферой и кресто-
крестообразным шлицем
с цилиндрической головТфй и шестигранным
углублением под ключ
с полупотайной головкой
с потайной головкой
4. Гайки:
шестигранные
шестигранные прорезные и корончатые
444
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Продолжение табл. 84
гайки — барашки
5. Шурупы:
с полукруглой головкой
с потайной головкой
с полупотайной головкой
6. Шпильки
тгп
7. Шайбы:
простые, стопорные и т.д.
пружинные
Изображения упрощенные и условные
445
85. Изображение крепежных деталей в соединениях
Изображение
Изображение
упрощенное
условное
упрощенное
условное
Если предмет, изображенный на сборочном чертеже, имеет ряд однотипных соеди-
соединений, то крепежные детали, входящие в эти соединения, следует показывать условно
или упрощенно в одном-двух местах каждого соединения, а в остальных - центровыми
или осевыми линиями (рис. 13). >
446
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Рис. 13
Рис. 14
Шлицы на головках крепежных деталей следует изображать одной сплошной лини-
линией, как показано на рис. 14: на одном виде - по оси крепежной детали, на другом — под
углом 45° к рамке чертежа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анурьев В.И. Спарвочник конструктора—машиностроителя. Т.2. Изд. 7-е, М.:
Машиностроение, 1992.
2. Астахов М.Ф. и др. Справочная книга по расчету самолета на прочность. М.:
Оборонгиз, 1954.
3. Биргер И.А. Расчет резьбовых соединений. М.: Оборонгиз, 1959.
4. Биргер И.А., Иосилевич Г.Б. Резьбовые соединения. М.: Машиностроение, 1973.
5. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Шнейдерович P.M. Расчет на прочность деталей машин:
Справочное пособие. Изд. 2-е. М., Машиностроение, 1966.
6. Гельфанд М.Л., Ципенок Д.И., Кузнецов O.K. Сборка резьбовых соединений. М.:
Машиностроение, 1978.
7. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. Л.: Машиностроение, Ленин-
Ленинградское отделение, 1983.
8. Детали машин: Справочник. Т.1. Изд. 3-е/Под ред. Н.С.Ачеркана. М.: Машино-
Машиностроение, 1968.
9. Детали машин. Сборник материалов по расчету и конструированию / Под ред.
М.А.Саверина. М.: Государственное научно—техническое издательство машинострои-
машиностроительной литературы, 1951.
Изображения упрощенные и условные 447
10. Иосилевич Г.Б. Детали машин. М.: Машиностроение, 1988.
11. Иосилевич Г.Б., Строганов Г.В. Затяжка и стопорение резьбовых соединений:
Справочник. М.: Машиностроение, 1985.
12. Клячкин Н.Л. Расчет групповых резьбовых соединений. Приволжское книжное
издательство, Ульяновское отделение, 1977.
13. Кузьмин А.В., Чернин И.М., Козин Б.С. Расчеты деталей машин: Справочное по-
пособие. Изд. 3-е. Минск, Вышэйшая школа, 1986.
14. Лизин В.Т., Пяткин ВА. Проектирование тонкостенных конструкций. М., Ма-
Машиностроение, 1985.
15. Общетехнический справочник / Под ред. Е.А.Скороходова. М., Машиностроение,
1989.
16. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно—методическое пособие. Книга
2. Изд. 3-е. М.: Машиностроение, 1988.
17. Романов М.Я., Константинов В.А., Покровский Н.А. Сборник задач по деталям
машин. М.: Машиностроение, 1984.
18. Сборник задач по сопротивлению материалов / Под ред. Вольмира. М.: Наука,
1984.
19. Сборник задач по сопротивлению материалов / Под ред. А.А.Уманского. Изд. 3—
е. М.: Наука, 1973.
20. Слюдиков М.Н. Проектирование деталей, узлов, приводов и механизмов лета-
летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1967.
21. Справочник машиностроителя. Т.4. Кн. 2 / Под ред. Н.С.Ачеркана. Изд. 3-е. М.:
Машгиз, 1963.
22. Якушев А.И., Мустаев Р.Х., Малютов P.P. Повышение прочности и надежности
резьбовых соединений. М.: Машиностроение, 1979.
23. Машиностроение: Энциклопедический справочник. Раздел 1. Инженерные
расчеты в машиностроении. Т. 2. / Ответ, ред. М.А.Саверин. М.: Машгиз, 1948.
448
8. ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
8.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Заклепки применяют в соединениях: где недопустимо термическое воздействие,
сопутствующее сварке; изделий из разнородных металлов; металлических изделий с не-
неметаллическими; изделий, работающих при переменных нагрузках; облегченных фер-
ферменных и тонколистовых конструкций из легких сплавов (особенно в самолетострое-
самолетостроении), при сварке которых неизбежны поводки, особенно ощутимые при большой про-
протяженности соединяемых деталей.
Преимущества заклепочных соединений: высокая надежность; удобство контроля
качества клепки; повышенная сопротивляемость ударным и вибрационным нагрузкам;
возможность соединения деталей из трудносвариваемых металлов.
Недостатки: повышенная трудоемкость операций сверления отверстий, клепки; ос-
ослабление сечений отверстиями; пониженная статическая и усталостная прочность
вследствие концентрации напряжений на краях отверстий; нарушение гладкости по-
поверхности при клепке; невозможность соединения изделий сложной конструкции.
Заклепочные соединения делят на прочные (силовые) и прочноплотные (силовые
плотные). Первые используют при значительных нагрузках; вторые - в конструкциях, в
которых, кроме прочности, должна обеспечиваться герметичность.
Заклепочные соединения по конструкции разделяют на соединения внахлестку и
соединения встык с накладками.
По расположению заклепок швы могут быть однорядными, двухрядными и много-
многорядными.
Отверстия под заклепки продавливают в листах толщиной до 25 мм, в остальных
случаях - сверлят.
Клепку стальными заклепками диаметром до 10 мм, а также заклепками из латуни,
меди и легких сплавов всех диаметров осуществляют холодным способом, а остальными
заклепками - горячим способом.
Для фиксации склепываемых деталей применяют центрирующие вставки или
штифты. При клепке на прессах используют также установочные приспособления.
При горячей клепке заклепку нагревают до пластического состояния (900 - 1000
°С) в угольных, газовых или электрических печах. Затем ее вводят в отверстия, совме-
совместно пробитые или просверленные в соединяемых деталях, после чего, поддерживая
головку, осаживают противоположный конец заклепки клепальным инструментом
(рис. 1, а) ударного или прессового действия, формируя замыкающую головку. При ос-
остывании заклепка усаживается, плотно сжимая соединяемые детали. При клепке в
труднодоступных местах удары наносят не по замыкающей головке (см. рис. 1, аи б), а
по закладной (рис. 1, в). Замыкающая головка в этом случае образуется от соприкосно-
соприкосновения с поддержкой.
Рис. 1.
При горячем клепании необходимо учитывать увеличение диаметра заклепки при
нагреве. Диаметр заклепки в горячем состоянии
d = dx(l + at),
Общие сведения 449
где dx - диаметр заклепки в холодном состоянии; а - коэффициент линейного расшире-
расширения материала заклепки.
Прочность соединения почти целиком определяется силами трения, возникающи-
возникающими на поверхности стыка деталей в результате усадки заклепок. Осевая сила (рис. 2, а)
T=aAs,
где As - площадь поперечного сечения заклепки; ст - растягивающее напряжение, воз-
возникающее в заклепке в конце усадки;
где Е и а - соответственно модуль нормальной упругости и коэффициент линейного
расширения материала заклепки; *Ь - конечная температура охлаждения; t\ - температу-
температура, при которой прекращается пластическое течение материала заклепки и начинается
упругая вытяжка стержня заклепки. Однако определить действительное значение силы
Т представляется достаточно сложным. Величины Е и а зависят от температуры t\, ко-
которая не определена вследствие растянутости периода перехода пластических деформа-
деформаций в упругие. Неодинаков нагрев заклепок перед клепанием, а также неравномерно
температурное поле по оси заклепки. Например, часто нагревают только свободный
конец заклепки, из которого формируется замыкающая головка. Соответственно, зна-
значение стягивающей силы изменяется в больших пределах.
Рис.2.
Поэтому принята упрощенная схема расчета заклепочных соединений - срез
стержней заклепок, смятие стенок отверстия и поверхности стержней действием попе-
поперечной силы F (рис. 2, б), не согласующиеся с действительными условиями работы за-
заклепочных соединений.
Повышение прочности горячих заклепочных соединений обеспечивается следую-
следующим:
стыковые поверхности соприкасающихся поверхностей подвергают дробеструйной
обработке, повышая тем самым коэффициент трения;
применяют гидравлическое расклепывание с выдержкой заклепки и соединяемых
деталей под постоянной силой до остывания заклепки (до 200 - 300 °С);
применяют пуансон двойного действия (см. рис. 1, 5); сначала сжимают соединяе-
соединяемые детали с помощью наружного кольцевого пуансона 1, а затем с помощью внутрен-
внутреннего пуансона 2 формируют замыкающую головку заклепки и выдерживают систему в
таком состоянии до охлаждения заклепки.
При холодном клепании осевая сила, стягивающая соединяемые детали, меньше,
чем при горячем, и зависит от пластической деформации заклепок.
Усилие (Н) холодной клепки
29 Том 1
450
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
где к - коэффициент формы замыкающей головки заклепки (для сферических головок
к = 25,6; для потайных к = 26,2; для плоских к = 15,2; для трубчатых к = 4,33).
В ответственных соединениях обязательна совместная обработка отверстий под за-
заклепки в соединяемых деталях. Заклепки целесообразно устанавливать в отверстия на
посадках с натягом.
При установке заклепок с зазором пластическая деформация должна быть доста-
достаточной для того, чтобы стянуть соединяемые детали и обеспечить расплющивание
стержня до выбора зазора и плотного прилегания стержня к стенкам отверстия.
В соединениях, работающих при высоких температурах, холодное клепание неце-
нецелесообразно, так как высокие температуры снимают нагартовку и уменьшают силу
стяжки, полученную при клепании.
При холодном клепании выгоднее применять заклепки не с плоскими, сфериче-
сферическими и другими подобными головками, опирающимися на поверхности склепываемых
деталей, а с головками впотай (с углом 75-60° и даже 45°) для облегчения раздачи
стержня.
При горячем клепании предпочтительнее головки с плоской опорной поверхно-
поверхностью или с углом потая более 75°.
Для прочноплотных швов применяют заклепки с усиленными головками, обычно с
коническими подголовками, обеспечивающими герметичность посадки заклепки в от-
отверстии.
Герметичность стыка обеспечивают дополнительными средствами:
смазыванием поверхностей стыка перед склепыванием уплотнительными состава-
составами (сурик, разведенный на масле, мази на основе отверждающихся синтетических смол
и др.). Применяют силоксановые эмали с металлическими порошками (Al, Zn), выдер-
выдерживающие температуру до 600 °С;
установкой на стыке тонких проволок из мягких металлов, расплющиваемых при
клепании;
покрытием предварительно зачищенных поверхностей стыка пластичными метал-
металлами, наносимыми гальванически или газопламенным напылением. Наибольшей тер-
термостойкостью обладают покрытия медью и никелем.
Заклепки в прочноплотных соединениях, работающих при высоких температурах,
ставят в горячем состоянии независимо от толщины склепываемых деталей. Швы
обычно делают двух- или трехрядными.
В машиностроении применяют преимущественно холодное клепание, так как ис-
использование таких заклепочных соединений позволяет устранить тепловое воздействие
и получить прочные соединения изделий без нарушения точности их размеров и взаим-
взаимного расположения. Типы заклелок, их размеры, а также диаметры отверстий под за-
заклепки и припуски на высадку головок даны в табл. 1 - 5.
1. Типы заклепок и область их применения
Наименование и эскиз
заклепок
Область применения
а) б)
г)
На видах а - к приведены наиболее используемые
типы заклепок для прочноплотных соединений. За-
Заклепки с обратноконическими повышенными голов-
головками (и, к) предназначены для соединений, подвер-
подвергающихся действию горячих газов в предположении,
что такие головки дольше сопротивляются эрозии и
сохраняют прочность даже при значительном обгора-
нии. Применяют и потайные головки со слабосфе-
Общие сведения
451
Продолжение табл. 1
Наименование и эскиз
заклепок
Область применения
рической (виды в, г) или плоской (виды д, ё) поверх-
поверхностью, их изготовляют из жаростойких сплавов.
На видах л-о показаны мелкие заклепки из цвет-
цветных сплавов
Стержневые заклепки
Стержневые заклепки применяют в высоконагру-
женных соединениях. Стержень заклепки выполняют
из прочной термообработанной стали и устанавливают
в отверстие с натягом, а замыкающую головку форми-
формируют завальцовкой колец из пластичного металла в
кольцевые выточки стержня
Трубчатые и полутрубчатые заклепки
Трубчатые заклепки применяют для склепывания
соединений, несущих небольшие нагрузки.
Свободный конец заклепки (вид а) раздают с по-
помощью пуансона (вид б), а у заклепок больших диа-
диаметров - с помощью вращающейся вальцовки.
Трубчатые заклепки (виды в, г) можно усилить за-
запрессовкой стержней. Стержни фиксируют с помощью
канавок.
Для приклепывания облицовочных листов приме-
применяют полутрубчатые заклепки с плоскими (виды д, е),
потайными (вид ж) или полусферическими (вид з)
головками.
29"
452
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 1
Наименование и эскиз
заклепок
Область применения
Заклепки с поднугренными концами (виды н, к)
обладают повышенным сопротивлением срезу. Диа-
Диаметр поднутрения обычно равен do = @,5*0,6)rf, где
й - диаметр заклепки. Глубина поднутрения и высота
выступающего конца заклепки при осаживании на
плоскость (вид и) h = @,6ч-0,7)</. При осаживании
впотай (вид м) глубина поднутрения h\ = @,6+0,7)rf,
высота выступающей части h = @,3*0,4)d.
В легких соединениях с целью уменьшения силы
осаживания применяют звездчатые пуансоны
Пистонные заклепки
Пистонные заклепки, изготовляемые из тонко-
тонкостенных @,2 - 0,5 мм) трубок, применяют обычно для
крепления мягких материалов (кожа, ткани, пластмас-
пластмассовые композиции и др.) Наиболее простой вид пис-
пистонной заклепки - трубка, развальцовываемая с обеих
сторон на плоскость (вид а) и впотай (вид б).
Пистоны, устанавливаемые на лицевых поверхно-
поверхностях декоративных деталей, делают закрытыми с целы-
целыми формируемыми экструзией (вид в) или составными
(вид г) головками
Закладные заклепки
Закладные заклепки, устанавливаемые и замыкае-
замыкаемые с одной стороны, применяют, когда невозможно
подвести клепальный инструмент для формирования
замыкающей головки. Обычно это трубчатые заклепки,
прошиваемые пуансоном. На конце стержня преду-
предусматривают перемычку (вид а) или коническую сту-
ступеньку (вид в). При прошивании пуансон раздает ме-
металл, образуя замыкающую головку (виды б, г).
Общие сведения
453
Продолжение табл. 1
Наименование и эскиз
заклепок
Область применения
N
По прочности, а также по простоте операции за-
замыкания выгоднее заклепки с оставляемым пуансо-
пуансоном, который стопорится в заклепке с помощью риф-
рифтов (виды д, е) или канавок (виды ж, з)
Специальные заклепки
а) 6) $) г)
Особую разновидность представляют дистанцион-
дистанционные заклепки, применяемые для соединения деталей,
расположенных на заданном расстоянии друг от друга
(виды а, б, в).
В герметичных заклепках под головку устанавли-
устанавливают кольцо из пластичного металла (алюминий,
отожженная медь) или из эластомеров (для соедине-
соединений, работающих при невысоких температурах) (виды
г- ж).
При установке заклепки кольцо расплющивается,
уплотняя соединение.
454
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 1
Наименование и эскиз
заклепок
Область применения
Приклепывание тонких листов
При склепывании тонких листов с массивными
деталями (виды а, б) закладную головку следует распо-
располагать со стороны листа, высадную - на массивной
детали.
Для обеспечения плотного прижатия листа следует
придавать закладной головке максимально возможный
диаметр (вид б) или подкладывать под головку шайбу
(вид в). В конструкции (вид г) с креплением потайной
головкой кромки отверстия заводятся под потай и при
расклепывании защемляются под головкой (вид д).
В конструкции (вид е) лист при расклепывании
зажимается в конической раззенковке (вид ж)
2. Типы стандартных заклепок
Заклепки
Эскиз
мм
С полукруглой головкой
(ГОСТ 10299-80):
H*0,6d; />= A,8-s- l,5)d
1-36
1-180
С потайной головкой
(ГОСТ 10300-80):
#=0,5d; D= A,9 -ь 1,5L
а = 90°; 75°; 60°; 45°
1-36
2-180
Общие сведения
455
Продолжение табл. 2
Заклепки
Эскиз
мм
С полупотайной головкой
(ГОСТ 10301-80):
а = 120°; 90°; 75°; 60°; 45°
D = B -ь l,5)tf;
2-36
3-210
С полукруглой низкой
головкой
(ГОСТ 10302-80)
Я«24 Я*0,37</
2-10
2-50
С плоской головкой
(ГОСТ 10303-80):
Я«0,5rf; D = A,9+
2-36
4-180
Пустотелые со скруглен-
скругленной головкой
(ГОСТ 12638-80):
D = B -г 1,3L
5=0,1т 2,5 мм;
Н= @,3 +
1-20
2-70
Пустотелые с плоской
головкой
(ГОСТ 12639-80):
D = B + 1,5L
?= 0,1 -г 2 мм
Л
L
1-10
2-60
Пустотелые с потайной
головкой
(ГОСТ 12640-80):
а = 90°; 120°;
S= ОД -г 2 мм;
Z) = A,4 + 1,2L
Я= @,3---0,2)rf
1-10
2-50
Полупустотелые
с полукруглой головкой
(ГОСТ 12641-80):
D = A,4 + 1,2L
Я= (O,3-rO,2)rf
Н
2-50
456
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 2
Заклепки
Эскиз
мм
Палупустотелые с плоской
головкой
(ГОСТ 12642-80):
D = A,8 + 1,6)</;
#=0,5rf;
#! = 0,6 -г 2,5 d
1-10
3-60
Полупустотелые с потай-
потайной головкой
(ГОСТ 12643-80):
#« 0,5d\ D = l,9rf
d>&
1-10
3-65
С полукруглой головкой
повышенной точности
(ГОСТ 14797-85):
Я «@,7 * 0,6L
D = 1№
1-1С
2-60
С потайной головкой по-
повышенной точности
(ГОСТ 14798-85):
Я «@,6 ч- 0,4)rf;
D= A,8-г l,7)rf
1-10
2-60
С потайной головкой по-
повышенной точности
(ГОСТ 14799-85):
#*@,38-г0,3)</;
D = B - it9)d
2,6-6
4-40
С плоской головкой по-
повышенной точности
(ГОСТ 14801-85):
#=0,5rf;
?> = A,9 - 1,77)</
Z
2-10
3-60
Примечания:
1. Заклепки по ГОСТ 10299-80 - ГОСТ 10303-80 общемашиностроитель-
общемашиностроительного применения предназначены для работы при температуре от -60 до
+30 °С.
2. Виды покрытий, их условные обозначения и толщины для заклепок
общемашиностроительного применения, пустотелых и полупустотелых -
по ОСТ 25-1253-86 и ГОСТ 9.306-85.
Общие сведения
457
3. Основные размеры
ГОСТ
А
А
d
D
A
H
Hi
R
h
i
h
1,6
2,9
2,9
1
0,7
1,6
3-12
3-12
10299-80
Г
у
7
/
заклепок с полукруглой
г
2
3,5
3,9
1,2
1
1,9
3-16
3-16
1,5
2,5
4,4
4,5
1,5
1Д
2,4
4-20
3-20
3
5,3
5,2
1,8
1,2
2,9
4-40
4-40
4
7,1
7
2,4
1,6
3,8
5-50
5-50
3
и потайной
/
V
головкой
ГОСТ 1030
\
4
/
0-80
-/—
5
8,8
8,8
3
2
4,7
8-60
7-60
i
6
и
10,3
3,6
2,4
6
8-60
7-60
, мм
8
14
13,9
4,8
3,2
7,5
9-60
9-70
4
10
19
17
6
4,8
8,3
16-75
14-100
6
Примечания: 1. Предельные отклонения диаметров стержня d - jsl4.
2. Размеры /, h в указанных пределах брать из ряда: 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12,
14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 55,
58, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100.
3. Размеры заклепок с диаметром стержня 1; 1,2; 16; 20; 24; 30; 36 мм не
приводятся.
4. Диаметр отверстий под заклепки повышенной точности
и размеры замыкающих головок по ГОСТ 14802-85
d
(предельные
отклонения
по Н12)
D
Номин.
Пред.
откл.
К
не менее
П р и м е ч
А
<
V
1
1,1
1,5
±0,1
0,4
а н и
У/У,
D
1,4
1,5
2,1
-к
f
*
<
1,6
1,7
2,4
±0,15
0,6
я:
0,7
2
2,1
3
±0,2
0,8
2,6
2,7
3,9
±0,25
1,1
i
'Ж
3
зд
4,5
3,5
3,6
5,2
±0,3
1,2
1,4
4
4,1
6
±0,4
1,6
J
р
5
5,1
7,5
6
6,1
8,7
Размеры
7
7,1
10,2
±0,5
2
2,4
2,8
8
8,1
11Т6
±0,8
3,2
, мм
10
10,1
14,5
±1
4
1. Длину заклепок в зависимости от толщины пакета S рассчитывают по
формуле L = d + (do/dJS.
2. Диаметры отверстий под заклепки даны для случая соединения дета-
деталей с зазорами.
458
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
5. Припуски на высадку головок
Эскиз
Припуск для заклепок, устанавливаемых
без зазора
с зазором
S
Н= \,2d
Н = l,
Н= 0,6d
В = 0,6d + (S- 0,
«0,5</ + 0,15"
H = 0,8rf + (S-
0,\S
H= d
ff = d+ (S- 0,
+ 0Д5"
H
H= l,2d
ff = l,2d+ (S- Q,8d)x
*[(do/dJ - 1] *
*l,lrf + O,1S
459
8.2. МАТЕРИАЛЫ ЗАКЛЕПОК
И ИХ МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Для горячеклепаных соединений общего назначения применяют заклепки из угле-
углеродистых сталей 30, 35 и 45. В специальных соединениях заклепки в зависимости от
условий работы изготовляют из коррозионно-стойких сталей, жаропрочных и жаро-
жаростойких сплавов.
Заклепки для холодного соединения стальных деталей изготовляют из пластичных
сталей 10, 15, 20, а в ответственных соединениях - из сталей 15Х, 20Х. Как правило,
заклепки делают из того же материала, что и склепываемые детали.
Заклепки из меди, латуни, бронз, алюмию*я и алюминиевых сплавов применяют
для соединения цветных металлов, а также для присоединения мягких материалов к
металлическим деталям.
Для склепывания силовых соединений из алюминиевых сплавов применяют за-
заклепки из дюралюминия Д1, Д19.
Марки материалов заклепок общемашиностроительного применения, пустотелых и
полупустотелых, повышенной точности и их условные обозначения приведены в
табл. 6-8, временное сопротивление срезу заклепок различных типов в зависимости от
их материалов, а также резрушающие нагрузки на заклепки - в табл. 9-12.
6. Марки и условные обозначения материалов
заклепок общемашиностроительного применения по ГОСТ 10304-80
Материал
Углеродистые стали
Легированная сталь
Коррозионно-стойкая
сталь
Латунь
Медь
Алюминиевые
сплавы
Марка
Ст2
10, Юкп
СтЗ
15, 15кп
09Г2
12Х18Н9Т
Л63
Л63
(антимагнитная)
МЗ
мт
АМг5П
Д18
АД1
ГОСТ
380-88
1050-88
5663-79
10702-78
380-88
1050-88
5663-79
10702-78
19281-89
5632-72
12920-67
15527-70
859-78
-
14838-78
4784-74
Условное
обозначение марки
(группы)
00
01
02
03
10
21
32
33
38
31
36
37
Примечание. Заклепки по ГОСТам 10299-80. 10300-80, 10301-80, 10302-80, 10303-80.
460
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
7. Марки и условные обозначения материалов
заклепок пустотелых и полупустотелых по ГОСТ 12644-88
Материал
Углеродистые стали
Коррозионно-стойкие
стали
Латунь
Медь
Алюминиевые
сплавы
Марка
08кп, 10, Юкп
15кп
20, 20кп
12Х18Н10Т
12Х18Н9Т
Л63
Л63 (антимагнитная)
МЗ
АМг5П
Д18
АД1
В65
ГОСТ
1050-88
10702-78
5632-72
15527-70
859-78
4784-74
Условное
обозначение марки
(группы)
01
03
04
21
32
33
38
31
36
37
41
Примечание. Заклепки по ГОСТ 12638-80, ГОСТ 12639-80, ГОСТ 12640-80,
ГОСТ 12641-80, ГОСТ 12642-80, ГОСТ 12643-80.
8. Марки материалов, виды и условные обозначения покрытий
заклепок повышенной точности по ГОСТ 14803-85
Материал
Наимено-
Наименование
Углеро-
Углеродистые
стали
Легиро-
Легированные
стали
Коррозион-
Коррозионно-стойкие
стали
Марка
10
15
20Г2
ЗОХМА
12Х18Н9Т
12Х18Н10Т
ГОСТ
5663-79
5949-75
Сортамент
по ГОСТ
14955-77;
ГОСТ
18907-73
Условное
обозначение
марки
(группы)
01
11
21
Покрытие
Вид
Без покрытия
Цинковое хроматиро-
ванное
Кадмиевое хромати-
рованное
Фосфатное химиче-
химическое пропитанное
маслом
Никелевое с подсло-
подслоем меди
Никелевое химическое
Окисное химическое
Без покрытия
Медное
Серебряное
Пассивное
Условные обозначения
По ГОСТ
9.306-85
Ц.хр
Кд.хр
Хим.
Фос.
прм
МН
Хим.Н
Хим. Оке
М
Ср
Хим. Пас
Цифровые
01
02
06
15
16
05
08
12
11
Материалы заклепок и их механические характеристики
461
Продолжение табл. 8
Материал
Наимено-
Наименование
Алюминиевые
сплавы
Латунь
Медь
Марка
АМг5П
Д18
В65
АМц
Д19П
Л63
Л63АМ
М2
ГОСТ
4784-74
14838-78
-
12920-67
859-78
Условное
обозначение
марки
(группы)
31
36
41
43
42
32
33
39
Покрытие
Вид
Без покрытия
Анодно-окисное,
наполненное в раство-
растворе бихромата калия
Окисное химическое
Анодно-окисное,
наполнение в воде
Без покрытия
Никелевое
Оловянное
Сплавом олово-висмут
Серебряное
Окисное из кислых
растворов
Условные обозначения
По ГОСТ
9.306-85
-
Ан.
Оке.
нхр
Хим. Оке
Ан.Окс.
нв
-
Н
О
О-Ви
Ср
Хим. Пас
Примечание. Заклепки по ГОСТам 14797-85, 14798-85, 14799-85, 14800-85. 1
Цифровые
-
10
05
14
-
03
07
17
12
11
4801-85.
9. Временное сопротивление
срезу заклепок общемашиностроительного применения по ГОСТ 10304-80
Материал заклепок
Наименование
Сталь
Латунь
Медь
Алюминиевые
сплавы
Марка
Ст2. СтЗ
10, 15
Юкп, 15кп
09Г2
12Х18Н9ТЛ2Х18Н10Т
Л63
Л63
(антимагнитная)
МЗ. МТ
АМг5П
АД1
Д18
Вид
термообработки
Отжиг
Без термической
обработки
Закалка
Отжиг
Без термической
обработки
Закалка и естественное
старение
Временное
сопротивление
срезу хер, МПа,
не менее
250
250
250
380
430
190
160
60
190
10. Временное сопротивление срезу полупустотелых заклепок по ГОСТ 12644-80
Материалы заклепок
Наименование
Сталь
Марка
08кп
10
Юкп, 15кп
20, 20кп
12Х18Н10Т
12Х18Н9Т
Рекомендуемый вид
термообработки
Отжиг
Закалка
Временное
сопротивление
срезу Хф, МПа, не менее
310
330
310
390
430
462
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ
Материалы заклепок
Наименование
Латунь
Медь
Алюминиевые
сплавы
Марка
Л63
Л63 (антимагнитная)
МЗ
АМг5П
АД1
Д18
В65
СОЕДИНЕНИЯ
Рекомендуемый вид
термообработки
Отжиг
Без термической
обработки
Закалка и естественное
старение
Продолжение табл.10
Временное
сопротивление
срезу Хер, МПа, не менее
-
190
160
60
190
250
11. Временное сопротивление
срезу заклепок повышенной точности по ГОСТ 14803-85
Материал заклепок
Наименование
Сталь
Алюминиевый
сплав
Латунь
Медь
Марка
10, 15
20Г2, ЗОХМА
12Х18Н9Т,
12Х18Н10Т
Д19П
В65
Д18
АМг5П
Л63
Л63АМ
М2
Вид
термообработки
Отпуск
Закалка и отпуск
Закалка
Закалка и старение
Отжиг
Отжиг
Отжиг
Временное
сопротивление
срезу Тер, МПа,
не менее
333
490
431
275
245
186
157
-
-
-
12. Разрушающие нагрузки на одинарный срез
заклепок повышенной точности по ГОСТ 14803-85
Марка
материала
10, 15
20Г2
ЗОХМА
12Х18Н9Т,
12Х18Н10Т
В65
АМг5П
Д18
Д19П
Разрушающая нагрузка на одинарный срез, кН,
для заклепки диаметром d, мм
2
1,1
-
-
1,4
-
0,5
0,6
-
2,6
1,8
-
-
2,3
1,3
0,8
1,0
1,5
3
2,4
-
-
3,1
U7
1,1
1,3
1,9
3,5
3,2
4,7
4,7
4,2
2,4
1,5
1,8
2,6
4
4,2
6,2
6,2
5,4
3,1
2,0
2,3
3,5
5
6,5
9,6
9,6
8,5
4,8
3,1
3,7
5,4
6
9,4
13,9
13,9
12,2
6,9
4,4
5,3
7,8
7
12,8
18,9
18,9
¦
9,4
6,0
-
10,2
8
16,8
24,6
24,6
-
12,1
7,9
-
13,3
10
26,2
38,5
38,5
-
18,9
12,3
-
-
463
8.3. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
ЗАКЛЕПОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Единого правила для выбора диаметра заклепок не существует. Диаметр заклепки
зависит от толщины соединяемого материала, шага заклепок, нагрузки, соотношения
между прочностью и твердостью материалов заклепки и соединяемых деталей, наконец,
от технологии установки заклепок.
Соотношения, приведенные в табл.13, являются ориентировочными.
Лучше полагаться на опыт исполненных конструкций и руководствоваться норма-
нормами, принятыми в данной отрасли промышленности, а при проектировании новых кон-
конструкций проводить экспериментальную проверку.
13. Рекомендуемые средние соотношения размеров
в заклепочных швах
Эскиз
Швы
силовые
прочноплотные
t
Коэффициент
прочности
шва ф
25
Внахлестку
3d
5+8 мм
2</+8мм
0,5 - 0,6
25
5+8 мм
мм
0,6 - 0,7
25
6d
5+7 мм
3d+22 мм
0,7 - 0,8
Встык
5i=@,6 -0,8M
A,5 + 2M
3,5d
5+6 мм
мм
0,6 - 0,7
464
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 13
Эскиз
Швы
силовые
прочноплотные
Коэффициент
прочности
шва ф
¦A,5*2)8
8+6 мм
3,5</+15 мм
0,75 - 0,85
A,5 + 2M
5+5 мм
6rf+20 мм
0,85 - 0,9
Примечания:
1. Практически чаще пользуются соотношениями:
d - S + D + 8 мм); 3d < t < bd; l,5d < / < Id.
2. При склепывании материалов разной толщины исходят из суммарной
толщины, и при S = 5 -5- 60 мм d - C * 3,5) ^8 .
8.4. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ
14. Допускаемые напряжения в деталях заклепочных соединений
Вид напряжений
Срез [тер]
Смятие [стсм]
Растяжение элементов
КОНСТРУКЦИИ [<Тр]
Способ изготовления
отверстий
Сверление
Продавливание
Сверление
Продавливание
-
Допускаемые напряжения, МПа
для конструкций и
заклепок из низкоуг-
низкоуглеродистых сталей
140
100
320
280
160
для соединений
из цветных сплавов
@,25 + 0,3)стт
@,6 -г 1) ат
@,4 + 0,5) ат
Примечание. При пульсирующей нагрузке значения допускаемых напряжений снижают
на 10-20 %, при знакопеременной - на 30-50 %".
Расчет на прочность
465
15. Формулы для расчета заклепочного соединения
Вид нагружения
Расчетные формулы
Расчет заклепка
На срез (схемы а, б, г)
где i - число плоскостей среза одной заклепки;
к - число заклепок
На смятие (схемы а, б, г)
На растяжение (схема в)
Расчет соединяемых деталей
На растяжение в сечении 1-1 (схема г)
где dp - диаметр отверстия под заклепку
На срез в сечениях 1-1, 2-2 (схема а)
25(/,-0,5J0)A:
На смятие (схемы а, б, г)
Порядок расчета заклепочного соединения
По заданному типу шва (см. схему г) выбирают
коэффициент прочности шва ср (см. табл. 13)
или определяют его по формуле
По таблице ф = 0,5 -г 0,9
ф =
Определяют площадь сечения 1-1 скрепляемых
деталей
As
Устанавливают диаметр заклепки (d и 28) и па-
раметры шва
ty I, 1\ - см. табл. 13
Выполняют проверочный расчет заклепочного соединения на прочность по формулам данной
таблицы и табл.16
30 Том 1
466
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
16. Формулы для определения наибольшей силы на заклепку
при различных нагрузках
Схема нагружения
Наибольшая сила на заклепку
т =
f
j
4 + !
+ +
+ 4
+ +
,м
Т -
м
5,
::¦
+ + !
/Г
н—
\м
/
Обозначения: к - полное число заклепок в соединениях внахлестку и число закле-
заклепок, расположенных по одну из сторон стыка, в соединениях с накладками; z - число рядов рас-
рассчитываемых заклепок; /щ^- расстояние наиболее удаленной заклепки от оси стыкуемых элемен-
элементов, проходящей через центры тяжести сечений; V*/2 - сумма квадратов расстояний заклепок
одного ряда, перпендикулярного оси элемента, относительно этой оси.
17. Примеры расчета заклепочных соединений
Схема нагружения
Расчетные формулы
Дано: величина нагрузки F, толщина полосы и косынки 5,
диаметр заклепок d, диаметр отверстия под заклепки do, мате-
материалы заклепок, полосы и косынки.
Определить наиболее выгодное размещение заклепок в
соединении.
Определяем ширину полосы
b+d
Число заклепок из расчета на срез
F
Допустим к = 5.
Проверяем соединение на смятие:
Расчет на прочность
467
Продолжение табл.17
Схема нагружения
Расчетные формулы
Строим эпюру продольных сил, возникающих в попереч-
поперечных сечениях полосы.
В сечении 1-1
с,=
sl
В сечении 2-2
Т2 = F - F/k = 0t8P,
В сечении 3-3
Ъ = F- 0,4F=0,6Ft
В сечении 4-4
Г4 = f- 0,6F = OAF,
В сечении 5-5
Г5 = F- 0,SF= 0,2/;
Отношение ai'.a^oy.o^.os — 1:0,8:0,6:0,4:0,2.
Длина нахлестки L\ — 21 + 3t.
Материал полосы расходуется нерационально
Рассмотрим другой вариант расположения заклепок
В сечении 1-1
Т\ = F,
В сечении 2-2
Т2 = F- 0,2F = 0,8Р,
2
В сечении 3-3
Г3 = /-- 0,6^=0,4/;
Отнощецие а^а^.а^ = 1:0,92:0,46.
Длина нахлестки Ъх - 2/ + 2/, т.е. меньше, чем в первом
варианте
30*
468
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл.17
Схема нагружения
Расчетные формулы
Рассмотрим третий вариант расположения заклепок
Определим ширину полосы
В сечении 1-1
Т\ - F,
В сечении 2-2
7"
Отношение <ti:o2 — 1:0,698.
Длина нахлестки L$ = t + 21.
Этот вариант наиболее рационален.
Примечание. Из условий прочности заклепок
может оказаться, что рациональнее поставить в первом ряду
три заклепки, а во втором - две
Определим усилия наиболее нагруженных заклепок
Если бы расположение заклепок относительно осей коор-
координат было произвольное, то потребовалось бы находить ко-
координаты центра тяжести (ц.т.):
_
где х„ yi - координаты центров тяжести заклепок; Asi - пло-
площадь среза заклепок; ; - порядковый номер заклепки.
В данном случае крепление кронштейна (схема а) можно
рассматривать как нагруженное силой F, приложенной в цен-
центре тяжести (ц.т.), и моментом М= Я (схема б). Нагрузка от F
7>= F/*- F/4.
Обычно условие равновесия от момента М
Отсюда сила, воспринимаемая любой заклепкой,
В данном случае момент М будет уравновешен четырьмя
моментами Тут, где
Сила Тм перпендикулярна к отрезкам г
Т М П
Наиболее нагружены заклепки 1 и 2 (схема б). По теореме
косинусов находим нагрузку
7\ = Г2 =
- 2TfTM cos 135°
Расчет на прочность
469
Продолжение табл. 17
Схема нагружения
Расчетные формулы
1м*
Дано: толщина кронштейна 5 и пластины б}, число закле-
заклепок к ¦ б, диаметр </, допускаемые напряжения [т,,], [вы,]
Определить допускаемую нагрузку F> которую можно
приложить к кронштейну (схема а).
Вследствие симметричного расположения заклепок центр
сдвига находится на оси симметрии посередине между цен-
центрами заклепок 2-2'.
Сдвигающая сила
Усилия, вызываемые моментом, вычисляются по формуле
/ »
Тм = MrJ У г} , где М = Д/ +/i).
Необходимые вычисления ведем с помощью таблицы:
Заклепки
1-1'
2-2'
3-3'
±12
±h
±k
/2 , /2
'1 +'2
it + п
Находим
-2 -2,-2
r = 1 + Г2
. Л /2 , .2 ^;2 . ;2 , /2 л;2 , ;2 , i2 , ,2
+ Г3 = '1 + 12 +'3 + '4 + '1 = 2'1 + '2 + k + '4
Усилия от момента
Сложение усилий по наиболее нагруженному верхнему
ряду выполнено графически (схема 6) Наибольшее усилие
действует на заклепку 1.
Из условия прочности этой заклепки на срез и смятие на-
находится допускаемая сила F
Дано: нагрузка F (схема а), толщины склепываемых профи-
профилей и косынки S, допускаемые напряжения материала заклепок
Определить диаметр заклепок.
Перенесем силу F в центр заклепки 2 (схема 6) с добавле-
добавлением момента М\ = (/ + k)F- Сила равномерно распределится
на три заклепки 7> ~ F/3.
470
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл.17
Схема нагружения
Расчетные формулы
Момент нагрузит две крайние заклепки силами
М± (l+-h)F
т 2#! 2/, '
Наибольшая сила (суммарная) приложена к заклепке 3
F.
/+/,
2/
Из условия прочности заклепки:
на срез (соединение двухсрезное, i =2)
на смятие
d. Т3
Выбираем большее значение d.
Определим наиболее нагруженную заклепку в вертикаль-
вертикальном ряду.
После переноса силы F на линию расположения заклепок
возникает момент
М2 = F[l + 2/i + /2).
Этот момент уравновешивается парами сил, значения ко-
которых пропорциональны расстоянию заклепки от центра со-
соединения:
+ ^Vl / 3> откуда находим
Усилия на заклепках 5 и 6 будут в 3 раза меньше.
Сила F распределится по заклепкам равномерно:
TF=F/4.
Равнодействующая сила, приложенная к наиболее нагру-
нагруженным заклепкам 4 и 7,
(т>}2 =
(F14J.
Из условия прочности заклепки 4 или 7 на срез и смятие
находим диаметр заклепки и выбираем большее значение d.
Для обеспечения прочности всего соединения диаметр за-
заклепки равен большему значению d из найденных для гори-
зонтального и вертикального рядов заклепок
Дано: размеры трубы D, 5, толщина фланца 6Ь сила F,
плечо рычага /, допускаемые напряжения [тс,], [о^]
Подобрать необходимое число заклепок и их диаметр.
Из уравнения моментов сил относительно оси трубы
И= kTR,
где Т ~ сила, приходящаяся на одну заклепку; к - число за-
заклепок,
к=Я/(ТМ). A)
Условные изображения клепаных соединений
471
Продолжение табл.17
Схема нагружения
Расчетные формулы
Задаемся диаметром заклепок, например,
rf= 5 + 61.
Из условия прочности заклепок:
на срез: Т = [icP
на смятие: Т =
находим значение 7V
Подставляем найденные значения Т в формулу A) и на-
находим требуемое число заклепок
Дано: диаметр заклепок d, материалы заклепок и резер-
резервуара, допускаемые напряжения [tq,], [aCM].
Определить наобходимое число заклепок к, с помощью
которых крепится днище цилиндрического резервуара.
Сила, действующая на заклепки от внутреннего давления,
F= п&р/4.
Число заклепок по срезу (заклепки односрезные)
4F
к -
*ср
Число заклепок по смятию E > 5j)
где do - диаметр отверстия в стенке резервуара.
Окончательно принимаем наибольшее число заклепок
8.5. УСЛОВНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ КЛЕПАНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Все конструктивные элементы и размеры шва клепаного соединения приводят на
чертеже. Размещение заклепок указывают на чертеже условно. Примеры условного изо-
изображения клепаных соединений на чертеже приведены в табл.18.
Если предмет, изображенный на сборочном чертеже, имеет ряд соединений с за-
заклепками одного типа и размеров, то одну или две заклепки в сечении или на виде сле-
следует показывать условно, а остальные - центровыми или осевыми линиями (рис. 3, а).
Если на чертеже необходимо показать несколько групп заклепок, различных по типам и
размерам, то рекомендуется одинаковые заклепки обозначать одинаковыми условными
знаками или буквами (рис. 3, б, в).
А-А
л
4>
Рис. 3
472
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
18. Примеры условного изображения клепаных соединений (ГОСТ 2.313-82)
Тип заклепки,
используемый в соединении
Изображение
соединения
Условное изображение
в сечении
на виде
С полукруглой, плоской или
скругленной головкой, а так-
также с полукруглой, плоской
или скругленной замыкаю-
замыкающей головкой
С потайной головкой, а так-
также с полукруглой, плоской
или скругленной замыкаю-
замыкающей головкой
С потайной головкой и с
потайной замыкающей го-
головкой
Г/Л
ESS
V/
Y )
С полупотайной головкой и с
потайной замыкающей го-
головкой
Специальная
у
f
473_
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т.З. Изд.5-е. М.: Ма-
Машиностроение, 1993.
2. Астахов Ф.М. и др. Справочная книга по расчету самолета на прочность. М.:
Оборонгиз, 1954.
3. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. Л.: Машиностроение, Ленин-
Ленинградское отделение, 1983.
4. Гильмельфарб АЛ. Основы конструирования в самолетостроении. М.: Машино-
Машиностроение, 1980.
5. Детали машин: Справочник. Т.1. Изд.З-е/Под ред. Н.С.Ачеркана, М.: Машино-
Машиностроение, 1968.
6. Иосилевич Г.Б. Детали машин. М.: Машиностроение, 1988.
7. Кузьмин А.В., Чернов И.М., Козинцев Б.С. Расчеты деталей машин. Справочное
пособие. Изд.3-е. Минск: Вышэйшая школа, 1986.
8. Общетехнический справочник/ Под ред. Е.А.Скороходова. Изд.4-е, М.: Машино-
Машиностроение, 1989.
9. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. Книга
2. Изд.З-е. М.: Машиностроение, 1988..
10. Решетов Д.Н. Детали машин. Изд.4-е, М.: Машиностроение, 1989.
11. Справочник технолога-машиностроителя. Т.2 / Под ред. А.Г.Косилковой и
Р.К.Мещерякова. Изд.4-е. М.: Машиностроение, 1986.
12. Стальные конструкции: Справочник конструктора / Под ред. Н.П.Мельникова,
Изд.2-е, М.: Строительство, 1972.
474
9. ПАЯНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Процесс получения паяного соединения предполагает нагрев паяемых повверхно-
стей, смачивание их припоем, который в дальнейшем заполняет паяльный зазор и, кри-
кристаллизуясь при охлаждении, обеспечивает получение сцепления кромок деталей. Он
имеет много общего с процессом сварки плавлением; но главные отличия паяного со-
соединения от сварного определяют его преимущества. При пайке кромки деталей оста-
остаются в твердом состоянии (исключение - процесс сваркопайки) и в образовании соеди-
соединения участвует относительно небольшое количество жидкой фазы. К достоинствам
пайки, как способа получения неразъемных соединений, можно отнести: возможность
соединения практически любых сочетаний материалов; проведение процесса в очень
широком диапазоне температур; относистельно небольшие деформации, что обусловли-
обусловливает прецизионность паяных соединений; возможность одновременного выполнения
большого количества паяных соединений; получение разъемных (при определенных
температурах) соединений в автоматических системах (размыкатели электрических це-
цепей, механические размыкатели в системах пожаротушения и т.п.); возможность меха-
механизации и автоматизации процесса.
9.1. СПОСОБЫ ПАЙКИ
В соответствии с ГОСТ 17349-79 устанавливается порядок формирования наимено-
наименования способа пайки по следующим независимым признакам: способ удаления оксид-
оксидной пленки; получение припоя; заполнение зазора припоем; кристаллизация паяного
шва; источник нагрева; наличие давления на паяемые поверхности; одновременность
выполенеия паяных соединений.
В соответствии с ГОСТ 17325-79 по температуре нагрева процессы пайки (и при-
припои) разделяются на низко- и высокотемпературные, границей между которыми при-
принята температура 723 К D50 °С).
Одним из главных условий получения качественного паяного соединения является
удаление пленки, которая в основном состоит из оксидов компонентов, входящих в
состав паяемых материалов. Механическая зачистка паяемых поверхностей непосредст-
непосредственно перед пайкой, как правило, проводится при всех способах пайки. Однако суще-
существует ряд способов, когда оксидная пленка удаляется механическим воздействием не-
непосредственно в процессе нагрева под пайку. К таким способам пайки относятся: ульт-
ультразвуковая, абразивная, абразивно-кристаллическая, абразивно-кавитационная.
В большинстве способов пайки применяют специальные методы удаления оксид-
оксидной пленки химическим путем: восстановление оксидов до чистых металлов; их разло-
разложение или диссоциация; перераспределение оксидов из твердой фазы с паяемой по-
поверхности в жидкую (расплав припоя, флюса) с последующей их кристаллизацией в
галтельных частях шва. Все эти процессы проводятся на стадиях нагрева, а применяе-
применяемые защитно-восстановительные среды должны прешггетвоввать образованию оксидов
на уже очищенных поверхностях.
При флюсовой пайке используют специальные активные химичесские вещества
(одно или смесь), способные восстанавливать оксиды, удалять продукты реакции из
зоны пайки и защищатьь очищенные поверхности от контакта с кислородом во время
процесса пайки. Пайка без применения флюсов может осуществляться в активных
(восстановительных) и нейтральных газовых атмосферах и в вакууме.
Активные газовые среды при пайке выполняют несколько функций: восстанавли-
восстанавливают оксидные пленки не только на паяемых, но и на всех нагретых до температуры
пайки поверхностях деталей (и припоя); защищают от окисления эти поверхности на
Способы пайки 475
стадиях нагрева и охлаждения,- как хорошие теплоносители могут быть исполььзованы
для проведения в процессе пайки термической обработки (закалки, старения и т.д.).
При пайке в вакууме для большинства конструкционных материалов давление сре-
среды в рабочем объеме поддерживают не более 10 + Ю-3 Па. Предусматривая пайку в
вакууме того или иного соединения, следует иметь в виду, что давление паров любого
компонента, входящего в состав припоя и основного материала, не должно превышать
давления в зоне пайки. В противном случае компоненты с более высоким давлением
паров при температуре пайки, чем давление в рабочем объеме, будут испаряться, что
приведет к образованию пористости (негерметичности) паяного соединения, возможна
также эрозия шва и основного металла.
Пайку химически активных металлов, таких как титановые, циркониевые, тантало-
вые сплавы или сплавы, содержащие алюминий и бериллий, следует проводить либо в
сверхвысоком вакууме при давлении не более 1,3 • 10~5 Па, либо применять "азотные
ловушки" для предотвращения попадания паров масла (от паромасляных вакуумных
насосов) в зону пайки, либо применять оборудование с без шсляной откачкой.
При пайке в вакууме и нейтральных средах с успехом применяют самофлюсующие
припои. Введение в припои титана, циркония, германия, бора, гафния, лития, марган-
марганца, кремния придает им способность смачивать и затекать в зазоры при пайке высоко-
высоколегированных сплавов, стекол, керамики и других труднопаяемых материалов. Эти виды
пайки являются наиболее прогрессивными и позволяют получать вакуумношютные,
высокопрочные паяные соединения при безокислительном нагреве деталей. Этот про-
процесс легко поддается механизации и автоматизации.
Смачивание припоем паяемых поверхностей и затекание его в паяльный зазор
происходит лишь в том случае, если температура поверхностей на 30 -s- 50 °С выше тем-
температуры ликвидуса жидкой фазы (температуры конца плавления припоя). При этом
используются источники нагрева, как правило, применяемые при сварке. Для пайки
низкотемпературными припоями применяют электропаяльники. Наиболее широкое
распространение получили газовые горелки, сжигающие горючие газы (ацетилен, про-
пропан-бутан и др.) или жидкости (бензин, керосин) в смеси с кислородом или воздухом.
Электрическая дуга прямого действия (когда одним из электродов является нагре-
нагреваемая деталь) для нагрева при пайке применяется редко. Для высокотемпературной
пайки используют электродуговые устройства - плазменные паяльники. В этом случае в
качестве источника теплоты служит электрическая дуга (плазма) косвенного действия
(деталь электрически нейтральна).
Электроконтактный нагрев осуществляется при прохождении элктрического тока в
зоне повышенного электроконтактного сопротивления паяемых поверхностей. В отли-
отличие от электроконтактной сварки пайку электросопротивлением ведут на значительно
более "мягких" режимах нагрева (при меньших значениях силы тока; более длительных
стадиях процесса и т.д.). Изоляция деталей в зоне паяльного зазора достигается конст-
конструктивным выполнением паяного соединения (центрирование в зоне выступов, штиф-
тование и т.п.), применением изолирующих (прерывистых или расплавляющихся в
процессе пайки) покрытий, электроизолирующих паяльных флюсов. При пайке элек-
электросопротивлением применяются припои с малым интервалом кристаллизации или
чистые металлы, а также активные жидкотекучие флюсы. Благодаря автоматизации
процесса электроконтактную пайку следует рекомендовать к применению в серийном
производстве паяных деталей и конструкций. Пайка ТВЧ или индукционная пайка
находит широкое применение как на воздухе (с применением флюсов), так и в любой
среде (вакууме, инертном газе, восстановительной атмосфере).
Пайка электронным лучом в вакууме применяется сравнительно редко ввиду уни-
уникальности и относительной дороговизны оборудования. Электронно-лучевое сварочное
оборудование используют для пайки особо ответственных соединений, главным обра-
образом, тугоплавких и химически активных металлов (вольфрама, тантала, ниобия, рения,
476 ПАЯНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
платины, титана, циркония, молибдена и их сплавов). Пайка электронным лучом про-
производится, как правило, при расфокусировании последнего (фокус выше или ниже
стыка) и только в вакууме. Пайка лучом лазера осуществляется на воздухе или в любой
другой (оптически прозрачной) среде (вакуум, инертная или восстановительная атмо-
атмосфера). Кроме того, лазерная пайка может производиться при вводе луча через про-
прозрачные иллюминаторы камер.
Общий нагрев паяемых деталей осуществляют при больших габаритах паяемых де-
деталей, совмещении пайки с термической обработкой, одновременном выполнении пай-
пайки нескольких стыков или деталей (например, радиаторы двигателей, партия мелких
деталей и т.п.) и обеспечении минимальных остаточных деформаций паяной конструк-
конструкции (из-за чего нежелателен локальный нагрев). Наиболее часто используют нагрев в
печах - муфельных, вакуумных сопротивления, индукционных, а также инфракрасным
и световым излучением.
Нагрев паяемых деталей осуществляется также погружением их либо в расплавы
солей, либо в расплавы припоев. При пайке погружением в расплавы припоев подго-
подготовляют только паяемые поверхности (зачистка, химическое травление, покрытие флю-
флюсом и т.д.) деталей, главным при этом является создание благоприятных условий для
затекания и удержания расплавленного припоя в капиллярном паяльном зазоре. Общий
нагрев может осуществляться потоком (или струей) нагретого до температуры пайки
нейтрального или восстановительного газа.
Наиболее часто пайка осуществляется готовым припоем (чистые металлы или их
сплавы). Композиционные припои применяются в виде паст, порошков, смесей по-
порошков с паяльным флюсом (реактивно-флюсовая пайка), биметаллических или много-
многослойных листов, многослойных покрытий. Это обычно припои с повышенным содер-
содержанием титана, фосфора, индия, кремния, марганца и других компонентов, образую-
образующих хрупкие соединения или сплавы с металлами основы припоя.
Способом контактно-реактивной пайки, когда припой в зону пайки предваритель-
предварительно не вносится, а образуется за счет контактного плавления в зоне соприкосновения
паяемых материалов, можно соединять металлы, имеющие по природе взаимодействия
один из типов диаграмм состояния: 1) ограниченной растворимости с эвтектикой;
2) непрерывный ряд твердых растворов с минимумом по температуре.
Первому типу соответствуют, например, двойные сплавы: галлий - индий
(температура эвтектики 15,7 °С); олово - индий A17 °С); олово - свинец A83 °С); се-
серебро - медь G79 °С); оловов - цинк A98 °С); медь - фосфор G14 °С); кобальт - титан
A020 °С); серебро - сурьма D85 °С); медь - титан (885 °С); медь - сурьма E26 °С).
Второму типу соответствуют сплавы: золото - никель (минимальная температура
950 °С); золото - медь (889 *С); железо - палладий A300 °С); никель - палладий
A237 °С); марганец - никель A018 °С); медь - марганец (870 °С).
Одновременная, групповая и ступенчатая пайки используются при изготовлении
соответственно многошовных заготовок, деталей, узлов за один цикл нагрева (общий
нагрев детали или зоны, где расположены паяные соединения), соединении нескольких
деталей или сборочных единиц и деталей с различной температурой плавления
(начиная с высокотемпературного шва и кончая наиболее легкоплавким, при этом на-
нагрев на каждой следующей ступени не должен приводить к распайке уже полученных
швов или образованию в них дефектов).
9.2. ЭЛЕМЕНТЫ ПАЯНОГО СОЕДИНЕНИЯ
Шероховатость паяемых поверхностей и их напряженное состояние оказывают
большое влияние на качество получаемого спая. Экспериментально установлено, что
обработка (точение, фрезерование и др.) с параметрами шероховатости Rz 40 + 2,5 дает
Элементы паяного соединения
477
наилучшие результаты.Рекомендуется ограничить применение смазочно-охлаждающих
жидкостей и абразивных материалов при окончательной обработке поверхностей, что
необходимо при обработке сплавов, содержащих химически активные компоненты, ти-
титановых, циркониевых, танталовых сплавов и многих высоколегированных сталей (в
том числе 12Х18Н10Т), бериллиевых бронз и др.
В случае необходимости (по условиям работы конструкции) проведения шлифова-
шлифования, притирки и других видов обработки, связанных с применением абразивных мате-
материалов, следует принимать специальные меры по удалению внедрившихся в паяемые
поверхности абразивных частиц. На практике применяют химическое травление основ-
основного металла с последующей отмывкой в ультразвуковых ваннах.
Под паяльным зазором понимается расстояние между поверхностями паяемых де-
деталей при температуре пайки. В большинстве случаев при высокотемпературной пайке
паяльные зазоры весьма невелики @,01 + 0,10 мм), поэтому за фактический паяльный
зазор следует принимать расстояние между впадинами микронеровностей
(микрорельефа поверхности) на паяемых поверхностях. При малых паяльных зазорах
практически невозможно отделить (даже на микрошлифах) паяный шов от диффузи-
диффузионных зон.
В качестве припоев для пайки могут применяться чистые металлы и сплавы с тем-
температурами плавления C + 3000 °С) [4]. В табл. 1 приведены рекомендуемые величины
паяльных зазоров для используемых на практике групп (по основным легирующим
компонентам) припоев. В табл. 2 приведены марки, химический состав и области при-
применения припоев.
1. Рекомендуемые значения паяльных зазоров для некоторых материалов, мм
Припой
Оловянно-
свинцовый
Медный
Медно-цинковый
(латунь)
Медно-
фосфористый
Серебряно-медно-
фосфористый
Серебряный
Алюминиевый
Цинковый
Паяемый материал
Медь
0,07+0,20
-
0,04+0,20
0,04+0,20
0,02+0,15
0,04+0,25
-
-
Медный
сплав
0,07+0,20
0,04+0,20
0,04+0,20
0,04+0,20
0,02+0,15
0,04+0,25
-
-
Сталь
углеродистая и
низколегированная
0,05+0,50
0,001+0,05
0,05+0,25
-
-
0,02+0,15
-
-
коррози-
коррозионно-стойкая
0,20+0,75
0,01+0,10
0,02+0,12
-
-
0,05+0,10
¦ -
-
Алюминиевые
сплавы
0,05+0,15
-
-
-
-
-
0,12+0,25
0,10+0,25
2. Классификация, марки, химический состав, свойства и назначение придоевв
Группа-
Марка
Нормативный
документ
Температура
плавления, "С
начала
полного
Плотность,
г/см3
Химический
состав
(содержание %)
Назначение
Низкотемпературные припои
Галлиевые
Висмутовые
Индиевые
Цинковые
Оловянно-
свинцовые
ГМ, ГИМ,
ГОСМ,
ГОМ, ГИС,
гисм
ПОСВ 33
ПОСВ 50
Сплав
*озе
Сплав
Вуда
ПСрЗИ
ПОИ 50
П300А
П150А
ПОД 10
ПОСЗО
ПОС40
ПОСК50-18
ПОС90
ПОС61
ПОС61М
ПОССу4-6
ПОСК2
Разработка
"ГИРЕД-
МЕД"
ОСТ
4.ГО. 033.000
ТУ6-09-4065-75
ТУ6-09-4064-75
Юг0.021.003ТУ
ОСТ4.ГО.033.
000
ОСТ48-182-78
ТУ48-13-7-
76
ТУ48-13-21-74
16
120
90
93
66
141
117
260
150
199
220
183
142
183
183
183
244
220
50
130
92
96
70
141
117
310
170
210
250
238
145
220
190
192
270
240
6,-2*
12,5
9,5
9,6
9,9
9,5
7,36
7,7
8,0
7,3
10,1
9,3
8,8
7,6
8,5
8,5
10,7
10,8
Ga, In, Co, Sn, Ag
диффузионная
пайка
Pb, Sn, Bi C3; 33; ост.)
Pb, Sn, Bi
B4,5; 24.5; ост.)
Pb, Sn, Bi
C2; 16; ост.)
Pb, Sn, Bi
B4,5; 12,5; ост.)
bi, Hg (основа;
2,5 *3, 5)
Sn, In D9 * 51; ост.)
Cd, Zn C9 * 41; ост.)
Sn, Zn, Cd C8; 2,6;
OCT.)
Zn, Sn (9*11; ост.)
Pb, Sn (основа; 29^-30)
Pb, Sn (основа; 39^41)
Pb, Sn, Cd
(ост.; 50+18)
Pb, Sn (ост.; 89^-91)
Pb, Sn (ост.; 60-62)
Pb, Sn, Си (ост.;
61*1,5-2,0)
Pb, Sn, Sb (основа;
3,5*5,5)
Pb, Sn, Cd (основа;
2.3; 18,0)
Элементы полупроводниковых приборов
при температуре не более 100 "С без при-
применения флюсов. Температура распайки
700 °С
Детали, не допускающие нагрева выше
150 °С; элементы автоматики с фиксиро-
фиксированной температурой срабатывания
(размыкатели, предохранители)
Детали из благородных металлов, микросхе-
микросхемы, металлизированная керамика и стекло
Алюминиевые сплавы, неметаллические
материалы с алюминиевым покрытием
Элементы электрорадиоаппаратуры и дру-
других электрохимических изделий из медных,
никелевых сплавов, имеющих покрытия
(серебро, золото, олово, кадмий, олово-
свинец и т.д.)
Продолжение табл.2
Оловянно-
свинцовые
с серебром
ПСр2
ПСр2,5
ПСрОЗ-97
ПСрОСЗ-58
ПСрОСЗ,5-
95
ПСрОСу8
(ВПрб)
ПСрМО5
(ВПр9)
ГОСТ 19738-80
ГОСТ 19738-80
225
295
221
180
220
235
215
235
305
225
190
224
270
245
9,5
11,0
7,4
8,6
7,4
7,6
7,5
Sn, Ag, Pb C0; 2,0;
основа)
Sn, Ag, Pb E,5; 2,5;
основа)
Sn, Ag B,7*3,3;
основа)
Sn, Ag, Pb, Sb E7;
3; ост.; до 0,8)
Sn, Ag, Pb (основа;
3,5*1,0)
Sn, Sb, Ag (основа;
7,5 * 8,0)
Sn, Sb, Ag, Co
(основа; 1,0; 5,0; 2,0)
Пайка меди, никеля и их сплавов, металли-
металлизированной керамики, по различным ме-
металлическим покрытиям; вакуумно-плотные
спаи с повышенной прочностью и электро-
электропроводностью
Высокотемпературные припои
Алюми-
Алюминиевые
Магнивые
Титановые
Серебряные
П124А
АЛ2
СИЛ-0
34А,
П430МГ
П38ОМг
ПрМТ45
ВПр1б
ВПр25
ПСр29,5
ПСр15
ПСр25Ф
ПСр25
ГОСТ 2685-75
ГОСТ 1521-76
ТУ 1-92-46-7M
-
-
-
ТУ14-1-2703-79
разработка
ВИАМ
ТУ48-1-261-
80
510
578
580
530
330
330
960
880
1500
660
640
650
740
530
578
590
550
430
380
970
900
1550
710
815
710
755
-
2,6
2,6
3,3
2,7
3,0
6,0
5,8
6,3
8,8
8,3
8,3
8,7
Си, Si, Al A0; 7; ост.)
Si, Al A0*13; основа)
Si, Fe, Mn, Al A1,5;
0,35; 0,1; ост.)
Си, Si, Al B8; 6; ост.)
Zn, Al, Mg B4,
2*2,5; ост.)
Zn, Al, Mg A4,
0,7*1,0; ост.)
Cu, Si, Fe, Tl E0;
1; 2; ост.)
Cn, Ni, Zn, П B3;
9; 12; 5; ост.)
Tl, V, Та, Zr A4*18;
26*30; 18*20; ост.)
Co, Zn, Ag, Cd (ост.;
30,5; 29,2; 11,7)
Cu, P, Ag (ост.;
4,5*5,1; 15)
Cu, P, Ar (ост.; 5;25)
Cu, Zn, Ag (ост.; 25,5;
25)
Пайка алюминия и его сплавов, газопла-
газопламенная, погружением в расплавы солей
Пайка магниевых сплавов газовой горелкой
в расплавах солей
Индукционная, печная пайка в вакууме
титановых сплавов; ВПр25, кроме того, для
пайки молибдена, ниобия, графита, кера-
керамики. ПрМТ-45 - порошковый припой для
толстостенных деталей при зазорах ОД мм
Пайка медных и никелевых сплавов, сталей
и сочетаний этих материалов всеми извест-
известными способами, кроме пайки в вакууме
Продолжение табд.2
Группа1
Серебряные
Медные
Медно-
фосфорные
Марка
ПСр37,5
ПСр45
ПСр40
ПСр50
ПСр72
Ср999
ПСрЛНМ
72
ПСрМНЦ
38
ВПр15
Медь марок
МОО, МО,
Ml, M2p,
МЗр
Л63
Л68
ЛК62-0,5
ЛОК59-
1-0,8
МФ2
МФЗ
(ПМФ -7)
Нормативный
документ
ГОСТ 19738-80
ГОСТ 6836-80
ТУ48-1-337-75
ТУ48-0714-
84-76
ГОСТ 859-80
ГОСТ 15527-70
ГОСТ4515-81
Температура
плавления, °С
начала
725
665
590
779
779
960
780
780
860
1083
900
930
897
890
707
714
полного
810
730
610
860
779
960
820
900
880
1083
905
938
900
905
850
860
Плотность,
г/см3
8,9
9Д
8,4
9,3
10,0
10,5
10,0
9,8
8,9
8,5
8,6
8,2
8,2
8,4
8,5
Химический
состав,
%
Си, Zn, Мл, Ag (ост.;
5+6; 7,9*8,5; 37,5)
Си, Sn, Ag, Fe, Pb
C0; ост.; 45; 0,15; 0Д0)
Си, Ni, Zn, Ag, Fe, Cd
A6417,4; 0,3;
16,2+18,8; 39+40; 0,15;
OCT.))
Си, Ag, Fe (ост.; 50;
0,15)
Си, Ag, Fe (ост.; 72;
0,15)
Ag (99,9)
Си, Ni, Ag, Zi B7,5;
1,0; 72; 0,15+0,25)
Си, Ni, Zn, Ag (ост.;
1,6+2,8; 9,5+10,5; 38)
Си, Al, Ag, СЛ, Mg
B+3,5; 0,3+0,6; ост.;
13+16; 0,3+0,8)
Марки меди с содер-
содержанием кислорода не
более 0,05%
Си, Zn F2+65; ост.)
Си, Zn F6+69; ост.)
Си, Zn, Si F1+64; ост.;
0,3+0,7)
Си, Zn, Sn, Si E8+60;
ост.; 0,7+1,1; 0,2+0,4)
Си, Р (основа;
8,5+10,0)
Си, Р (основа;
7,0+8,5)
Назначение
To же (см. стр. 479)
То же, и титановых сплавов
Пайка деталей электровакуумных приборов
в вакууме
Пайка титана и его сплавов, металлизиро-
металлизированной керамики в печах с нейтральной и
восстановительной средой
Пайка конструкционных материалов, высо-
высоколегированных сталей в вакууме, ней-
нейтральной и восстановительных средах
Пайка углеродистых, легированных и высо-
высоколегированных сталей всеми способами,
кроме пайки в вакууме и деталей электро-
электровакуумных приборов
Пайка меди и ее сплавов (меди без флюса)
газопламенная, в востановительных средах,
погружением в расплавы солей
Продолжение табд.2
Медно-
фосфорные
Никелевые
Медно-
никелевые
Медно-
никелевые,
никелевые
ПФОЦ-
7-3-2
ПМФОЦр
6-4-0,03
ЗООК
ВПр1
ВПр4
ВПр8
ВПр11-40Н
ВПр17
ВПрЗ
ВПрЗК
ОСТ1.90056-72
ТУ48-21-663-79
ТУ92-247-75
OCTL90208-75
ТУ1809-1О8-79
ТУ48-1-355-75
ТУЗ-02-67
1У1-595-91-80
680
-
1080
940
ИЗО
980
950
1140
1240
700
610
630
1120
980
1140
1020
990
1150
1260
6,5
7,2
7,2
8,7
8,0
7,6
8,9
8,9
8,2
Си, Zn, Sn, P
(основа; 1*3; 2,54-3,5;
54-7)
Со, Sn, P, Zr (основа;
3,5^-4; 5; 5,3-6,3;
0.014-0,05)
Со, Ni, Sn, P (основа;
0,24-0.5; 144-16; 4*6)
Са, Ni, Si, Мл, Fe, Co
(ост.; 27*30; 1,5-5-2,0;
1,5; 0,1*0.3)
Са, Ni, Si, Mn, Fe, Co
(ост.; 284-30; 0,8*1,2;
28*30; 1*1,5; 4*6)
Nii Si, Nb, Co, V, Mn
(основа; 0,2*1,0; 2*3;
11; 4*9,5; 32*35)
NI, Si, В (основа;
1,8*2,2: 0,6*1,2)
Са, Ni, Si, В, Nb, Co,
Mn, Zn, Ag, P (ост.;
16*18; 0,1*0,3;
0,1*0,2; 0,5*2,0;
0,5*2,0; 0,5*2,0;
17*19; 20*23; 0.1*0,2)
Cu, Ni, Si, Cr, Co
C0, ост.; 7.5*11;
12*14; 9.5*11,5)
Ni, Si, Tl, B, Nb, Cr,
Mo, Co, V
(основа; 3,5*6;
0,2*0,5; 0,2*0,5;
0,5*1,5; 12*15;
0,1*0,5; 3*6; 9*12;
0.5*1.5)
Пайка меди и ее сплавов (меди без флюса)
газопламенная, в востановительных средах,
погружением в расплавы солей
Пайка легированных и высоколегирован-
высоколегированных сталей, жаропрочных и коррозионных
сталей в нейтральных и восстановительных
средах
ВПр1 и ВПр11-40Н также для пайки в
вакууме, ВПрП-40Н и ВПр24 порошковые
припои для заполнения зазоров до 1 мм
ВПр1 и ВПрП-40Н также для пайки в
вакууме, ВПрП-40Н и ВПр24 порошковые
припои для заполнения зазоров до 1 мм
Продолжение табл.2
Группа
Медно-
никелевые,
никелевые
Цирконевые
Марка
ВПр24
ПМ17
ПМцЮ
ВПр2
ВПр20
ВПр25
Нормативный
документ
ТУ1-595-79
ТУ48-21-326-
79
ТУ48-21-141-
72
ОСТ1.90082-
73
Разработка
ВИАМ
Температура
плавления, °С
начала
1200
870
900
960
1400
1500
полного
1220
940
960
980
1450
1550
Плотность,
г/см3
8,2
8,4
8,6
8,1
6,4
6,3
Химический
состав,
%
Ni, Si, Ti, В, Nb, Cr,
Mo, Co, Al, W
(основа; 2,5-гЗ; 1;
0,24-0,3; 104-11; 6-=-7;
1,64-2,0; 8,54-9,5; 44-5;
8,54-9,5)
Cu, Ni, Sn,
Si, Mn, Fe, В
(ост.; 124-14; 54-6;
0,24-0,6; 154-17; 1+2;
0,24-0,3)
Cu, Ni, Mn,
Fe, Cr, В
(ост.; 44-6; 94-11,5;
0,5; 0,44-0,6; 0,1)
Cu, Ni, Si, Mn, Fe
(ост.; 5-i-6; 0,5;
224-26; 0,84-1,2)
Ti, Nb, Cr, Zr, Mo, V
A6; 1; 1; ост.; 1; 28)
Tir Zr, V, Та
A44-18; ост.; 264-30;
184-20)
Назначение
ВПр1 и ВПрП-40Н также для пайки в ва-
вакууме, ВПрП-40Н и ВПр24 порошковые
припои для заполнения зазоров до 1 мм
Пайка высоколегированных сталей с медью
по никелевым покрытиям
Пайка тугоплавких металлов и их сплавов,
керамики, графита в востановительных и
нейтральных средах
1 По основному легирующему элементу.
Типы паяных соединений
483
Для улучшения диффузионных зон часто применяют технологические покрытия
(гальванические, полученные физическими и химическими методами), которые позво-
позволяют "управлять" формированием их химического состава, структуры, а также свойств.
Технологические покрытия одновременно выполняют роль заищты паяемого материала
от окисления в ходе нагрева и в процессе пайки.
Следует отличать технологические покрытия от барьерных. Последние наносятся
на основной материал для предотвращения контакта (нежелательного) металла с при-
припоем (например, химический никель на алюминиевых сплавах, гальванический никель
на стали 12Х18Н10Т, металлизирующий слой на керамике и т.п.), а также для ограни-
ограничения растекания припоя, и свойства диффузионных зон соединения определяются
процессами их взаимодействия с припоем.
Галтельные участки шва - части паяного соединения, сформировавшиеся на на-
наружных поверхностях паяемых деталей. При флюсовой пайке, пайке самофлюсующими
припоями или припоями с большим интервалом кристаллизации в галтельных участках
сосредотачиваются вещества, являющиеся продуктами химических реакций при пайке
(главным образом раскисления, а также легкоплавкие составляющие припоя, иепро-
реагировавшие остатки паяльных флюсов и т.д.). Такие галтели необходимо дорабаты-
дорабатывать после пайки; в большинстве случаев (особенно при пайке в вакууме, инертных и
восстановительных средах высокотемпературными припоями) галтели полезны, так как
способны воспринимать значительную часть рабочих напряжений, особенно при работе
конструкций в условиях вибрации, знакопеременных и ударных нагрузок, нагружении
внутренним давлением и в вакуумноплотных паяных соединениях.
9.3. ТИПЫ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Элементы паяного соединения (форму и размеры деталей в зоне паяного шва, рас-
расположение его относительно рабочих нагрузок, припой, способ пайки, метод нагрева,
фиксация паяльного зазора и т.д.) выбирают, как правило, из нескольких вариантов в
ходе конструкторско-технологической обработки (ГОСТ 17325-79, ГОСТ 19249-73).
41 Нахлесточные
Рис. 1. Основные типы паяных соединений
311
484
ПАЯНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
DDM
Рис. 2. Обеспечение величины паяльного зазора Л:
а - плотной посадкой в части зоны их сопряжения; б - керпением на плоскости одной из деталей;
«г, г - закладкой кусочков фольги, приваренной точечной и лазерной сваркой; 5 - поясками с накат-
накаткой различного профиля; д - кернеиием в трех-четырех точках; е - выступами типа шлицев
(выполняются протяжкой); ж - закладкой по периметру припоя кольца из более тугоплавкого рас-
растворимого в припое металла (одновременно ограничивает площадь растекания припоя); з, м - нане-
нанесением покрытия на локальных участках деталей (различными методами и очертаниями); 1 - паяе-
паяемые детали; 2 - припой; 3 - "лыски" для выхода припоя (газа, ишака) из паяльного зазора; 4 - вы-
выступы от точечного кернсния; 5 - металлические прокладки (из более тугоплавкого, чем припой ме-
металла); 6 - пояски с накаткой; 7 - кериение по цилиндрической поверхности; 8 - продольные высту-
выступы; 9 - тугоплавкое растворимое кольцо; 10 - места нанесения паяного покрытия
Прочность паяных соединений
485
Паяные соединения выделяются в отдельные группы по признаку взаимного рас-
расположения и формы паяемых элементов в характерном сечении паяного соединения
(рис. 1). Некоторые примеры способов формирования и фиксации паяльных зазоров
приведены на рис. 2. Условные изображения паяных соединений показаны на рис.3.
Швы, выполненные по периметру (рис.3, а), обозначаются окружностью диаметром 3-3-5
мм, расположенной на конце указывающей линии. На изображении паяного соедине-
соединения при необходимости указывают размеры галтелей шва и обозначение шероховатости
их поверхности (рис. 3, б).
Обозначается вид припоя в соответствии со стандартами или техническим*! усло-
условиями в технических требованиях чертежа типа: ПОС40 ГОСТ21930-76. При необходи-
необходимости в этом же пункте следует приводить требования к качеству шва. Ссылку на номер
пункта следует помещать на полке линии-выноски, проведенной от изображения шва,
например: п.6 (рис. 3, а).
При выполнении швов припоями различных марок (ступенчатая пака) всем швам,
выполняемым одним и тем же припоем, следует присваивать один порядковый номер,
который наносится на линии-выноске. В технических требованиях марки припоев ука-
указывают: ПСр72 ГОСТ 19738-80 (М 1); ПСр29,5 ТУ 48-1-261-80 (№ 2). Типы и парамет-
параметры паяных соединений устанавливает ГОСТ 19249-73.
Рис. 3. Условные изображения паяных соединений на чертежах
9.4. ПРОЧНОСТЬ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Свойства и состав паяного шва, а, следовательно, и прочность паяного соединения
может существенно отличаться от прочности применяемого припоя (табл.3).
3. Прочность паяных соединений некоторых материалов
Припой
Паяемые материалы
Прочность соединения,
МПа
на отрыв ор
на срез Хер
Температура
испытаний,
°С
Низкотемпературные припои
ПСр2,5*
IJOCCy
50-0,5
ПОС40
12Х18Н10Е, по медному или ни-
никелевому покрытию
Латунь
Ст08КП
Латунь
Медь
СтО-Ч кп (без покр.)
CrOtS кн (оцинкованная)
20
-
82ч-92
56-66
68+78
-
67+76
89+98
-
-
-
-
30+50
49+52
20+24
10+14
26+36
52+62
39+46
45+56
20+26
20+21
20
85
20
196
20
486
ПАЯНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл.3
Припой
ПОС40
ПСрОСув
ПСрМ025
Паяемые материалы
12Х18Н10Т
Медь, покрытая оловом и серебром
Прочность соединения,
МПа
на отрыв стр
-
-
-
-
-
-
-
-
на срез xq,
29*39
20ч-22
15*19
54*83
18*29
49*69
34*59
24*29
Температура
испытании,
°С
-196
20
85
-70*-20
200
-70
20
150
Высокотемпературные припои
Медь
марок
Ml, МБ
ВПр1
Л63
ЛК62-0.5
ПМ 17
Г1М 17А
МФ2
МФЗ
ПФОЦ-
7-3-2
ПМФОЦр
6-4-0,03
12Х18Н10Т
10
20
ЗОХГСА**
20ХЗМВФА**
20ХЗМВФА+12Х18Н10Т,**
покрытие Нб
Тантал ТВЧ**
Платина + 12Х18Н10Т**,
покрытие Нб
Сплав ВНЖ90 (W, Ni, Fe, 90; 7;
3%)
20ХЗМВФА + 12Х18НШТ**
12Х18Н10Т
12Х18Н10Т
20
Медь
12X18Н ЮТ
12Х18Н10Т
Медь
Латунь
Медь
Латунь + медь
Латунь
•
Медь
314*343
274*343
176*245
542*547
460*507
520*596
-
>250(>о0>2)
тантала)
-
258*443
-
568*573
-
-
446*456
-
410*420
343*392
196*206
412*417
411*431
186*196
176*196
132*137
117*123
-
-
167*206
-
-
-
147*186
-
188*239
-
-
167*196
-
250*269
-
-
253*277
-
390
558*420
470
362+490
421*568
294*392
186*216
88*157
255*270
270*294
-
-
-
¦
206*245
-
110*124
98*110
167+206
313*333
235*265
186*206
127*157
147*196
186*216
167*196
193*212
200*203
20
-70
200
400
600
20
600
20
-70
20
100
200
300
-70
20
100
20
-196
Прочность паяных соединений
487
Продолжение табл.3
Припой
ПМФОЦр
6-4-0,03
ЗООК
ПМцЮ
ПСр 15
ПСр 25Ф
ПСр 25
ПСр 37,5
ПСр 45
ПСр 40
ПСр 50
ПСр 72
Ср999
ПСрЛНМ
72
ПСр
МНЦ38
ПСр 29,5
ВПр2
Паяемые материалы
Медь + латунь
Латунь
Латунь
Медь + латунь
12Х18Н10Т
Латунь
Медь
Латунь
12Х18Н10Т
Сталь + медь
Латунь
Медь
12Х18Н10Т
ЗОХГСА
Латунь
40ХМА
ЗОХГСА
Сталь + медь
Титановые сплавы ОТ-4, ВТ-20
20
Сталь + медь
ВТ1-0 + 12Х18Н10Т с покрытием
НЗ
20ХЗМВФА
ВТ5
12Х18Н10Т
09Х15Н9Ю
07Х21Г7АН5
Медь + латунь
Медь
12Х18Н10Т
09Х15Н8Ю
Прочность соединения,
МПа
на отрыв ар
-
225+297
-
-
392-5-412
333*353
157-5-176
260*270
-
216*225
108*176
-
294*314
118*137
289*368
158*209
500*622
475*652
266*285
-
510*529
196*215
-
-
108*123
323*333
137*147
-
336
147*154
-
-
-
-
-
-
-
-
510*539
-
158*218
-
-
-
-
-
на срез хер
191*200
190*201
187*196
157*176
401*421
-
167*176
392*402
98+100,
235+250,
304+314
196*206
-
-
-
-
230+279
358*431
196+208
353+372
-
-
98+108
206+240
98+147
-
-
105+120
-
157+164
98+118
69*78
39+49
176+196
196*216
98*118
69+70
39+49
-
186+196
-
265+278
137+152
100+112
245*296
206+294
196+294
Температура
испытаний,
°С
20
400
600
20
400
20
600
20
600
20
400
500
600
20
200
400
500
600
20
20
300
500
-60
20
200
488
ПАЯНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл.3
Припой
ВПр2
ВПр 3
ВПрЗК
ВПр4
ВПр8
ВПрП-
40Н
ВПр 15
ВПр 16
ВПр17
Паяемые материалы
09X15Н8Ю
08Х17Н5МЗ
15Х18Н12С4ПО
ВДУ-2
ВДУ-2р
12Х18Н10Т
12X13
14Х17Н2
12Х18Н10Т
ХН77ТЮР
ВЖ98+ЖС6К
ВТ6
ОТ4
Сталь ВНС2 (Х15Н5Д2Т)
Прочность соединения,
МПа
на отрыв стр
-
-
-- ¦
-
¦ - -_" ":
36&421
194+36Г
294*343
2844-304
157+176
-
-
-
-
-
, . -.. L _- . ..
¦
¦-¦¦,"¦
-; ¦
¦
-
-
-
-
-
-
225+245
-
.294+313
206+225
127+157
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
на срез Tq,
186+235
118+196
118+137
186+294
206+245
186+225
206+245
88+127
223+265 .
~ 206+216
206+215
186+196
39+49
196+206
20+24
8+10
176+196
10+13
441+510
323+392
284+323 .
_ -255+304
127+176
255+270
167+183
147+158
245+261
245+257
147+155
216+231
206+217
176+206
157+196
-
39+49
-
-
-
201+221
172+216
132+142
107+123
69+83
352+411
304+318
304+314
390+441
343+392
Температура
испытаний,
°С
400
500
600
-60
20
200
400
500
-60
20
200
500
600
20
1100
1200
20
1100
-70
20
200
400
600
20
300
500
20
300
500
20
-70
20
800
850
1000
20
900
1000
-70
20
300
400
500
20
400
500
-70
20
Дефекты паяных соединений
489
Продолжение табл. 3
Припой
ВПр17
ВПр25
34А
СИЛО
АЛ-2
П124А
П430 Мг
или ПЗЗО
Мг
Паяемые материалы
Сталь ВНС2 (Х15Н5Д2Т)
Ниобиевый сплав ВН5АЭ
Молибденовый сплав ВМ-6
Алюминиевые сплавы
Д18
АМгб
АМц
АЛ2
АМц (Ср20)
АД 31, АД 33
Д1
Магниевые сплавы
Прочность соединения,
МПа
на отрыв ор
-
-
-
-
-
-
-
1864-1966
-
78^-108
98-5-187
-
113*147
98+147
147-5-172
984-117
на срез тер
1964-216
984-118
5884-612
2944-343
20*29
494-57
29+34
544-64
-
-
1044-106
167+186
-
-
Температура
испытаний,
"С
500
600
20
1100
1500
1200
1500
20
* Пайка в вакууме при 450 °С.
** То же, при 1120 + 1270 °С.
Деформирование паяного шва при его испытаниях на прочность и при воздейст-
воздействии эксплуатационных нагрузок происходит в очень малых паяльных зазорах, и вели-
величина этих деформаций, предшествующих разрушению, мала. Благодаря этим факторам,
прочность паяных швов чаше значительно превышает прочность припоя. Например,
прочность паяного чистой медью шва стали 30ХГСА (пайка в вакууме, зазор 0,02 +
0,05 мм, температура 1120 °С, время 3 мин) на отрыв (нагружение по нормали к длине
шва), стр = 460 4-510 МПа, у чистой меди стр = 220 + 240 МПа. Поэтому определение
прочностных характеристик паяных соединений необходимо проводить в каждом кон-
конкретном случае на образцах, запаянных по технологии пайки изделия.
Выбор допускаемых напряжений для паяных соединений зависит от многих фак-
факторов: свойства основных материалов и припоев, термического цикла пайки, вида пая-
паяного соединения, паяльного зазора, силовых нагрузок, температурного режима и среды
эксплуатации. Надежным методом определения допускаемых напряжений являются
испытания паяных образцов и натурных изделий при параметрах и в условиях близких
или идентичных эксплуатационным.
9.5. ДЕФЕКТЫ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Дефектами паяных соединений являются (ГОСТ 17325-79):
непропай - полное или частичное незаполнение паяльного зазора припоем;
неспай - отсутствие сцепления паяемого материала с припоем (хотя на рентгенов-
рентгеновском изображении паяного шва фиксируется заполнение зазора);
эрозия общая или локальная, проявляющаяся в разрушении основного металла в
зонах контакта его с припоем (характерно для паяных тонкостенных конструкций);
подрез - появление углублений в основном металле в галтельных участках шва, об-
образовавшихся вследствие локальной эрозии;
490 КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
поры, усадочные раковины, шлаковые включения, трещины, микротрещины, на-
наплывы (ГОСТ 2601-84);
паяльные остаточные напряжения, имеющиеся в паяном соединении после его ох-
охлаждения (усадка припоя при кристаллизации, структурные превращения, другие про-
процессы, сопровождающиеся изменением объема).
Практически появление любого дефекта является следствием либо неправильного
выбора сочетания припой - металл, либо нарушения технологического процесса пайки,
неправильной подготовки паяемых поверхностей, применения некачественного флюса,
загрязнения среды (вытекание расплава в объем вакуумной камеры, иегерметичности
системы газонакопления и т.п.).
Допустимость тех или иных дефектов (без их исправления) должна оговариваться
также, как и обязательные методы контроля:
внешний осмотр (с применением или без применения оптических средств);
контроль микроструктур и свойств образцов-свидетелей;
выборочное или 100%-ное просвечивание швов на рентгеновских или гамма-
установках контроля;
ультразвуковой контроль с применением стандартных или специальных методик;
выборочное испытание паяных изделий до разрушения;
механические испытания образцов паяного соединения и основного материала и
т.д.
Неразрушающие методы контроля оговорены в ГОСТ 24715-81 "Соединения пая-
паяные. Методы контроля качества".
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Справочник по пайке. Под ред. Петрунина И.Е. М.: Машиностроение, 1984.
400 с.
2. Лашко СВ., Лашко Н.Ф. Проектирование технологии пайки металлических из-
изделий. М. Металлургия, 1983. 280 с.
3. Кузнецов О.А., Поголов А.И. Прочность паяных соединений. М. Машинострое-
Машиностроение. 1987, 112 с.
4. ОСТЗ-5149-82. Припои для пайки металлов. Общие технические требования.
5. ОСТЗ-5150-82. Флюсы для пайки металлов. Общие технические требования.
6. ОСТЗ-5151-82. Газовые среды для пайки металлов. Общие технические требова-
требования.
7. Гладков А.С., Подвигина О.П., Чернов О.В. Пайка деталей электровакуумных
приборов. М. Энергия, 1967. 288 с.
10. КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
ЮЛ. ОБЩИБ СВЕДЕНИЯ
Склеивание - это способ создания неразъемного соединения элементов конструк-
конструкции с помощью клея. Процесс склеивания основывается на явлении адгезии - сцепле-
сцепления в результате физических и химических сил взаимодействия клея с различными ма-
материалами при определенных условиях.
Конструирование и расчет клеевых соединений 491
Клеевые соединения обладают рядом преимуществ перед механическими
(резьбовыми, клепаными), паяными и сварными: возможностью соединения материа-
материалов различной природы и изделий разных толщин, отсутствием ослабляющих соеди-
соединяемые детали элементов, снижением массы конструкций, простотой и низкой стоимо-
стоимостью технологического процесса, герметичностью соединений, широким ассортиментом
клеевых материалов с самыми разнообразными свойствами и различным назначением
(силовых, электроизоляционных, электропроводных, теплостойких, герметизирующих,
эластичных и т.д.).
К недостаткам клеевых соединений следует отнести сравнительно низкую стой-
стойкость при повышенных температурах, небольшую прочность при неравномерном отры-
отрыве, необходимость во многих случаях проводить склеивание при нагревании, токсич-
токсичность многих составляющих клеевых композиций.
Клеи представляют собой вещества или смеси веществ органической, элементоор-
ганической и неорганической природы, способные к перехоту из жидкого или вязкого
состояния в твердые. Основой синтетических клеев являют полимеры.
Классифицируются клеи по различным признакам: по назначению, физическому
состоянию, химическому составу, способу нанесения, по условиям отверждения, темпе-
температуре эксплуатации и т.д. Наиболее распространена классификация клеев, основанная
на принадлежности основного компонента к термореактивным или термопластичным
полимерам.
Термореактивные клеи представляют собой композиции, которые переходят в не-
неплавкое и нерастворимое состояние под воздействием тепла, катализаторов или при
одновременном их взаимодействии. Синтетические термореактивные клеи, получаемые
на основе эпоксидных, фенолоформальдегидных, полиэфирных и других смол, в боль-
большинстве случаев являются двух- и более компонентными.
Термопластичные клеи - это клеи на основе термопластичных смол
(поливинилхлорида, полистирола, полиамидов, производных акриловой и метакрило-
вой кислот и др.) и на основе каучуков.
10.2. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Элементы конструкции, сборка которых осуществляется склеиванием, должны
иметь для этого специально спроектированное соединение. При проектировании клее-
клеевого соединения необходимо:
определить величину и тип нагрузки на всю конструкцию и особенно на клеевое
соединение;
определить изменение свойств клеепого соединения под воздействием среды, в ко-
которой оно будет работать;
выбрать материал конструкции;
выбрать клей;
рассчитать размеры и остальные конструкционные параметры соединения с учетом
запаса прочности;
выбрать технологию склеивания (обработку поверхности, способ нанесения клея,
режим отверждения);
экономически обосновать выбранную конструкцию и технологию.
При конструировании клеевых соединений необходимо учитывать следующие ре-
рекомендации:
площадь склеивания должна быть как можно большей;
нагрузку должна нести максимальная часть площади склеивания;
необходимо добиваться, чтобы напряжение в клеевом шве действовало в направле-
направлении его максимальной прочности;
492
КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
оптимальные зазоры между склеиваемыми поверхностями в зависимости от марки
клея и конструкции должны быть в пределах: 0,05-0,15 мм при склеивании металлов
между собой; 0,05-0,2 мм при склеивании металлов с неметаллическими материалами;
0,1-0,2 мм при склеивании металлов с резиной.
В процессе эксплуатации клеевые соединения воспринимают различные нагрузки,
которые могут быть приведены к четырем основным типам (рис. 1). В табл. 1 представ-
представлены типы конструкций клеевых соединений, способных воспринимать различные на-
нагрузки.
Рис. 1. Основные типы нагруження клеевого соединения:
а - сдвиг; б - равномерный отрыв; в - отдир; г - внецентровой отрыв
1. Рекомендуемые формы клеевых соединений в зависимости от направления нагрузки
Типы соединений
Рекомендуемая <рорма
Угловые стыковые
1
Угловые с загибом кромки
Угловые в паз
Конструирование и расчет клеевых соединений
493
Продолжение табл. 1
Типы соединений
Рекомендуемая форма
Тавровые стыковые
Тавровые с уголком
Тавровые в паз
Стыковые с нахлестом
Стыковые в паз
Стыковые на ус
Г
Стыковые с одной и двумя накладками
I
Стыковые нахлесточные
494
КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 1
Типы соединений
Рекомендуемая форма
Соединения полых профилей
Соединения труб:
с формованным гладким раструбом
с двухраструбной муфтой
с гладкой надвижной муфтой
различного диаметра
В табл. 2 приведены расчетные формулы для определения напряжений в различных
моделях клеевых соединений.
2. Расчетные формулы для определения напряжений в различных схемах клеевых соединений при сдвиге и отрыве
Вид
напряженного
состояния
Расчетные схемы
Расчетные формулы
общие
для определения
максимального напряжения
Обозначения
1. Сдвиг при
растяжении
(соединение
внахлестку)
а)
V//
ft
У
ft
р
ГГП
и
*h2;
- 1 shajc
!B chv
б)
1 chctjci
2p shv J'
= E2\ f\ = hy\
P chax
При x = ±J/2
2р
thv +
P a/
T^ --57: v~ 2
для случая а):
—cthv ;
2Р J'
1 + ?2*2.1
1
shv
для случая б):
a2 = 2<?з / ?i
2. To же с уче-
учетом нормаль-
нормальных напряже-
напряжений в клеевом
шве
E
У/А
0
E
У
—""i
ь
*
Ы
1-
/ ft/
При § = ± 1
'Зтах =
P /З^з 2Л
ОЗтахЛЛ\ ^3
при 2у = Л3
-52
th52
3. Сдвиг
соединения с
одной наклад-
накладкой
Р р shax
й р + у acha/
При х =
; у=Е2/Е1;
Р Р
= —-r^-—a
1
Ъ р + у tha/
Продолжение табл. 2
Вид
напряженного
состояния
4. Сдвиг со-
соединения с
двумя наклад-
накладками (двойная
нахлестка)
5. Сдвиг при
растяжении с
учетом погра-
пограничных слоев
6. Сдвиг при
сжатии (срез)
Расчетные схемы
п
i.
Щ
t—¦
т
1
с
Г**
UL1
-
Р_
/¦»
с
р
с
'ft
х
ь
1 р
1
&
&
Or
и
Расчетные формулы
общие
а) Е\ ф Е-)', h\ = Н%\
х — Р х
Р (г 1
2b eal - e~al
Ei Ег Е; G* Gs,
,„ч Г Езкътл
111 "^ -^33
х j- о>2 —г 1
chcoj shoo 2 J
Р _ cha(//2-х)
Tj* * a sh2v
для определения
максимального напряжения
При х ~ 1
а)
P-Jk 1
х(е^+е-^ +2<р)
б)
Р 1
При \ = ±1
Г ^з?1
С&о 1
XthCI ' thco2j
При х = - 1/2
Обозначения
ш = 2кA + vj/);
h$E\h\
E\h\
у = —*
а-г4к
Ю1 -л
4Л.
9
Г 1 2 ^
[Е.к +?,A.J'
J
Р
м
у=в//2; г<, = ?у;
ч
Продолжение табл. 2
Вид
напряженного
состояния
Расчетные схемы
Расчетные формулы
общие
для определения
максимального напряжения
Обозначения
7. Сдвиг труб-
трубчатых (цилинд-
(цилиндрических) со-
соединений
«с
t
?,.*
0
При x = /
T3max =T
°3max = T
2яг/
К
Ex
8. Отрыв со-
сосредоточенной
силой тонкой
пластинки,
приклеенной к
жесткой под-
подложке
При х ~ О
р
<т3х = 2,62—Ае'1ВС cos осе
о
-4 =^ТГГ7з-;
9. Отрыв сим-
симметричными
поперечными
силами (нерав-
(неравномерный
отрыв, раска-
раскалывание)
^
9*
При дс = /
[Ф1A)Ф1(х)+Ф2(Г)Ф2(х)
I &Ъ2Ы + sin 2а/
е.
sh2a/ - sin 2а/ J
X
12A -ц')"
Ф/ - функция Крылова-
Власова
Продолжение табл. 2
Вид
напряженного
состояния
Расчетные схемы
Расчетные формулы
общие
для определения
максимального напряжения
Обозначения
10. Нормаль-
Нормальный отрыв
цилиндричес-
цилиндрического соедине-
соединения встык с
учетом оста-
остаточных напря-
напряжений
&-=
-с
1
a i
Щ
i-
г
1 т
У//
\
/i(»z) - функция Бесселя
первого рода первого поряд-
порядка
'-и! ,
2 1 ..2
Примечания:
1. В таблице введены следующие обозначения: Ei, G/, \ц - соответственно модули упругости, сдвига и коэффициент Пуассона; А,- - тол-
толщина (индекс 3 относится к клеевому шву, 1, 2 - к подложке, 0, 4, 5 - к пограничным слоям); / - длина клеевого шва; Р, Т и Q - соответст-
соответственно продольные и поперечные силы; М - изгибающий момент; щ - термический коэффициент линейного расширения; 3 - перепад тем-
температуры; Eyj - деформация усадки.
2. Функции Крылова - Власова: Ф\(х) = ch(cuc) cosfooc), Ф2ОО = sh(ox) sin(ax), Ф3(х) = sh(ax) cosfax), Ф^х) = ch(ouc) sin(ax).
3. Функция Бесселя первого рода первого порядка: г <7\ _ [ ?\ v_LzJJ— f?\ ( larg d<jc ), где r(z) _ [p-'t^dt ( Rez>0 );
для практического применения функции Бесселя определяются по таблице (см., например Б.И.Сегал и К.А. Семендяев, "Пятизначные мате-
математические таблицы" , М. 1962).
499
10.3. ТЕХНОЛОГИЯ СКЛЕИВАНИЯ
Технологический процесс склеивания состоит из нескольких стадий: подготовки
поверхностей под склеивание; приготовления и нанесения клея на склеиваемые по-
поверхности; отверждения клея.
Подготовка поверхностей под склеивание заключается в удалении со склеиваемых
поверхностей различных загрязнений и изменении химической природы поверхностей с
целью достижения максимально возможной смачиваемости и адгезионной способности.
Подготовка поверхности является основным фактором при установлении ресурса рабо-
работы клееной конструкции.
Способ подготовки поверхности под склеивание зависит от природы склеиваемых
материалов, конструктивных особенностей деталей и изделий, условий эксплуатации и
типа используемого клея. Способы подготовки поверхности можно разделить на физи-
физические и химические.
Физическая обработка: механическая (абразивное шлифование, обработка металли-
металлической щеткой, наждачной бумагой, пескоструйным аппаратом, фрезерная или токар-
токарная обработка); облучение (у - лучами, ультрафиолетовыми и инфракрасными лучами,
ионная бомбардировка); обработка ультразвуком; обработка статическим и высокочас-
высокочастотным разрядом; газопламенная обработка.
Химическая обработка: обезжиривание (в парах растворителей, тампоном, в аппара-
аппарате Сокслета, в вашгс); травление; фосфатировапие; анодирование; использование адге-
адгезионных грунтов.
Некоторые способы подготовки поверхностей под склеивание ряда материалов пе-
перечислены ниже.
Алюминиевые сплавы - анодирование в серной (с хромпиком) или в хромовой ки-
кислотах. Наиболее эффективным способом является анодирование в фосфорной кислоте.
Не допускается анодное оксидироваштс деталей из алюминиевых сплавов, сваренных
точечной сваркой, клепаных или имеющих узкие зазоры.
Углеродистые стали - пескоструйная обработка, зашкуривание, травление в соля-
соляной кислоте, цинкование, кадмировапие с последующим пассивированием.
Коррозионностойкие стали - пескоструйная обработка, обезжиривание, зашкурива-
зашкуривание, травление по пикл и иг- процессу, в соляной кислоте, в смеси соляной, фосфорной
и плавиковой кислот (при особо жестких условиях эксплуатации клеевых соединений).
Титановые сплавы - опескоструивание (наиболее эффективный метод), травление в
растворах минеральных кислот, анодирование в растворах серной кислоты, ортофос-
форной кислоты, формалине и др.
Магниевые сплавы - химическое оксидирование (травление в хромовой кислоте).
Медь и медные сплавы - опескоструивание, зашкуривание, черное химическое окси-
оксидирование, обработка в смеси серной кислоты и бихромата натрия, в смеси соляной
кислоты и хлорного железа, в растворе хлорного железа.
Никель и сплавы на его основе - травление в азотной кислоте, в смеси соляной и
хромовой кислот.
Никелированные детали нельзя подвергать травлению или опескоструиванию. Ре-
Рекомендуется протирать не содержащими хлора моющими средствами, промывать дис-
дистиллированной водой, сушить при 60 *С и сразу же клеить.
Цинк - обработка в растворе соляной кислоты.
Хром и хромированные детали - обработка в растворе соляной кислоты.
Бериллий - очистка едким натрием, в растворе серной кислоты.
32*
500 КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Вольфрам и его сплавы - обработка в смеси кислот плавиковой, азотной, серной.
Олово - зашкуривание и очистка раствором специального мыла.
Свинец - смоченную водой поверхность свинца зашкурить, протереть мылом, про-
промыть дистиллированной водой и сушить при 50 °С.
Платина - очистка в парах растворителей.
Кадмированные, посеребренные, позолоченные детали - очистка растворителем и про-
протирка моющим средством, не содержащим хлора.
Уран - электролитическая обработка с последующей выдержкой в атмосфере
инертных газов в вакууме.
Металлы с гальваническим покрытием - обезжиривание в парах растворителя, обра-
обработка в растворе соляной кислоты.
Резины - механическая обработка (абразивная, зачистка щеткой и наждачной
шкуркой, обдув абразивным зерном, мокрая пескоструйная обработка), обработка в
серной или азотной кислоте. Для тонкостенных резиновых деталей - бромирование в
растворе бромистых солей с минеральным окислителем, введение добавок.
Неметаллические материалы (композиционные материалы, пластмассы, керамика,
стекло и т.д.) - опескоструивание, зачистка шкуркой, абразивом, химическая обработка,
механохимическая обработка, нанесение грунтов, дублирование и т.д. Полиолефины,
фторопласт - специальная обработка, например натрийнафталиновым комплексом; об-
обработка поверхности пламенем пропановой горелки, коронным разрядом, в тлеющем
разряде, электронное и УФ-облучение и т.п.
Способ нанесения клея. Выбор способа нанесения клея в основном определяется
его физико-химическими свойствами, размерами и формой склеиваемых поверхностей.
Способы нанесения клеев перечислены в табл. 3. Самым распространенным способом
нанесения жидких клеев является промазывание вручную кистью, шпателем, валиком,
раклей и т.п.
Отверждение клеев. Параметрами отверждения клеев является температура, время и
давление. Технологический процесс может включать также стадию удаления летучих
компонентов из клея (например, растворителя) после нанесения его на склеиваемые
поверхности.
Температура отверждения клеев может быть в пределах от комнатной до -350 °С. В
процессе отверждения при повышенной температуре очень важно, чтобы нагрев был
равномерным по всей склеиваемой поверхности. Охлаждать клеевые соединения после
отверждения следует медленно. Для отверждения применяют реэисторный и индукци-
индукционный нагрев, инфракрасные, ультрафиолетовые, электронные, лазерные, плазменные
и рентгеновские лучи, лучистую энергию, ультразвук, высокочастотные колебания, на-
нагрев с помощью микроволн.
Важным технологическим параметром является давление склеивания, которое оп-
определяется типом используемого клея, конструкцией и размером клеевых соединений,
качеством их подгонки. Давление создается для фиксации склеиваемых деталей во вре-
время отверждения клея, обеспечения полноты контакта между склеиваемыми поверхно-
поверхностями и клеем, для улучшения текучести и смачивания. Давление регламентируется
технической документацией на клеи и не должно быть выше указанного. Для создания
давления при склеивании используется следующее оборудование: гидравлические прес-
прессы, гидравлические мешки, грузы, струбцины, вакуумные мешки, автоклавы.
Технология склеивания
501
3. Принципиальная схема нанесения клея
Метод
Схема
Физическое
состояние клея
Способ
нанесения клея
Промазка
Жидкий
Ракелем, шпателем
и т.д.
Погружение
Окунание
Накатка
Роликом
или щеткой
Экструзия
LLU
Жидкий, высокой
вязкости
или твердый
Выдавливание
из сопла
Спекание
Твердый
Погружение пред-
предварительно нагре-
нагретых деталей
Распыление
Электростатическое,
плазменное, газовое
распыление
О О
Плавление
Плавление клеевых
заготовок
сто и
Наложение
Пленочный
и твердый
\J \J \J УШШЖ
I
Наложение наре-
нарезанной клеевой
пленки или табле-
таблеток
Y77-
502 КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
10.4. ВЫБОР КЛЕЯ
При выборе клея для конкретного назначения и конкретных условий эксплуатации
клеевого изделия необходимо учитывать следующие факторы: природу склеиваемых
материалов; условия эксплуатации; уровень требуемой прочности; особенности клееной
конструкции; физико-механические и химические свойства клея; технологию склеива-
склеивания.
Основные требования, предъявляемые к конструкционным клеям:
клей должен быть нейтральным по отношению к склеиваемым материалам, т.е. не
вызывать коррозии и не способствовать ее развитию;
отверждение клея должно происходить без выделения летучих веществ;
клей должен быть не хрупким, обладать стойкостью к различным агрессивным
жидкостям в зависимости от назначения;
клей должен иметь достаточную жизнеспособность, хорошую зазорозаполняемость;
клеевые соединения металлов должны обладать высокой механической прочно-
прочностью, не зависящей от действия различных переменных температур и других факторов.
Одним из важнейших показателей конструкционных клеев является термостой-
термостойкость. По этому признаку клеи можно разделить на группы: до 80 °С, до 150 °С, до 200-
350 °С, до 700 °С и выше.
Технологические характеристики ограниченного ассортимента клеев и прочност-
прочностные свойства клеевых соединений на этих клеях, применяемых для склеивания метал-
металлов между собой и с неметаллическими материалами, приведены в табл. 4. Для одних и
тех же сочетаний материалов указано несколько различных по свойствам клеев, поэто-
поэтому выбор конкретного клея в каждом случае будет определяться прочностью клеевого
соединения, устойчивостью клеевого соединения к эксплуатационным условиям, усло-
условиями технологических процессов склеивания и специфическими требованиями по
обеспечению надежности клееной конструкции.
10.5. КЛЕИ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ РЕЗИН МЕЖДУ СОБОЙ
И С ДРУГИМИ МАТЕРИАЛАМИ
Для склеивания резиновых изделий, крепления резин к металлам, дереву, пласт-
пластмассам, стеклу и другим материалам широко применяются клеи на основе различных
синтетических каучуков. Конструкционные резиновые клеи кроме каучуков содержат
вулканизующие вещества. Такие клеи получают на основе полихлоропрена, бутадиен-
нитрильных, полиуретановых, кремнийорганических и других каучуков. В зависимости
от типа используемого вулканизующего вещества клеи отверждаются при комнатной
или повышенной A40 - 150 °С) температуре.
Невулканизующиеся клеи, склеивание которыми происходит в результате испаре-
испарения растворителя, обеспечивают относительно невысокую прочность. Основой таких
клеев является натуральный каучук.
Основные свойства, условия применения и назначения клеев приведены в табл. 5.
10.6. КЛЕИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ИНСТРУМЕНТА
При изготовлении режущего инструмента для обработки труднообрабатываемых
высокопрочных и жаропрочных металлов и сплавов используются твердые сплавы, бы-
быстрорежущие стали, а также синтетические сверхтвердые материалы.
Одним из способов соединения таких материалов является склеивание. Клеи для
таких целей должны обеспечивать термостойкость до ~700 °С; клеевые соединения
должны выдерживать ударные нагрузки и вибрацию в процессе работы. Клеи должны
быть стойкими к действию смазочно-охлаждающих жидкостей, обладать теплопровод-
теплопроводностью.
Для изготовления конкретного типа режущего инструмента клей выбирают в соот-
соответствии с его физико-механическими характеристиками, термостойкостью и техноло-
технологическими свойствами (табл.6).
4. Свойства и назначение конструкционных клеев
Марка клея,
химическая
основа,
ГОСТ, ТУ
БФ-4,
феноло-
формальде-
гидный,
ГОСТ
12172-74
ЭАФ-2,
эпоксидный,
ОСТ В95
1657-75
ПУ-2,
поли-
уретановый,
ОСТ В95
1659-75
ВК-41,
эпоксидный,
модифи-
модифицированный
Циакрин ЭО,
акрилатный,
ТУ 6-09-30-86
Физическое
состояние
Жидкий,
пленка
Жидкий
Пастооб-
Пастообразный
Пленка
ТОЛЩИНОЙ
0,22-0,3 мм
Жидкий
Число
ком-
по-
понентов
1
3
3
1
1
Жизне-
спо-
способность
(срок
хранения)
1 год
1,5 ч
2ч
3 мес.
6 мес.
Режим отверждения
т,
°С
140-
150
20
50-80
0
20
ПО
75-85
120
20
F,
МПа
0,5-
1,0
0,005-
0,3
0,1-
0,5
0.3-
0,5
0,01-
ОД
j
х,
ч
Не
менее 4
2-3
Не
менее 18
24-48
3-4
5-6
3
24
Интервал
рабочих
температур,
°С
-60 - +85
-60 - +60
-60 - +80
-60 - +80
-60 - +100
Прочность,
МПа
16-20
6-8
4
20
32
9
25-35
35-40
35
45
12-15
Склеиваемые материалы,
назначение и свойства
Цветные металлы, коррозионно-стойкие
стали, пластмассы, керамика, фарфор,
эбонит, стекло, дерево, фибра, кожа,
ткани. Для приклеивания тензодатчи-
ков, кошровки резьбовых соединений с
демонтажом. Клеевой шов пластичен,
водо-, бензо-, масло-, грибо-, вибросто-
вибростоек. Ограниченно стоек к спиртам
Металлы, пластмассы, пенопласты. От-
Отверждение клея происходит и при уме-
умеренно низких температурах (-10 °С), во
влажных условиях и под водой. Клеевой
шов водо-, бензо-, масло^грибостоек
Металлы, пластмассы, керамика, стекло,
дерево, ферриты. Клеевой шов бензо-,
масло-, грибо-,' и вибростоек. Клеевые
соединения обладают длительной проч-
прочностью
Металлы, стеклопластики. Для создания
высоконагруженных клеевых соедине-
соединений, склеивание сотовых конструкций.
Клеевые соединения стойки к действию
минеральных масел, топлив, бензина,
гидрожидкостей
Металлы, стекло, дерево, резина и др.
неметаллические материалы. Ограни-
Ограниченная водостойкость. Рекомендуемая
площадь склеивания должна быть не
более 20 см2. Зазор между склеиваемы-
склеиваемыми поверхностями должен быть не бо-
более 0.05 мм. Время схватывания от не-
нескольких секунд до нескольких" минут
Продолжение табл. 4
Марка клея,
химическая
основа,
ГОСТ, ТУ
КМ-200,
КМ-203,
акр штатный,
ТУ 6-01-
1241-80
ТК-200,
ТК-201,
акрилатный,
ТУ 6-01-
1241-80
ТК-300,
ТК-301,
акрилатный,
ТУ€-01-
1241-80
ЭЛ-20,
эиоксиполи-
амвдный,
ОСТВ95
1654-75
БЭН-85П,
БЭН-20П,
эпоксино-
волачный,
ТУ 6-05-
041-625-87
Физическое
состояние
Жидкий
То же
-
и
Пленка
толщиной
0.02-0,2
мм
Число
ком
по-
нентов
1
1
1
2
1
Жизне-
спо-
способность
(срок
хранения)
6 мес.
6 мес.
6 мес.
3-4 ч
18 мес.
Режим отверждения
т,
°С
20
20
20
20
20,
затегй
50-70
180
150
МПа
0.01-
0,1
0,01-
од
0.01-
0,1
0.05-
0,3
0,5
0,5-1
ч
24
24
24
24'
20,
затем
4-5
6-7
6
Интервал
рабочих
температур,
"С
-196 - +125
(КМ-200),
-60 - +125
(КМ-203)
-60 - +130
-60 - +250
-60 - +125
-60 - +125
Прочность,
МПа
Оедв
8
10-12
10
4
8
27
34
20
(КМ-
200),
L6 (КМ-
203)
25-28
20
20-25
30-40
Склеиваемые материалы,
назначение и свойства
Металлы, стекло, каучуки, пластмассы.
Влагостойки. Время схватывания от
нескольких секунд до нескольких минут.
Зазор между склеиваемыми поверхно-
поверхностями для клея КМ-200 не более 0,05
мм. для КМ-203 - до 0.3 мм
Металлы, стекло, каучуки, пластмассы.
Зазор между склеиваемыми поверхно-
поверхностями для клея ТК-200 не более 0,05
мм, для клея ТК-201 0,3 мм. Время
схватывания от нескольких секунд до
нескольких минут
Металлы (сталь, алюминий, латунь с
гальваническим покрытием, титан и
др.), каучуки. пластмассы. Для крепле-
крепления деталей при сборке узлов и элемен-
элементов аппаратуры, подвергающихся воз-
воздействию повышенных температур. Для
клея ТК-300 зазор между склеиваемыми
поверхностями не более 0,05 мм, для
TK-30I да 0,3 мм. Время схватывания от
нескольких секунд до нескольких минут
Стали, алюминиевые и титановые спла-
сплавы, вольфрам, свинец, кадмий, пласт-
пластмассы, керамика, пенопласты. Стоек в
среде масел, бензина, спиртов. Влаго-
Влагостойкость удовлетворительная
Металлы, сотовые конструкции
Продолжение табл. 4
УБ-5-207,
эпоксидный
ТУ 6-05-
241-199-80
УП-5-240,
эпоксидный
ВИЛАДПк-1,
поли-
уретановый,
компонент А
по ТУ 6-05-
221-574-81,
компонент Б
по ТУ 6-03-
375-75
УП-5-230,
эпоксидный,
ТУ 6-05-
241-366-86
УП-5-245,
эпоксидный.
ТУ 6-05-
241-367-86
УП-5-246,
эпоксидный,
ТУ 6-05-
241-412-86
Пасто-
Пастообразный
Тиксо-
тропный
Вязкая
жидкость
То же
Жидкость
Вязкая
жидкость
1
1
2
2
2
2
1 год
6 мес.
3-6 ч
0,25-0,5 ч
0,3-0,5 ч
3-4 ч
120-
150
120-
150
20
120
20
20
20
0,1-0,5
0,1-0,5
Контак-
Контактное
0,3-0.5
0,3-0,5
0,3-0,5
40
мин
40
мин
5 сут.
2
7 сут.
7 сут.
24
-60 - +200
-60 - +200
-40 - +100
До 135
кратко-
кратковременно
-60 - +150
-60 - +150
-60 - +150
25
(СтЗ)
38
25-30
28
24
-
38
25
35
Сталь, алюминий, латунь, медь, пермо-
лой, ковар, золото, керамика, пласт-
пластмассы. Отличительная особенность -
способность склеивать замасленные
металлы. Стойки к гидростатическому
давлению 1 - 107 Па. Сохранение проч-
прочности 95% исходной после имитации
12 лет хранения- Стойки к воздействию
тропических условий, многократному
термоциклированию в диапазоне тем-
температур от -60 до +200 °С, влаги, виб-
вибрации, растворителей, масел, смазочно-
охлаждающих жидкостей. Клеи стойки
к воздействию неравномерных нагрузок
Металлы, стекло, керамика, дерево,
пластмассы. Не содержит растворите-
растворителей. Клей может отверждаться при
минусовой температуре и под водой.
Вибро-„ водо-, масло- и бензостоек
Металлы, стеклопластики; для склеива-
склеивания деталей разных габаритов
Металлы, кварц, керамика, феррит,
стекло с металлом. Для соединения
разнородных и хрупких материалов
Металлы, асбо- и стеклопластики. Об-
Обладает повышенной эластичностью;
ударовибростоек
Продолжение табл. 4
Марка клея,
химическая
основа,
ГОСТ, ТУ
БФТ-52,
феноло-
формальде-
гидный мо-
дифици-
дифицированный,
ТУ6-05-211-
797-72
ВК-9,
эпокси-полиа-
мидный,
ОСТВ95
1653-75
СТЫК,
полиурета-
новый модифи-
циро-ванный
полиэфиром;
СТЫК-К
АНАТЕРМ-
105,
акриловый,
ТУ 6-02-17-88
ВК-13М,
феноло-
формальде-
гидный,
модифици-
модифицированный
каучуком
Физическое
состояние
Жидкий
Пасто-
Пастообразный
Жидкий
То же
Вязкая
жидкость,
пленка
Число
ком
по-
нентов
1
4
4
2
3
Жизне-
спо-
способность
(срок
хранения)
6 мес.
2-3 ч
12 мес.
24 ч
Режим отверждения
т,
°С
170-
180
20
20,
затем
50-70
-30 -
+90
20
160
F,
МПа
0,5-1
0,01-0.2
Кон-
такт-
тактное
0,4-0,8
t,
ч
20-30
мин
24
20,
затем
2-3
1-72
24
2
Интервал
рабочих
температур,
°С
-60 - +250
-60 - +125
До 250
кратко-
кратковременно
-253 - +200
-60 - +150
-60 - +200
Прочность,
МПа
16
4
15-20
(Д16)
10
22
ср
34-40
(Д16)
45
Склеиваемые материалы,
назначение и свойства
Металлы, неметаллические материалы.
Приклеивание фрикционных накладок
к колодке барабанного тормоза. Влаго-,
масло-, бензостоек
Стали, алюминиевые и титановые спла-
сплавы, вольфрам, свинец, кадмий, пласт-
пластмассы, керамика, пенопласты. Стоек в
среде масел, бензина, спиртов. Влаго-
Влагостойкость - удовлетворительная. Обла-
Обладает повышенной эластичностью, не
вызывает коррозии металлов
Металлы, полимеры, стекло, дерево,
резина. Склеивание разнородных ме-
металлов; по ржавчине и нефтепродуктам.
СТЫК-К вспенивающийся, заполняет
зазоры до 20 мм
Металлы. Клей анаэробный. Склеива-
Склеивание и герметизация плоских и цилинд-
цилиндрических соединений с максимальным
зазором 0.3 мм. Высокоударопрочный
Металлы, стеклотекстолит, силикатные
стекла, асбостекловолокнит.
Вибростоек, стоек в среде масел, топ-
лив, не вызывает коррозии металлов
Продолжение табл. 4
Марка клея,
химическая
основа,
ГОСТ. ТУ
ВК-32-200,
ТУ 6-17-
663-75
ЭЛАСТО-
СИЛ 11-01а,
кремний-
органический,
ТУ6-02-
857-74
ЭЛАСТО-
СИЛ 137-83,
кремний-
органический,
ТУ6-02-12-
292-77
ВК-18М,
феноло-
формальде-
гидный,
модифици-
модифицированный
элементо-
органичес-
кими
соединениями
К-300-61,
эпокси-
кремний-
органический,
ОСТ В95-
1658-75
К-400,
эпокси-
кремний-
органический.
ОСТ В6-05-
5100-77
Физическое
состояние
Вязкая
жидкость
Пасто-
Пастообразный
Тоже
Вязкая
жидкость
Пасто-
Пастообразный
То же
Число
ком-
по-
понентов
3
1
1
3
3
3
Жизне-
спо-
способность
(срок
хранения)
24 ч
3 мес.
3 мес.
2ч
2ч
Режим отверждения
Z
аС
170-
180
20
20
180-
200
20
50-60
70-80
20
80
F,
МПа
0,6-2
0,01-ОД
0,01-0,1
0,03-2
0,05-0,3
0,3-1
ч
2
24
24
3
48
10
4-6
48
4
Интервал
рабочих „
темпера-
температур. °С
-60 - +200
-60 - +200
в среде
воздуха
-130 - +300
в среде
воздуха
-60 - +500,
до 800
кратко-
кратковременно
-60 - +250
-196 - +250,
до 400
кратко-
кратковременно
Прочность,
МПа
Седв
13
2
17
20-36
20-32
16
1,6
1,6
30
19
19
Склеиваемые материалы,
назначение и свойства
Металлы, стеклотекстолит, силикатные
стекла, асбостекловолокнит.
Вибростоек, стоек в среде масел, топ-
лив. не вызывает коррозии металлов
Сталь, алюминий, медь, стекло, кера-
керамика, бетон, вулканизированные сили-
силиконовые резины. "Схватывание" про-
происходит за 2-3 часа. Для получения
максимальной прочности на металличе-
металлическую поверхность предварительно на-
наносят подслой П-11
Металлы, работающие при 500 °С. Во-
до-, влаго-, масло-, бензо- и вибросто-
вибростоек. Характеризуется длительной проч-
прочностью под нагрузкой
Металлы, асботекстолит, асбоцемент,
стеклотекстолит, прессматериал АГ-4,
керамика, слюда, кварцевое стекло,
теплоизоляционные материалы. Стоек к
органическим растворителям, кремний-
органическим маслам
Стали, алюминиевые, магниевые и ти-
титановые сплавы, латуни, серебро, кера-
керамика, графит, ситалл, стеклотекстолит.
Тропикостоек, стоек к кремнийоргани-
ческим маслам
Продолжение табл. 4
00
Марка клея,
химическая
основа,
ГОСТ, ТУ
ВК-43М,
карборан-
уретановый
ВК-22,
кремний-
органический
ВК-15,
кремний-
органический.
ТУ 6-05-1456-
71
ВК-20,
ВК-20М,
поли-
уретанкарбо-
рановый,
ОСТ 1.90270-
78
ВК-36.
эпоксидный,
ТУ 6-17-1060-
79
ВК-50.
ТУ 6-17-
1060-79
Физическое
состояние
Пасто-
Пастообразный
То же
Вязкая
жидкость
Жидкий
Пленка
толщиной
0,24 мм
Пленка
Число
ком-
по-
понентов
3
3
3
3
1
1
Жизне-
спо-
способность
(срок
хранения)
Зч
3-4 ч
5-7 ч
3 мес.
3 мес.
Режим отверждения
т,
°С
100-
120
20
150
150
20
(ВК-
20М)
80-90
(ВК-
20М)
175
130-
140
F,
МПа
0,01-0,2
Кон-
Контактное
0,1-0,3
0,05-
0,15
0,5-1
1-3
t,
ч
4-6
3-5
сут.
2
3
3-5
сут.
6
3
3
Интервал
рабочих
температур,
°С
-60- +400
-60 - +600
-60 - +700.
до 1200
кратко-
кратковременно
-60 - +400,
до 800
кратко-
кратковременно
До 1000
кратко-
кратковременно
-60 - +150
-60 - +200
Прочность,
МПа
«Усдв
20;
6D00°С)
25
9
19,7
8-10
зз,
25
A50 °С)
15
Ср
25
10
24
Склеиваемые материалы,
назначение и свойства
Металлы, углепластики, графит, метал-
металлы и неметаллические материалы со
спецпокрытиями
Теплоизоляционные, теплозащитные
материалы с металлами
Стали, титановые сплавы, стеклотексто-
стеклотекстолит, графит. Стоек в среде масел, бен-
бензина, углеводородов. Вибро- и влаго-
маслостоек
Сталь, титановые сплавы, латунь, стек-
стеклопластики, неметаллические материа-
материалы с металлами. Стоек к действию ма-
масел, топлив, влаги, морского тумана,
солнечной радиации. Водостоек
Металлы, стеклопластики, композици-
композиционные материалы, сотовые конструкции
Металлы, композиционные материалы.
Клеевые швы газонепроницаемые, от-
отсутствие летучих веществ. Виброводо-
Виброводостоек. Заполняет зазоры до 1 мм. Эла-
Эластичен. Работоспособен под постоян-
постоянным напряжением 9 МПа более 1000 ч
Примечание.
В таблице введены следующие обозначения: Т - температура; F - давление; т- время отверждения; сгодл - предел прочности при сдвиге;
<7П - предел прочности при равномерном отрыве.
5. Свойства и назначение клеев для склеивания резин между собой и » другими материалами
Марка клея,
химическая ос-
основа,
ГОСТ, ТУ
88-НП,
наирит,
ТУ 38-105540-76
Лейконат,
изоцианат,
ТУ 6-14-95-85
ЛН, наирит, ОСТ
В95 1663-75
НТ-150-1,
наирит,
ТУ 38 105789-87
51К-41,
ТУ 51-300542-85
СФ-2а,
бутадиен-
нитр ильный,
ТУ 38 205 561-85
51-К-34,
наирит,
ТУ 38 405 471-82
51-К-36,
наирит,
ТУ 38 405 532-84
Циакрин СО-9,
ТУ 6-09-14-2139-83
КТ-75"К",
кремний-
органический,
ТУ 6-02-1-348-80
Жизне-
Жизнеспособность
(срок
хранения)
4
6 мес.
1,5 года
1 год
6 мес.
6 мес.
6 мес.
8 мес.
Режим отверждения
т,
°С
20
ДМПа
0,02
По режиму
вулканизации
20
20
20
20
20
20
20
20
0,02-
0,05
Контакт-
Контактное
Тоже
а
_ и _
и. _
а
и
Ч
24
24
24-48
24
24
24
24
24
48
Интервал
рабочих
температур
°С
-40 - +70
i
-60 - +130
-60 - +120
-50 - +60
-60 - +250
-60 - +80
-40 - +70
-50 - +70
-60-+100
-60-М-300
Прочность клеевого
соединения
Сочетание
материалов
Резина со
сталью
Резина
П-64а или
3826
с металлами
Резина с
металлами
Резина
НО-68-1
со сталью
-
Резина с
металлом
Резина
ИРП-1401
со сталью
ЗОХГСА
Ср, Сотсл,
МПа
2.0 (оотсл)
1Д (<*р)
4,0 (<тр)
2,4 (оотсл)
1,2 - 1,5
(<*стсл)
-
1,4 - 4,0 (ор)
1,8 (ор)
Назначение клея и свойства
клеевого соединения
Вулканизированные резины общего
назначения с металлами, стеклом,
резиной и др. материалами! Клей не
стоек к длительному воздействию
воды и растворов кислот
Невулканизированные резины на
основе наиритового, нитрильного,
стирального каучуков со сталью,
алюминием, латунью
Резины типа НО-68-1 и другие с
металлами, пластмассами, деревом и
др. материалами
Резины типа НО-68-1 с металлами,
резины с резиной холодным спосо-
способом
Фторкаучуки и резинотканевые ма-
материалы
Резины на основе этиленпропилено-
вого каучука с металлами. Рекомен-
Рекомендуется взамен 88-НП
Резины общего назначения между
собой и с другими материалами.
Рекомендуется взамен 88-Н и 88-НП
См. клей 51-К-34
Все марки резин, кроме силоксано-
вых к металлам и между собой
Вулканизированные кремнийоргани-
ческие резины к металлам, невулка-
низованные силиконовые резины к
металлам в процессе вулканизации
Продолжение табл. 5
Марка клея,
химическая
основа,
ГОСТ, ТУ
Зластосил 11-
01 "Б",
кремний-
органический,
ТУ 6-02-857-74
КР-5-18,
бутадиен-
нитр ильный
88-СА,
наирит,
ТУ 38 105
1760-87
ВКР-7,
бутадиен-
нитр ильный
51-К-10,
наирит,
ТУ 38-40528-76
78-БЦС-П,
наирит,
неопрен,
ТУ 38-105470-77
УП-5-247,
эпоксидный,
ТУ 6-05-241-199-
80
51-К-13,
хлорбутадие-
новый и метил-
винилцерезино-
вый, каучуки,
ТУ 38-1051175-77
Жизне-
Жизнеспособность
(срок
хранения)
6 мес.
6 мес.
6ч
3 мес.
3 мес.
Режим отверждения
т,
°С
20
20
20
20
20
20
20
100
ДМПа
0,02-0,03
Контакт-
Контактное
То же
0,05
*>
ч
Не
менее
2
48
24
3-7
сут.
50
мин
В процессе
вулканизации
Интервал
рабочих
температур
«С
-60 - +200
-60 - +80
-60 - +60
-60 - +80
-60 - +80
-60 - +70
-60 - +150
-60 - +70
Прочность клеевого
соединения
Сочетание
материалов
Резина к
ИРП-1338
с ИРП-1338
Резина
ИРП-1266
с алюминием
Резина 203Б
со сталью
Резина 56
со сталью,
алюминием
См. назна-
назначение клея
Резина НО-
68-1
с алюминием
Резина с
металлом
Резина и
ИРП-1316
с ИРП-1316
Резина
ИРП-1390
со сталью
МПа
1,96 (аотет)
1,6 (Сотсл)
4,8 (в<яш,)
1,3 (ор)
2,5 (аотсл)
12 (Оогся)
2,5 - 6,0
(°отсл)
Не менее
1,3 (ар),
2,5 (соти)
9,8 (ор)
ЗД (сотся)
Не менее
4,0 (ар)
Назначение клея и свойства
клеевого соединения..
Кремнийорганические резины между
собой и с металлами
Вулканизованные и невулканизован-
ные резины на основе нитрильных
каучуков с металлами и стеклотканью.
Соединения масло- и тогошвостойкие
Резины общего назначения с металла-
металлами, стеклом, др. материалами и рези-
резины с резинами. Рекомендуется взамен
88-НП
Вулканизованные резины на основе
нитрильного и фгоркаучука.
Вулканизованные резины различной
химической природы со сталью и др.
материалами
Резины общего назначения с металла-
металлами и другими материалами
Резины общего назначения и фгорор-
ганические резины. Соединения теп-
тепло- и маслостойкие
Резины марки ИРП-1390 совместно с
праймером 51-К-19 к металлу с после-
последующей вулканизацией, для крепления
резин на основе каучуков НК, СКИ,
СКМС-10 в процессе вулканизации.
Соединение устойчиво к динамиче-
динамическим нагрузкам
Продолжение табл. 5
51-К-26,
51-К-27,
хлорбутилкаучук,
ТУ 38-1051856-80
51-К-22,
натуральный
каучук, ТУ 38-
1051256-78
Эластосил
137-83,
кремний-
органический,
ТУ 6-02-1-292-
77
3 мес.
3-6 мес.
6 мес.
То же
и
20
-60 - +120
-60 - +90
-130-
+300
(См. назна-
назначение клея)
Полу эбонит
51-1629
со сталью
(См.
назначение
клея)
-
Не менее
3,5 (ор)
1>5 (оогсл)
2,0 (вр)
Резины 51-1632, 51-1639 к металлу
совместно с праймером 51-К-19 и
покровным клеем 51-К-24 с дальней-
дальнейшей вулканизацией
Полуэбонит 51-1629 к металлу с по-
последующей вулканизацией
Кремнийорганические резины к ме-
металлу. Для склеивания и герметизации
изделий из стекла, керамики, алюми-
алюминия, меди и других материалов
Примечание.
В таблице введены следующие обозначения: Т - температура отверждения/ вулканизации; F - давление при отверждении; х - время вы-
выдержки при указанных температуре и давлении; ор - предел прочности клеевого соединения при равномерном отрыве; оотсл - предел
прочности клеевого соединения при отслаивании.
Марка клея,
химическая
основа, ГОСТ,
ТУ
УП-5-207,
эпоксидный,
ТУ 6-05-241-
199-80
ВК-9,
эпоксиполиа-
мидный,
ОСТ В95 1653-75
ТКЛ-75,
эпоксикремний-
органический,
ОСТ В6-05-5100-
77
ВК-2,
полиуретан-
карборановый,
ОСТ 1.90270-78
ВК-2И, поли-
уретановый
КТИ-1,
эпоксидный
ВК-31,
эпоксидный, ТУ-
В6-17-410.П-78
ВК-28,
эпоксидный,
модифицирован-
модифицированный карборансодер-
жащими соедине-
[ НИЯМИ,
ТУ 1-595-3-74
Физическое
состояние
Пасто-
Пастообразный
То же
»»
Таблетки,
порошок
Пленка
Вязкая
жидкость
6
Число
компо-
компонентов
1
4
4
3
4
1
1
4
.Свойства
Жизнеспо-
Жизнеспособность
(срок
хранения)
1 год
2-3 ч
4ч
4-7 ч
8ч
1 год
3 мес.
1 мес.
и назначение клеев для изготовления инструмента
Режим отверждения
т,
°С
150
20
20
80
150
150
220
180
175
150-
200
F,
МПа
Кон-
такт-
тактное
0,01-0,2
Кон-
такт-
тактное
0,03-
0,05
0,03-
0,15
Кон-
такт-
тактное
0,5-
1,0
0,02
¦ь
ч
0,5
24
48
4-6
3
3
3
2
1,5
1,2
Термо-
Термостойкость
200
200
300
До 700
кратко-
кратковременно
400, 700
кратко-
кратковременно
200
150
250
"%
0,1787
0,0794
0,0333
0,0117
0,106
0,231
Предел
прочности
при сдвиге
Селя, МПа
49
(Ст45 с
Т15К6)
15-20
29
20
25
63 (сдвиг
при сжа-
сжатии)
72
10-14
Изготавливаемый
инструмент
Расточные и подрезные рез-
резцы, фрезы, протяжки, зубча-
зубчатые колеса, сверла, долбяки,
развертки, метчики
Развертки, метчики, протяж-
протяжки, калибры, расточные рез-
резцы, абразивный инструмент
Протяжки, расточные резцы,
абразивный и вспомогатель-
вспомогательный инструмент
Сверхтвердые материалы
(карбонадо, эльбор и др.) с
малой поверхностью. Изго-
Изготовление резцов, фрез, сверл,
разверток, метчиков
Резцы, развертки, теплона-
пряженные инструменты
Резцы расточные и с механи-
механическим креплением, фрезы,
метчики, спиральные сверла
Штампы, крупногабаритные
инструменты
Концевой инструмент с твер-
твердосплавной рабочей частью и
стальными корпусами, раз-
развертки, метчики, резцы, ка-
калибры и др.
Примечание. В таблице введены следующие обозначения: Т - температура отверждения; F - давление при отверждении; t - время
выцержки при указанных температуре и давлении; Кт - коэффициент температурной чувствительности
513
10.7. КЛЕЕСВАРНЫЕ, КЛЕЕКЛЁПАНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Клеесварные соединения получаются при совмещении процессов контактной сварки
и склеивания таких материалов, как алюминиевые, магниевые и титановые сплавы, а
также стали всех типов. Прочность сварных точек на отрыв относительно невелика, а
разрушающая нагрузка при отрыве клеевого соединения почти в два раза превышает
прочность при сдвиге. Поэтому клеесварные соединения рационально использовать в
каркасных конструкциях, применять конструктивные элементы открытого типа и учи-
учитывать технологические особенности их изготовления.
Способы выполнения клеесварных соединений:
нанесение на внутренние поверхности свариваемых деталей равномерного слоя
клея, соединение поверхностей и проведение контактной точечной сварки по слою
клея; отверждение клея проводится после сварки;
контактная точечная сварка поверхностей и нанесение клея под нахлестку свар-
сварного шва с последующим его отверждением.
Для клеесварных соединений применяют клеи с невысокой вязкостью, выделяю-
выделяющие при нагревании минимальное количество летучих веществ, не загрязняющие неме-
неметаллическими включениями литое ядро сварных точек. Клеи не должны вызывать кор-
коррозию металлов (табл. 7).
7. Свойства и назначение клеев для клеесварных и клееклепаных соединений
Марка клея,
химическая
основа,
ГОСТ, ТУ
ВК-37,
эпоксидный
ВК-27,
эпоксидный
Л-4,
эпоксидный,
инструкция
ВИАМ 827-70
ВК-5,
нолиуре-
тяновый
ОСТ 9-123-74
11У-2,
иолиуретано-
вый, ОСТ
В95 1659-75
ВК-1МС.
эпоксидный,
инструкция
ВИАМ 958-69
Физи-
Физическое
состояние
Пасто-
Пастообразный
Жидкий
Пасто-
Пастообразный
Вязкая
жидкость
ч
4
4
45-
90
мин
5
2
30
мин
Режим отвержде-
отверждения
т,
°С
120
20
20
20
20
ПО
75-85
120
F,
МПа
0Д-1
0.01
-0,1
0,3
0,1-
0,5
Кон-
такт-
тактное
ч,
ч
3
24
24
24-48
3-4
5-6
3
Интервал
рабочих
температур,
°С
-60 - +200
-60 - +80,
до 250
кратко-
кратковременно
-60 - +80
-196 - +60
-60 - +80
-60 - +80,
до 100
кратко-
кратковременно
Назначение и свойства
Для клееклепаных соединений,
без растворителя. Высокая вы-
выносливость и длительная проч-
прочность при сдвиге. Клей водо- и
тропикостойкий
Большая выносливость клее-
клепапых соединений
Для клесснарных соединений
металлов. При 60 °С клеесвар-
клеесварные соединения обладают не-
невысокой прочностью
Для клееклепаных соединений
металлов и неметаллических
материалов. Вибро-, водостоек
Для клееклепаных соединений
металлов и неметаллических
материалов. Вибро- и влагосто-
влагостоек
Для клеесварных и клееклепа-
клееклепаных иахлесточных соединений,
не более 42 мм (при заливке
клеев после сварки). Клей сте-
стекает с вертикальной поверхно-
поверхности. Не содержит летучих про-
продуктов, проникает в зазоры.
Водостойкость ограничена
33 Том 1
514
КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Продолжение табл. 7
Марка клея,
химическая
основа,
ГОСТ, ТУ
К-4С,
эпокси-
полисуль-
фидный
КЛН-1,
эпоксилоли-
сульфидный,
инструкция
ВИАМ 940-68
ВК-39,
эпоксидный
ВИЛАЦПк-1,
полиуре-
тановый,
компонент А
по ТУ 6-05-
221-574-81;
компонент Б
по ТУ 6-03-
375-75
АНАТЕРМ-1
УНИГЕРМ-
4Пр,
акрилопый
анаэробный
Физи-
Физическое
Состояние
Вязкая
жидкость
Пасто-
Пастообразный
Вязкая
жидкость
Жидкость
ч
20
мин
10
мин
4-5
3-6
-
Режим
отверждения
т,
°С
125
20
120
20
120
20
20
F,
МПа
Кон-
такт-
тактное
Кон-
такт-
тактное
0,3
0.01-
0,1
-
Х2,
ч
3
48
3
5
сут.
2
0,5
3
Интервал
рабочих
температур,
°С
-60 - +80
-60 - +80
-60- +150
-40 - +100
До 135
кратко-
кратковременно
-193 - +150
-253 - +200
Назначение и свойства
Для клессварных нахлесточных
соединений с нахлесткой не
более 36 мм (при заливке клеев
после сварки)
Для клеесварных и клееклепа-
ных нахлесточных соединений
с нахлесткой не более 15 мм
(при заливке клеев после свар-
сварки). Водостойкость ограничена
Проведение сварки по клею
возможно в течение 4-5 ч с
момента приготовления клея;
заливать клей после сварки - в
течение 1 ч для деталей с на-
нахлесткой до 40 мм и 3 ч с
нахлесткой до 12-20 мм. Клей
не стекает с вертикальной по-
поверхности
Для клесклеланых соединений
металлов и неметаллических
материалов. Вибростоек
Пропитка и заделка сварных
швов после точечной сварки
Примечание.
В таблице введены следующие обозначения: tj - промежуток времени, в течение которого
можно наносить клей после его приготовления; Т - температура; F - давление; тд - время
полного отверждения клея.
Клееклепаные соединения характеризуются более высокой прочностью, чем клее-
клеевые, большой надежностью и долговечностью. Эти соединения могут быть выполнены
двумя способами:
склеивают (внахлестку) два листа и по отпержлентгому клею проводят среоление и
клепку;
сверлят отверстия под заклепки, наносят в зоне соединения пастообразный клей и
осуществляют клепку. Отверждение клея проводят по рекомендуемому режиму; давле-
давление обеспечивается заклепками.
Для изготовления клесклепаных соединений применяют пастообразные и пленоч-
пленочные клеи, отличак^циеся высокой элрстичностно (табл. 7).
515
10.8. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ КЛЕЕВ И КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Испытание клеев. Характеристики клеев определяют для установления их соответ-
соответствия нормативно-технической и технологической документации, испытания клеев
проводят в соответствии с техническими условиями, инструкцией или технологически-
технологическими рекомендациями. Наиболее часто определяемыми характеристиками являются внеш-
внешний вид, вязкость, жизнеспособность, содержание летучих продуктов. Методы испытания
каждого параметра приводятся в действующей на клей документации.
Методы испытания клеевых соединений. Наиболее широко применяемыми метода-
методами испытания клеевых соединений являются определение прочности при сдвиге, рав-
равномерном отрыве, неравномерном отрыве, отслаивании (табл. 8).
8. Механические испытания клеевых соединений
Вид испытаний
Вид образца
Стандарт
на метод испытаний
Сдвиг
при растяжении
ГОСТ 14759-69
ОСТ 95 1508-73
Равномерный отрыв
при растяжении
ГОСТ 14760-69
ОСТ 95 1508-73
Неравномерный
отрыв
ОСТ 95 1508-73
Отслаивание
ОСТ 95 1508-73
33'
516 КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
10.9. ОБОЗНАЧЕНИЕ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ЧЕРТЕЖАХ
В клеевых соединениях место соединения
элементов изображается сплошной линией толщи-
толщиной 2 мм (рис. 2).
Дня обозначения клеевого соединения приме-
применяется условный знак, который наносят на линии-
выноске сплошной основной линией (рис. 2).
? При записи в КД указывают марку или на-
именование клея, номер стандарта или техниче-
технических условий (ТУ) на него, технологию склеива-
склеивания.
Рекомендуемые примеры записи:
Клей БФ-4ГОСТ12172-74, склеивание по ОСТ-В95 1652-75.
Клей ЭАФ-2 и склеивание по ОСТВ95 1657-75.
Если требования к прочности клеевого соединения не предъявляются:
Клей БФ-4 ГОСТ 12172- 74.
В случае необходимости в конструкторской документации дают указания о провер-
проверке качества клея и соблюдении технологического режима склеивания на контрольных
образцах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Калинина А.П., Мельникова ТА., Земскова И.А. Клеевые композиции, их свойст-
свойства и применение. Обзоры по электронной технике. Сер.6. Материалы, вып. 10, 1985.
2. Кардашов ДА. Конструкционные клеи. М.: Химия, 1980.
3. Кардашов ДА., Петрова А.П. Полимерные клеи. М.: Химия, 1983.
4. Ковачич Л. Склеивание металлов и пластмасс. Пер. со словацкого Под ред.
А.С.Фрейдина. М.: Химия, 1985.
5. Петрова А.П., Кондратов Э.К., Короткое Ю.В. Склеивание инструмента и осна-
оснастки в машиностроении. М.: Машиностроение, 1985.
6. Петрова А.П. Термостойкие клеи. М.: Химия, 1977.
7. Притыкнн Л.М., Драновский М.Г., Паркшеян Х.Р. Клеи и их применение в элек-
электротехнике. М.: Энергоатомиздат, 1983.
8. Справочник по клеям. Под ред. Г.В.Мовсисяна. Ленинград: Химия, 1980.
9. Справочник по сварке и склеиванию пластмасс. Под общей редакцией
А.Н.Шестопала. Киев: Техника, 1986.
10. Фрейдин А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений. М.: Химия,
1981.
11. Шилдз Дж. Клеящие материалы. Справочник. М.: Машиностроение, 1980.
ПРИЛОЖЕНИЯ
517
I МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ
Гармонические колебания. Колебательными движениями (или колебаниями) в физике
и технике называют такие виды движений (или изменения состояния), которые обла-
обладают какой-либо степенью повторяемости.
Если колебание характеризуется изменением только механических величин
(смещения, скорости, плотности, ускорения и т.п.), то оно называется механическим.
Периодическим колебанием называют колебательное движение, в котором каждое
значение изменяющейся величины повторяется неограниченное число раз через одина-
одинаковые промежутки времени. Наименьший промежуток времени Т, по истечении кото-
которого повторяется каждое значение изменяющейся величины, называется периодом ко-
колебания.
Величина v = — называется частотой периодических колебаний. Частота v изме-
измеряется в Герцах (или циклах в секунду); 1 Герц (Гц) есть частота такого периодического
колебания, период которого равен 1 с.
Гармоническим колебанием называют такое периодическое изменение величины, ко-
которое может быть описано синусоидальным (или косинусоидальным) законом:
х = A sin(o>f + <р).
Положительная величина А называется амплитудой гармонического колебания,
(cat + ф) - фазой гармонического колебания, <р - начальной фазой, ю - циклической (или
круговой) частотой:
а» = — = 2яу.
Т
Фаза гармонического колебания определяет значение изменяющейся величины в
данный момент времени. Фаза измеряется в угловых единицах (радианах или градусах).
Циклическая частота измеряется в радианах в секунду (рад/сек).
Примером гармонического колебания может служить движение проекции шарика,
равномерно вращающегося по окружности с
угловой скоростью о (рис. 1). Для шариков
7 и 2 смещения проекций соответственно
равны:
Х\ - Л sin a = Rskuat,
Х2 = R sin(ce + ф) = R sin(rof + ф).
Колебания с одинаковыми частотами, но
с различными начальными фазами называ-
называются сдвинутыми по фазе.
Сдвигом (или разностью) фаз называется
разность начальных фаз. Сдвиг фаз двух коле-
колебаний одинаковой частоты не зависит от вы-
выбора начала отсчета времени. Например,
сдвиг фаз для проекций шариков 1 \\ 2
Рис. 1. Гармонические колебания
проекций шариков,
равномерно вращающихся по окружности
(рис. 1) при любом выборе начала отсчета времени равен ф.
Гармонические колебания тела возникают при воздействии на него квазиупругой
силы. Квазиупругой силой называют такую силу, которая пропорциональна по величине
518 ПРИЛОЖЕНИЕ
смещению тела от положения равновесия и всегда направлена к положению равнове1
сия. Математическое выражение для квазиупругой силы имеет вид
где к - коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом квазиупругой
силы, х - смещение; знак минус указывает на то, что сила направлена к положению
равновесия.
Все виды периодических колебаний можно с любой степенью точности представ-
представлять в виде суммы гармонических колебаний.
Маятники. Физическим маятником называется всякое тело, подвешенное так, что
его центр тяжести находится ниже точки подвеса. Подвешенное подобным образом те-
тело способно совершать колебания. Маятник называется точечным.
Период математического маятника:
где / - длина маятника, g - ускорение силы тяжести.
Колебания груза, подвешетюго на пружине, можно считать гармоническими, если
амплитуда колебаний лежит в пределах выполнимости закона Гука, а силы трения дос-
достаточно малы.
Период колебаний груза:
Т = 2п <Jm/k,
где m - масса груза, к - коэффициент упругости пружины, численно равный силе, необ-
необходимой для растяжения пружины на 1 см.
Крутильный маятник представляет собой тело, совершающее врашательно-
колебательное движение под действием пружины (например, балансир в наручных ча-
часах и будильниках). При определенных условиях (амплитуда колебаний достаточно мала
и, кроме того, достаточно малы силы трения) эти колебания также можно считать гар-
гармоническими. Период колебаний крутильного маятника:
Т = 2я JJ/D,
где / - момент инерции тела относительно оси вращения, D - крутильная жесткость,
численно равная закручивающему моменту, необходимому для поворота тела на едини-
единицу угла.
Период физического маятника:
где / - момент инерции тела относительно оси, проходящей через точку подвеса, а -
расстояние от центра тяжести до этой оси, т - масса тела, g - ускорение силы тяжести.
Свободные и вынужденные колебания. Колебания, которые будет совершать тело,
если его каким-либо образом вывести из состояния равновесия и затем предоставить
самому себе, называют свободными (или собственными) колебаниями.
Если собственные колебания тела вызваны наличием только квазиупругой силы, то
они будут гармоническими.
Механические колебания
519
Колебания тела, обусловленные одновременным действием квазиупругой силы и
силы трения (которая пропорциональна мгновенной скорости FTp = - rv *, где v - ско-
скорость), называют затухающими колебаниями. При затухающих колебаниях смещение
х = Ле~ы siii((o/ + ф).
Положительная величина А назы-
называется начальной амплитудой, Ъ - коэф-
коэффициентом затухания, Ае~ы - мгновен-
мгновенным значением амплитуды, <о - цикличе-
циклической частотой; е - основание натураль-
натуральных логарифмов:
Рис. 2. Затухающие колебания
где г- коэффициент силы трения, m - масса тела, к - коэффициент квазиупругой силы.
Графически затухающие колебания изображаются кривой, показанной на рис. 2.
Колебания тела, вызванные воздействием на тело периодической внешней силы,
называются вынужденными.
Амплитуда вынужденных колебаний резко возрастает, если период синусоидальной
внешней силы приближается к периоду собственных колебаний тела (рис. 3). Эго явле-
явление называют резонансом.
Если силы трения велики (большое затухание), то резонанс выражен слабо (см.
рис. 3) или совсем не проявляется (например, при > 1).
2© о
Сложение гармонических колебаний. Когда тело совершает одновременно два (или
более) колебательных движения, то результирующее смещение его для любого момента
времени равно векторной сумме всех смещений.
При сложении двух гармонических колебаний, имеющих одинаковые частоты и
направления:
Рис. 3. Резонансные кривые
при различных затуханиях
По оси у отложены относительные значения
амплитуды смещения в . ще В - амплитуда
FQ/k
смещения, Fo/k - статическое смещение, равное
тому смещению, которое вызвала бы постоянная
сила с величиной, равной амплитуде действую-
действующей силы Fq. По оси х отложены относительные
изменения частоты <в/<вО) где Ио = Jk]~m • Точки
указывают положение максимального значения
амплитуды смещения.
* Знак минус означает, что векторы скорости и силы направлены противоположно.
520
ПРИЛОЖЕНИЕ
амплитуда результирующего смещения Ар находится по правилу параллелограмма, как
показано на рис. 4. Результирующее смещение для этого случая:
где
Рис. 4. Сложение амплитуд смещений
гармонических колебаний
с одинаковым направлением
Рис. 5. Сложение взаимно перпендикулярных гар-
гармонических колебаний
Когда тело совершает одновременно два гармонических колебания (с одинаковой
частотой) во взаимно перпендикулярных направлениях, его смещения определяются
уравнениями:
jc = Ay sin mt, у = Ai sin(<of + <р),
и траектория движения описывается уравнением эллипса (рис. 5):
При А\ = Ai и ф = 90° движение тела происходит по окружности радиуса А\.
Механика жидкостей и газов §21
II. МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
Статика. Если жидкость и газ считать несжимаемыми, то давление
Р = Pgh,
где р — плотность жидкости или газа, g — ускорение свободного падения, Л — вы-
высота столба. Величина давления не зависит от формы столба, а определяется только его
высотой.
В сообщающихся сосудах высоты столбов жидкостей обратно пропорциональны
плотностям жидкостей:
Л2 Р2 '
Тело, погруженное в жидкость или газ, испытывает действие выталкивающей
силы, равное весу вытесненной им жидкости или газа (закон Архимеда).
Динамика. При движении жидкости или газа со скоростями, значительно мень-
меньшими, чем скорость звука в этих средах, можно пренебречь их сжимаемостями. При
движении жидкостей и газов возникают силы трения. Если эти силы невелики, ими
пренебрегают и рассматриваемый газ или жидкость называют идеальной жидкостью. В
противном случае говорят о вязкой жидкости.
Движение идеальной жидкости. Течение жидкости или газа называют стационар-
стационарным, если скорость и давление остаются постоянными в каждой точке пространства, где
протекает жидкость или газ.
В этом случае через любое поперечное сечение трубы проходят равные объемы
жидкости (уравнение неразрывности)
где S\ и 52 — площади двух разных сечений трубы, v \ и v 2 — скорости жидкости в
этих сечениях.
Уравнение неразрывности для движения газа, у которого плотность изменяется
от сечения к сечению, имеет вид:
При изменении сечения трубы меняется не только скорость движущейся жид-
жидкости, но и давление, так что в любом сечении (при стационарном движении идеаль-
идеальной жидкости) выполняется условие
, pv2
р +pgh +J~z- = с01**»
или
pv? . pvf
Р\ +P?*i + -^~ = Рг +Pgh2 +-у-,
где р — давление, р — плотность ^жидкости, А — высота данного сечения трубы над
некоторым уровнем, v — скорость движения жидкости в данном сечении трубы.
Данное уравнение носит название уравнения Бернулли. Из этого уравнения сле-
следует закон Торричеми:
где v — скорость частиц жидкости при вытекании из малого отверстия в сосуде, Н —
высота поверхности жидкости над отверстием.
522
ПРИЛОЖЕНИЕ
III. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.
ОТДЕЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ
Термодинамические процессы в идеальном газе. Если при изменении состояния один из па-
параметров (р, Кили 7) остается постоянным, то процессы соответственно называются изобарическими
(р — const), изохорическими (V= const), изотермическими (Т ~ const). При адиабатическом процессе
теплота к системе не подводится, т. е. AQ = 0.
Основные характеристики процессов приводятся в таблице.
Процесс
Изобарический
Изохорический
Изотермический
Адиабатический
Постоянные
параметры
/и, р
т, V
т, Т
m,AQ-0
Уравнение
состояния
V/T= const (закон
Геп-Люссака)
р/Т= const (закон
Шарля)
pV= const (закон Бой-
ля — Мариотга)
pVv = const,
v=cp lcv
A
AT
A
Работа газа
массой m
A mRAT
~ M
Ay = 0
mRT , V2 mRT ,
In - L
M V\ M
mCy (t t )
Pi
Изменение
внутренней
энергии
1 моля газа
Ш=СуЛТ
6U = AQ
SU-Q
5U=CyAT
Примечания. 1) Индексы 1 и 2 у К, ри Т указывают соответственно значения этих параметров
в начальном и конечном состояниях; Су — молярная теплоемкость при постоянном объеме.
2) При изотермическом расширении газа теплота расходуется на работу против
внешних сил, при сжатии теплота передается во внешнюю среду.
Для перехода вещества из тведого состояния в ждкое необходимо затратить
теплоту:
Q = Хт ,
где т — масса расплавившегося тела, А, — удельная теплота плавления.
При кипении необходимо затратить теплоту:
Q = mi
где т — масса испарившейся жидкости, г — удельная теплота парообразования.
Теплота парообразования равна теплоте конденсации.
Температура кипения и температура плавления зависят от внешнего давления.
Длина тведого тяа при •мпературе t °C (lt) опрделяется со длиной
при 0 °С (/о), температурой (( ) и коэффициентом линейного расширения (а):
Коэффициентом линейного расширения 1юзьгвается вогачина, равная сроднему (в
интервале температур от 0°С до / °С) относительному удлинению тела а = — .
V t lQ )
Аналогично для объема тела:
у -у (\ + ft),
где Р —коэффициент объемного раенгиретгя.
Термодинамические процессы. Отдельные параметры различных веществ
523
Коэффициентом объемного расширения называется величина, равная среднему (в
данном интервале температур) относительному изменению объема тела я = -. ' °
v t V
Для твердого изотропного тела (свойства которсго одинаковы по всем напра в-
лениям) р = За .
Коэффициенты объемного и линейного расширения выражаются в град-1.
Удельные теплоемкости ср, теплоты плавления V теплоты парообразования г,
температуры плавления fIUI и кипения /кп
Вещество
Алюминий
Ацетон
Бензол
Висмут
Германий
Глицерин
Дерево:
дуб 6-8% вес. влахи.
сосна 8% вес. влажн.
Железо
Золото
Калий
Латунь
Лед (вода)
Литий
Магний
Медь
Натрий
Нафталин
Никель
Олово
Ртуть
Свинец
Серебро
Сероуглерод
Спирт этиловый
Сплав Вуда
Сталь
Толуол
Фторопласт-4
Чугун
Эфир этиловый
СР
кДж/(кгК) при 20°С
0,88
2,18
1,705
0,13
0,31
2,4
2.4
1,7
0,45
0,13
0,763
0,38
4Д9
4,40
1,3
0,39
1,3
1,3
0,46
0,23
0,138
0,13
0,235
1,006
2,43
0,17
0,46
1,73
0,92-1,05
0,50
2,35
'га'
"С
658,3
-94,3
5,5
271
958
-
-
-
1530
1064,4
64
900
0
186
651
1083
98
80,3
1452
231,9
-38,9
327,3
961,9
-112
-114
65,5
1300-1400
-95,1
-
1100-1200
-116,3
к,Цж/кг
322-394
96
127
50
478
176
-
-
293
66,6
60,8
-
334
628
373
214
113
151
243-306
59
11,73
22,5
88
66,6
105
35
205
72,1
-
96-138
113
'кп*
"С
2300
56,2
80,2
1560
2700
290
-
-
3050
2800
760
-
100
1317
1103
2360
883
218
3000
2270
3-56,7
1750
2184
46,2
78,3
-
-
110,7
—
-.
34,6
Г
кДж/кг
9220
524
396
855
-
825
-
-
6300
1575
2080
-
2260
20 500
5450
5410
4220
316
7210
3020
285
880
2350
348
846
-
-
365
—
-
351
524
ПРИЛОЖЕНИЕ
Удельная теплоемкость при низких температурах (ДжДкг-К))
Вещество
Алюминий
Железо
Медь
Никель
Плавленый кварц
Сталь (нерж.)
Фторопласт-4
20 (кипе-
(кипение Hj)
10,3
4,6
7,9
5,0
25,7
4,6
77,6
Примечание. В интервале
50
144
54
98
68,6
115
67
210
77 (кипе-
(кипение N2)
349
147
202
168
201
163
316
температур от 0 дс
Дж/(кг-К), плавленого кварца - 880 Дж/(кг>К).
Температура, К
90 (кипе-
(кипение Ог)
426
189
237
209
244
214
364
100
485
221
260
238
274
244
399
150
686
332
331
336
420
364
553
) 300°С средняя теплоемкость
200
800
393
366
392
540
424
695
298
900
447
396
445
740
477
1120
меди равна 410
Температура плавления тугоплавких материалов
Вещсстпо
Карбиды тантала и циркония
Вольфрам
Бориды циркония и гафния
Тантал
Ниобий
Цирконий
Титан
А,™, вС
3500-3900
3416
3000-3200
2950
2415
1860
1725
Удельная теплота сгорания топлива
Теплота сгорания, определяемая с учетом теплоты, которая расходуется на испарение воды, содер-
содержащейся в топливе, называется высшей теплотой
без учета — низшей теплотой н (Мдж/кг).
Топливо
в
Твердое
Антрацит (марки "А")
Бурые угли
Горючие сланцы
Древесный уголь
Дрова
Каменные упга длиннопламенные
Порох
Торф
Ядерное топливо
32-34
25,0-29,0
27,0-33,0
30-31
8,4-10,5
31,0-32,0
-
22,0-25,0
7,410'
н
19-27
10,0-17,0
6,3-8,4
—
—
21.0-24,0
3,0-3,1
8,4-11,0
Жидкое B04:. 101 325 Па)
Бензин
Дизельное топливо
Керосин
Мазут
Топливо для реактивных двигателей самолетов (Т-1)
Этиловый спирт
-
— •
—
42,9
-
44-47
42-43
44-46
39,0-41,0
—
27,2
Газообразное @°С, 1013 гПа)
Ацетилен
Бутан
Водород
Коксовый газ (очищенный)
Окись углерода
Природный газ
Пропан
50,0 E8,2)
49,6 A32,0)
142,0 A2,8)
-
10,2 A2,7)
—
50,4 A01)
48,2 E6,0)
46,1 A23,0)
120,0 (Ш,8)
34,8 A6,4)
—
42,0-47 C3-36)
46,6 (94)
Примечание. На практике теплота сгорания газообразного топлива рассчитывается на один
кубический метр (при нормальном давлении и температуре 0°С); значения в
скобках.
Мдж/м3 указаны в
Термодинамические процессы. Отдельные параметры различных веществ
525
Вязкость жидкостей (при 18 °С)
Жидкость
Анилин
Ацетон
Бензол
Вода
Глицерин
Касторовое масло
Масло машинное легкое
Масло машинное тяжелое
Пентан
Ртуть
Сероуглерод
Спирт этиловый
Толуол
ц, 10+2 Пас
0,46
0,0337
0.0673
0,105
139,3
120,0
п,з
66,0
0,0244
0,159
0,0382
0,122
0.0613
Вязкость жидкостей при различных температурах (ц, 10+2 Пас)
Жидкость
Анилин
Ацетон
Бензол
Касторовое масло
Трансформаторное масло
10
0,653
0,0358
0,076
244
4,2
20
0.439
0,0324
0,065
98,7
1,98
t,m
30
0,318
0,0295
0,056
45,5
1,34
С
50
0,191
0,0251
0,0436
12,9
0,64
70
0,129
-
0,035
4,9
0,38
100
0,076
-
-
-
0.213
/, °С
ц, мкПас
/,»С
ц, мкПас
0
1797
70
407
Вязкость воды при
5
1518
80
357
10
1307
90
317
15
1140
100
284
различных температурах
20
1004
ПО
256
25
895
120
232
30
803
130
212
40
655
140
196
50
551
150
184
60
470
160
174
Удельная теплота парообразования
Вещество
Бензин
Воздух B0% О2)
Глицерин
Керосин
Кислота азотная
Кислота серная
Нафталин
Фреон-11 (CFC13)
Фреон-12 (CF2C12)
Хлороформ
50-120
20
100
160-230
20
20
220
0
0
61,2
г, кДж/кг
230-314
213
828
210-230
482 -
512
316
189
155
247
526
ПРИЛОЖЕНИЕ
Удельная теплота парообразования при различных температурах (г, кДж/кг)
/, °с
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
Спирты
метиловый
1220
1190
1160
ИЗО
1090
1030
974
906
831
743
688
472
-
-
-
этиловый
927
925
920
894
866
827
773
717
658
584
487
370
169
-
-
пропиловый
-
-
—
-
726
688
642
598
541
488
429
358
266
141
-
Этиловый
эфир
388
367
347
329
308
287
261
234
193
134
-
-
-
-
-
Уксусная
кислота
_
352
365
376
384
387
396
385
376
368
358
344
328
303
266
Бензол
_
-
-
401
383
363
347
331
313
288
261
227
184
115
Свойства насыщенного водяного пара
Давление, 105 Па
0,0059
0,0196
0,098
0,196
0,392
0,588
0,784
0,88
0,98
1,013
1,209
1,76
1,96
2,94
3,92
4,90
5,88
6,86
7,84
8,82
9,8
11,8
13,7
15,7
17,6
19,6
29,4
39,2
55,0
74.4
99
128
166
211
220,6
221,1
Температура t, °C
0
17,2
45,4
59,7
75,4
85,45
93,0
96,2
99.1
100
105
116,3
119,6
132.9
142,9
151,1
158,1
164,2
169,6
174,5
179,0
187,1
194,1
200,4
206,2
211,4
232,8
249.2
270
290
310
330
350
370
374
374,15
Уделытый объем, м3/кг
207
63,3
14,96
7,8
4,071
2,785
2,127
1,905
1,726
1,674
1,42
0,996
0,902
0,617
0,4708
0,3818
0,3214
0,2778
t),2448
0,2189
0,1980
0,1663
0,1434
0,1261
0,1125
0,1015
0,0679
0,0506
0,0356
0,0255
0,0183
0,0130
0,00881
0,00493
0,00347
0,00317
Удельная теплота парооб-
парообразования, кДж/кг
2500
2457
2388
2360
2322
2297
2278
2269
2262
2260
2242
2215
2206
2168
2137
2111
2088
2067
2048
2031
2014
1984
1956
1930
1907
1882
1790
1712
1605
1480
1320
1140
893
440
113
0
Термодинамические процессы. Отдельные параметры различных веществ
527
Удельная теплоемкость газов при нормальном давлении (с„, кДжДкгК))
Температура,
"С
0
100
200
300
600
Кислород
сР
0,9149
0,934
0,964
0,9948
1,069
V
1,397
1,385
1,37
1,353
1,321
Воздух
<*¦
1,006
1,010
1,027
1,048
1,115
V
1,400
1,397
1,390
1.378
1,345
Углекислый газ
ср
0,8148
0,9136
0,9927
1,057
1,192
V
1,301
1,260
1,235
1,217
1,188
Водяной пар
ср
-
1,103
1,978
2,015
2,208
V
-
1,28
1,30
1,29
1,26
Пары этилового
спирта
ср
1,341
1,689
2,011
2,321
3,168
V
1,16
1,12
1,10
1,08
1.06
Теплопроводность газов при нормальном давлении
Вещество
Азот
Аргон
Водород
Воздух
Гелий
Кислород
Метан
Углекислый газ
Температура, °С
15
41
15
20
43
20
0
20
X, 10'4 Вт.(мК)
251
187
1754
257
1558
262
307
162
Термические свойства сжиженных газов
Сжиженный газ
Азот
Аргон
Водород
Воздух
Гелий
Кислород
Неон
Углекислый газ
Фтор
Примечание.
63.2
83.8
14,0
60
54,4
24,6
216.4 (при 0,505
Мпа)
55,2
X, Дж/моль
713
1180
117
-
14
445
366
7950
1520
¦•ют» К
77,3
87,3
20,4
81
4,2
90,2
27,1
194,7 (сублимация)
85,2
г, Дж/моль
5530
6610
944
6080
93,8
6840
1770
16500
6460
Молярная теплота плавления X соответствует температуре плавления Тш в трой-
ной точке, теплота парообразования г - температуре кипения
Тш при нормальном давлении.
Вязкость газов в оагичие от капоьных жвдкостей увешчивается с повыше-
повышением тотературы. Эта зависиость приближенно может быъ выражена форулой
Сутерленда:
где Цо — динамическая вязкость газа при 0 °С; С — постоянная, зависящая от рда
газа: для воздуха С = 130,5.
Для большинства газов ц практически не зависит от давления при его измен е-
нии от 0до 0,5 МПа, при повыпении же давления от Одо 9 МПа ц увеличивается
приблизительно в 5 раз.
528
ПРИЛОЖЕНИЕ
Вязкость газов (при 0°С)
Вещество
Азот
Аммиак
Водород
Воздух
Гелий
Закись азота
п, Ю+5 Пас
1,67
0,93
0.84
1.72
1,89
1,38
Вещество
Кислород
Метан
Окись азота
Окись углерода
Углекислый газ
Хлор
п, Ю+5 Пас
1,92
1.04
1,72
1,67
1,40
1,29
Вязкость газов при различных давлениях (ц, мкПас)
Газ
Азот
Воздух
Углекислота
Этилен
Температура
/, °С
25
75
0
25
100
40
40
Давление, МПа
5,07
18,1
20,5
18,2
19,2
22,4
18,1
13,4
10,1
19,9
21,5
19,7
20,6
23,4
48,8
28,8
30,4
26,8
26,6
28,6
28,0
28,1
-
-
81,0
45,8
41,6
-
-
-
-
-
R — газовая постоянная, определяемая как работа раширения 1 к газа при
нагревании его на 1 °С, Дж/(кг°С); она разгачнадля разных газов, но не зависит от
температуры и давления.
Значения газовой постоянной для некоторых технических газов при / = 0°С и р
= 0,1 МПа приведены в таблице ниже.
Газовая постоянная R некоторых газов при / =¦ 0 и 𠫦 ОД МПа
Газ
Азот
Аммиак
Аргон
R, Дж/(кг-°С)
296,8
488,3
208,2
Газ
Водород
Воздух
Гелий
Кислород
Я, Дж/(кг-°С)
4124,0
287,0
2078,0
259,8
ГаЧ
Метан
Углекислота
Этилен
К, Дж/(кг°С)
518,8
188,9
296,6
Постоянные Ван-дер-Ваальса
Вещество
Азот
Аммиак
Аргон
Ацетон
Бензол
Вода
Водород
Гелий
Кислород
Криптон
Ксенон
Метан
Неон
Пропан
Ртуть
Спирт метиловый
пропиловый
этиловый
Эфир этиловый
а, Дж-м3/моль
0,141
0,422
0,136
1,58
1,85
0,555
0,0243
0,0035
0,138
0,234
0,415
0,228
0,21
0,92
0,82
0,95
1,5
1,22
1,75
Ь, 10 м3/моль
30,2
37,2
32,3
98,5
115
30,5
26,6
23,8
31,8
39,9
51
27,1
17,1
84,5
16.7
67
101
84
134
Термодинамические процессы. Отдельные параметры различных веществ
529
Критические параметры
Вещество
Азот
Ацетон
Бензол
Вода
Водород
Гелий
Кислород
Кислота уксусная
Метан
Нафталин
Спирт метиловый
пропиловый
этиловый
Толуол
Углекислота
к,°с
-147,1
235
288,6
374,15
-239,9
-267,9
-118.8
321,6
-82,5
468,2
240
263,7
243,1
320,6
31,1
р, МПа
3,39
4,76
4,83
22,11
1,3
0.2
5,03
5,79
4,64
3,97
7,97
5,07
6,38
4,21
7,39
Рк, 103 кг/м3
0,311
0,268
0,304
0,315
0,031
0,069
0,430
0,351
0,162
-
0,272
0,273
0,276
0,292
0,460
Температура и давление тройных точек
Вещество
Азот
Кислород
Неон
Водород
Т, К
63,14
54,361
24,56
13,81
р, кЛа
12,53
0,15
43,1
7,04
Вещество
Вода
Аммиак
Углекислота
Бензойная кислота
Г, К
273,16
195,5
216,56
395,51
р, кПа
0,61
6,06
518
-
Температурный коэффициент давления газов
Газ
а, Ю-3 К
Азот
3,674
Аммиак
3,802
Водород
3,662
Воздух
3,674
Гелий
3,660
Кислород
3,674
Углекислый газ
3,726
34 Том 1
§20.
ПРИЛОЖЕНИЕ
IV. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА В РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВАХ
Скорость звука а твердых изотропных веществах (при 20 °С)
Вещество
Алюминий
Гипс
Железо
Каучук
Латунь
Лед
Медь
Мрамор
Никель
Олово
Песчаник
Плексиглас
Полистирол
Пробка
Резина
Свинец
Сталь углеродистая
Стекло кварцевое
кронглас
легкий флинт
тяжелый крон
флинт
Фарфор
Эбонит
v0, м/с
5080
-
5170
-
3490
3280
3710
-
4785
2730
-
-
500
46
2640
5050
5370
5300
4550
4710
3490
48Н4
1570
V,, м/с
6260
4970
5850
1479
4430
3980
4700
6150
5630
3320
3700
4900
2670
2350
-
1040
3600
6100
5570
5660
4800
5260
3760
5340
2405
v2, м/с
3080
2370
3230
_
2123
1990
2260
3260
2960
1670
-
_
1120
-
1120
27
1590
3300
3515
3420
2950
2960
2220
3120
-
Скорость звука в жидкостях
Жидкость
Анилин
Ацетон
Вода морская
Вода
Глицерин
Керосин
Ртуть
20
20
17
25
20
34
20
V, м/с
1656
1192
1510-1550
1497
1923
1295
1451
а, м/(сК)
- 4,6
- 5,5
—
2,5
- 1,8
—
- 0,46
Масла
Веретенное ,
Кедровое
.Льняное
Оливковое
Трансформаторное -
32
29
31,5
32,5
32,5
1342
1406
1772
1381
1425
-
-
-
Примечание: Скорость звука в жидкости уменьшается с повышением температуры (за ис-
исключением воды). Скорость звука \ t при температуре / может быть подсчитана по формуле
v ( - v + a(t - /0), где v — указанная в таблице скорость, а — температурный коэффициент,
указанный в последнем столбце, /0 — указанная в таблице температура.
Распространение звука в различных веществах
531
Скорость звука в газах п
Газ
Азот
Аммиак
Водород
Водяной пар
Воздух
Гелий
Кислород
Углекислый газ
Неон
0
0
0
134
0
0
0
0
0
ри нормальном давлении
V, М/С
334
415
1284
494
331
965
316
259
435
a, м/(с-К)
0,6
—
2,2
—
0,59
0,8
0,56
0,4
0,8
Примечания. 1. Скорость звука в газах при постоянном давлении увеличивается с повышени-
повышением температуры. Для расчета скорости vt при температуре / приведен температурный коэффици-
коэффициент a = (v, -v)/(f 4f0)-
2. При высоких частотах (или низких давлениях) наблюдается дисперсия скоро-
скорости звука. Приведенные значения относятся к диапазону частот A0 - 105) Гц, где дисперсия скоро-
скорости отсутствует.
Шкала механических волн
Частота, Гц
0,5 — 20
20—2-Ю4
2-Ю4—10ю
10й и выше
Наименование
Инфразвук
Слышимый
звук
Ультразвук
Гиперзвук
Способы возбуждения
Колебания воды в больших водо-
водоемах
Голосовые связки человека и
животных (музыкальные инстру-
инструменты, свистки, сирены, громко-
громкоговорители и т. д.)
Магнитострикционные и пьезо-
пьезоэлектрические излучатели; возбу-
возбуждаются также некоторыми жи-
животными и насекомыми (летучие
мыши, сверчки, саранча и т.д.)
Тепловые колебания молекул и
кристаллических решеток
Применение
Прогнозирование погоды
Связь и сигнализация, а также
измерение расстояний (звуко-
(звукометрия)
Гидролокация, дефектоскопия
деталей, ускорение химически»
реакции, медицинские и биоло-
биологические исследования
В исследованиях структуры мо-
молекул, в линиях задержки СВЧ
Сила звука и звуковое давление
Сила звука
Дб
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
ПО
120
130
Вт/м2
10-12
10-11
10-10
10-9
10-8
ю-*
10
10-5
ю-4
ю-з
10-2
ю-1
1
10
Ар , Па
0,00002
0,000065
0,0002
0,0065
0,002
0,0065
0,002
0,0645
0,20
0,645
2,0
6,45
20
64,5
Примеры звуков указанной силы
Сила звука вблизи предела чувствительности человеческого уха
Шорох листьев. Слабый шепот на расстоянии 1 м
Шелест листьев в тихом саду
Сила звука в тихой комнате. Средний уровень шума в зрительном зале
Негромкая музыка. Шум в жилом помещении
Сила звука при слабой работе громкоговорителя. Шум в учреждении с
открытыми окнами
Средний уровень разговорной речи на расстоянии 1 м
Шум мотора грузового автомобиля. Шум внутри движущегося трамвая
Шумы на улице с интенсивным движением транспорта и в машинописном
бюро
Автомобильный гудок. Фортиссимо большого симфонического оркестра
Звуки автомобильной сирены
Шум при работе пневматического молота
Реактивный двигатель на расстоянии 5 м. Сильные удары грома
Сила зпука вблизи болевою предела, звук уже не слышен
532
ПРИЛОЖЕНИЕ
V. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ
Скорость света в вакууме, с
Гравитационная посстоянная у
Молярный объем идеального газа V^
(г0 = 273,15 К,р0 =1,01-105 Па)
Молярная газовая постоянная R
Постоянная Фарадея F
Постоянная Авогадро N д
Постоянная Больцмана к
Масса покоя протона тр
Масса покоя электрона те
Масса покоя нейтрона тп
Отношение масс покоя протона и электрона тр 1 те
Заряд электрона е
Постоянная Вина Ь
Постоянная Планка h
Постоянная Стефана-Больцмана а
Постоянная Ридберга Кж
Магнетон Бора \i^
Магнетон ядерный \xN
Магнитный момент электрона цс
Магнитный момент протона цр
Примечание. Указаны значения констант по ГСССД
2,99792-108 м/с
6,672- 10-U Нм2/кг2
0,022,4138 мЗ/моль
8,314 Дж/(К-моль)
96485 Кл/моль
6,02204-1023 моль-1
1,3806610-23 Дж/К
1,67265-10-27 ю-
9,10953-10-31 кг
1,67495-10-27 и-
1836,1515
1,6021910-19 Кл
0,0028978 м-К
6,626210-34 Дж-с
5,67032-10-8 Вт/(мК4)
1,09737318107 м-1
9,27408-10-24 Дж/Тл
5,0508210-27 Дж/Тл
9,2848310-24 ДжДл
1,410617110-26 Дж/Гл
1-75.
Оснотшые формулы и законы
533
VI. ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ И ЗАКОНЫ
Механика
Перемещение
Путь
Средняя скорость
Мгновенная скорость
Модуль мгновенной скорости, определяемый
по дуговым координатам
Среднее ускорение
Мгновенное ускорение (ускорение)
Проекции скорости на оси прямоугольной
системы координат
Проекции ускорения на оси прямоугольной
системы координат
Тангенциальное ускорение
Нормальное ускорение
Модуль вектора скорости
Модуль вектора ускорения
Косинусы углов между направлениями
скорости и осями координат х> у, z
Уравнения скорости и пути равнопеременного
движения
Средняя угловая скорость
Мгновенная угловая скорость (угловая
скорость)
Угловое ускорение
Дг = г2-г,
As = J2 ~ S2
Дг
V* " At
- .. Дг d~r
v = hm — = —
At->o At dt
.. As ds
v_ = hm — = —
1 дг-»0Д* dt
Av
.. Av dv
a = hm -— = —-
д/->о Д/ dt
dx dy dz
v = v = ¦ -'' v = —
* dt• y dt' z dt
dvx cfry dv_
a*= dr°y= *'"'= л
AvT dv.
a - lim x - ,T
т д/-*о At dt
" P
\ 2 2 2 /2 2
a=^ax+ay+az =^an+ax
Vv Vv V,
cosa = ~; cosp = ——; cosy=-^-
V V V
2
v^ ~vo±at, s~vot±
Дф
,. Аф dip
ю = hm —- = —!-¦
д/^0 А/ f/Г
,. До d<?>
e= hm — = ——
дг->о А^ «f
534
ПРИЛОЖЕНИЕ
Линейная скорость (движение материальной
точки по окружности)
Линейное ускорение
Центростремительное ускорение
Количество движения (импульс)
Основной закон движения (второй закон
Ньютона) в инерциальной системе отсчета
Основной закон движения в неинерциальной
системе отсчета
Момент силы относительно точки
Момент инерции материальной точки
Основное уравнение вращательного движения
твердого тела вокруг неподвижной оси
Закон всемирного тяготения
Сила тяготения
Сила тяжести
Вес тела
Сила трения скольжения
Сила трения качения
Элементарная работа силы
Работа переменной силы
Кинетическая энергия (при малых скоростях)
Кинетическая энергия (при больших скоростях)
Кинетическая энергия вращающегося тела
Потенциальная энергия тела в поле тяготения
Закон Гука
Законы сохранения в замкнутой системе:
— энергия
— импульса (количества движения)
Давление столба жидкости
a = eR
F = nu
F + FK+Frf +FK =rnF
Ti=fxF
I = mr
k= M
yrnM
T~ *?
G = FT+Fn
T=G-rm
F - UF
F - f -iL
AA = F As cos ф
A~ \ Fees yds
T- pfL-^
л/1-Р
w- УтМ
о = ?e
x = Gy
T+W= const
^T ki = const
P = 9gh
Основные формулы и законы
535
Уравнение Бернулли
Внутреннее трение жидкостей
Уравнение гармонических колебаний
Период колебаний:
— математического маятника
— маятника с упругой связью
— крутильного маятника
— физического маятника
Амплитуда результирующего смешения двух
гармонических волн, имеющих одинаковые
частоты и направления
Длина волны
Уравнения волн:
— плоских гармонических
— цилиндрических гармонических
— сферических гармонических
— стоячих плоских гармонических
Интенсивность гармонических волн
~—+pgh + p = const
dv
ах
х = Aq sin (со/ + ф)
Т= 2л -
т=2п1ъ
Т=2пл 7
\ mga
X = vT=~
^ - A sin (cof - кг + ф)
% =-г8т(шг-Аг + ф)
л/г
д
?_ = — sin (ю/ - кг + ф)
г
и = 2 A cos (&c) cos (ел/)
Термодинамика и молекулярная физика
Средняя удельная теплоемкость
Удельная теплоемкость
Молярная теплоемкость
Первый закон термодинамики
Максимальный коэффициент полезного
действия теловых машин
с - А<2
m АГ->0АГ m г/Г
тх-т2
536
ПРИЛОЖЕНИЕ
Работа термодинамической системы
Работа идеального газа
— при изобарическом процессе
— при изотермическом процессе
— при адиабатическом процессе
Уравнение состояния идеального газа
(уравнение Менделеева-Клапейрона)
Уравнение Ван-дер-Ваальса
Уравнение теплопроводности
Уравнение диффузии
А= jpdV
v\
А„ =— RAT
F М-
ц р2
AQ=~Cv(Tl'T2)
pV=™RT
ц
(p+HlL.JL)(v.HLb)^RT
V Ц2 V2J\ Ц / Ц
ы
AM=-DSAt^
Л/
Электродинамика
Закон Кулона
Напряженность поля точечного заряда
Напряженность поля заряженной бесконечной
плоскости: ст — поверхностная плотность
заряда
Сила, действующая на заряд в электрическом
поле
Работа по перемещению в электрическом поле
Электрическая емкость (tpi ~Ф2 ) — разность
потенциалов
Емкость плоского конденсатора
Электрический момеггг диполя
Поляризованность (х — электрическая
восприимчивость пещества)
F Q№
А 3
4Т18О8Г
Е- &
л 3
Е- а"
2е0е
F=QE
A=QU
с- Q
4*1 ~Ф2
G.neS
с d
Р = &
Основные <[юрмулы и законы
537
Электрическое смещение
Зависимость между е и ж
Плотность энергии электрического поля
Закон Ома для участка цепи без э.д.с.
(г— сопротивление участка непт)
Обобщенный закон Ома
Работа электрического тока
Электрическое сопротивление
Взаимодействие параллельных проводников с
токами
Магнитный поток
Магнитная индукция (ж — магнитная
восприимчивость вещества)
Закон Био-Савара-Лапласа
Магнитная индукция прямого тока
Закон Ампера
Сила Лоренца
Закон электромагнитной индукции (? — ЭДС
индукции)
Индуктивность соленоида
Плотность энергии магнитного поля
Формула Томсона
Реактивное сопротивление
Вектор Пойнтинга
Скорость света
е = 1 + ж
ееп?
7_Ф1"Ф2
Г
ф1-ф2+?
г
А=Ю(
R-*
S
2по
Ф = IiS cos a
В=НуЛ
\1= 1 + 86
АВ= ^°
AF = l(AlxB)
т WGN2S
1 r/2
Т = 2п4Ш
X = (oL
S = Exlf
1
c\ = 1
538
ПРИЛОЖЕНИЕ
Оптика, атомная и ядерная физика
Закон отражения
Закон преломления
Предельный угол полного отражения
Формула тонкой линзы
Видимое увеличение:
— лупы
— микроскопа
— зрительной трубы
Результирующая амплитуда Е двух плоских
гармонических волн
Дифракция света на дифракционной решетке
(при нормальном падении):
— условие главных минимумов
— условие главных максимумов
— условие дополнительных минимумов
Разрешаемое микроскопом расстояние
Давление электромагнитных волн
Основное уравнение фотоэффекта
Законы теплового излучения:
— закон Кирхгофа
— закон Стефана-Больцмана
— закон смещения Вина
— формула Планка
1 = 1'
sin i
—— — п
sin г
. . 1
sin г = —
1 1 1 , J\ г)
+ — = — = (л -1)
г 250
л" /
250Д
м ~ f f
т, /об
Гт=лГ
asmfi^^rrik (w=±l,±2,...)
d sinpMjmc^wX (m=0t±lt ±2,...)
t/sinp^ =m'X
, 1 A^-l N + l
m~ N""' N ' N '¦"
In sin и
с
' . 1 2
/iV = ^ + _WevM
a = e
E0=aT4
XMr = 2,8978-10 mK
2nc2 h
Длина волны де-Бройля к = —
Р
Энергетические уровни водородоподобных
атомов
Орбитальный момент импульса электрона
Собственный момент импульса (спин)
электрона
Энергия связи ядра
Радиоактивный распад ядер
Эффективное сечение ядерной реакции
Ослабление потока р-частиц
Поглощение у-излучения
«ezV
" 8eg«2/,2
Mi = h Jl (/ +1)
Ms = П Js (s +1)
AE = AMc2
t
N = Ntf~u = N02 т
AN
CT =
NhqAz
N = Ntf'V*
/-/of"
Примечание: В данной главе приведены и те формулы, которые не вошли в
основной текст справочника.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иванов Г.Н. (сост.) Тепловые свойства веществ: справочная таблица. М.;
ЦНИИатоминформ, 1979.
2. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике. М.; Наука,
1988.
3. Карякин Н.И., Быстрое К.Н., Киреев П.С. Краткий справочник по физике. М;
Высш. Шк. 1963.
Основные формулы и законы
539
540 ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
стр.
Предисловие 3
1. ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ (В.И.Бакуменко,
С. Н. Косорукое) 4
1.1. Сведения из механики и физики 4
1.1.1. Понятия о физических величинах 4
1.1.2. Механика 5
1.1.2.1. Статика 5
Ы.2.2. Кинематика 6
1.1.2.3. Динамика 10
1.1.3. Агрегатные состояния 14
1.1.3.1. Напряжения и деформации в сплошных средах 14
1.1.3.2. Твердые тела 16
1.1.3.3. Жидкости 17
1.1.3.4. Газы 18
1.1.3.5. Уравнения переноса теплоты и массы 19
1.1.4. Волны 20
1.2. Система измерений 23
1.3. Геометрические характеристики сечений 27
1.4. Коэффициенты трения 32
1.5. Минимальные радиусы гиба листов и фасонного проката 35
1.6. Пазы, прорезы и квадратные отверстия 42
1.7. Радиусы закруглений и фаски для деталей, изготовляемых из металла и
пластмасс 43
1.8. Канавки для выхода режущего инструмента 45
1.9. Рифления 47
1.10. Профили деталей, примыкающих к прокатным профилям в сварных
конструкциях . 48
1.11. Грузовые винты 53
1.12. Шплинты 55
1.13. Некоторые нормы точности отклонений при обработке на металлоре-
металлорежущих станках 56
1.14. Электрофизические и электрохимические методы обработки металлов . 60
Список литературы 61
2. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ (О.Н.Тинтков) 62
2.1. Рекомендуемые допуски и посадки гладких цилиндрических и плоских
соединений 62
2.2. Нормальные углы и допуски углов 74
2.3. Допуски формы и расположения поверхностей 77
Список литературы 85
ОГЛАВЛЕНИЕ 541
3. ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ (О.Н.Тинников) 86
4. МАТЕРИАЛЫ (СЛАтминис) 101
4.1. Условные обозначения и сокращения 101
4.2. Общие сведения о материалах 102
4.3. Стали 105
4.3.1. Свойства и назначения сталей 105
4.3.2. Горячекатаная сталь. Сортамент 122
4.4. Чугуны 131
4.4.1. Общие сведения 131
4.4.2. Серые чугуны 131
4.4.3. Ковкие чугуны ' 133
4.4.4. Высокопрочный чугун 134
4.5. Алюминиевые сплавы 135
4.6. Титановые сплавы 145
4.7. Латуни 147
4.8. Бронза 149
4.9. Пластмассы 153
4.10. Смазочные материалы 160
4.11. Древесина 162
4.12.Стандарты 163
Список литературы 174
5. ТЕРМООБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ (О.Р.Михалева) 175
5.1. Виды термической обработки металлов ^
5.2. Требования к деталям 178
5.3. Термическая обработка сварных конструкций 179
5.4. Выбор значений твердости 179
5.5. Правила нанесения на чертежах показателей свойств материалов 186
Список литературы 188
6. СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (В.И.Бакуменко) 189
6.1. Общие сведения 189
6.2. Выбор рациональных способов сварки 189
6.3. Правила конструирования 194
6.4. Виды сварных соединений 199
6.5. Выбор сварочных материалов 200
6.6. Конструктивные элементы и размеры стандартных швов 210
6.7. Расчет сварных соединений на прочность 222
6.7.1. Расчет оболочковых конструкций 263
6.7.2. Сосуды с рубашками 270
542 ОГЛАВЛЕНИЕ
6.8. Группа и контроль качества швов 276
6.9. Условное изображение и обозначение швов 277
6.10. Примеры записи технических требований на чертежах 281
Список литературы ; . 283
7. РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ (ВИ.Бакуменко) . 285
7.1. Общие сведения 285
7.2. Метрическая резьба 300
7.3. Стандартные элементы резьбовых соединений 309
7.4. Конструктивные формы элементов резьбовых соединений 355
7.5. Механические свойства крепежных деталей 378
7.6. Расчет резьбовых соединений и винтовых передач 385
7.6.1. Допускаемые напряжения и запасы прочности 386
7.6.2. Расчет резьбовых элементов при различных случаях нагружения ... 391
7.6.3. Расчет групповых соединений 407
7.6.4. Определение усилий в наиболее нагруженных болтах соединения . . 411
7.6.5. Прочность при переменных нагрузках 419
7.6.6. Винтовые передачи 423
7.7. Затяжка групповых соединений 429
7.8. Стопорение резьбовых соединений 431
7.9. Изображения упрощенные и условные крепежных деталей по ГОСТ
2.315-68 442
Список литературы 446
8. ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (В.И.Бакуменко) 448
8.1. Общие сведения 448
8.2. Материалы заклепок и их механические характеристики 459
8.3. Основные параметры заклепочных соединений 463
8.4. Расчет на прочность 464
8.5. Условные изображения клепанных соединений 471
Список литературы . . 473
9. ПАЯНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (СА.Нецветаев) 474
9.1. Способы пайки 474
9.2. Элементы паяного соединения 476
9.3. Типы паяных соединений 483
9.4. Прочность паяных соединений 485
9.5. Дефекты паяных соединений 489
Список литературы 490
ОГЛАВЛЕНИЕ
543
10. КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (Л.П.Лаврова) 490
10.1. Общие сведения 490
10.2. Конструирование и расчет клеевых соединений 491
10.3. Технология склеивания - 499
10.4. Выбор клея 502
10.5. Клеи для склеивания резин между собой и с другими материалами .... 502
10.6. Клеи при изготовлении инструмента 502
10.7. Клеесварные, клее клепаные соединения 513
10.8. Методы испытания клеев и клеевых соединений 515
10.9. Обозначение клеевых соединений на чертежах 516
Список литературы 516
ПРИЛОЖЕНИЯ 517
I. Механические колебания 517
II. Механика жидкостей и газов 521
III. Термодинамические процессы. Отдельные параметры различных веществ 522
IV. Распространение звука в различных веществах 530
V. Универсальные физические константы 532
VI. Основные формулы и законы 533
Список литературы 539
Поправки в томе 1
Страница
2
5
253
263
265
285
402
528
530
Строка
1-я снизу
17-я сверху
5-я снизу
12-я сверху
Коническая
оболочка
9-я сверху
Вторая схема
1-я после второй
таблицы
К верхней таблице
Примечание.
Напечатано
" Машиностроения "
для силы — Дж (джоуль)
СТ1+<Т2+О"З^И
/ < 2,5 Irs
PR г ,
Cj = ? <р [<Т]
S cos a
PR „ г -.
25 cos a
S=Q,\5d
м F ^.tJp + p\ + RctsLM
[2Х ' 2 J
раигарения 1к
Должно быть
"Машиностроение"
для силы — Н (ньютон)
СГ| + crj + сг^ <,<р Гсг]
/ <; 2,5 -[м
28 cos a
pR
а2 = ^ Р №
S cos a
S « \,5d
мъ=ьЪ — ъ(Р + р) + R <*&-fr
расширения 1 кг
вводится:
Vq — скорость продольной волны в стержнях;
v j — скорость волны объемного сжатия;
\j — скорость поперечной волны (волны сдвига).
FOREWORD
This compendium has been prepared by specialists of the Russian Federal Nuclear Center
- Institute of Technical Physics (RFNC-VNIITF) and incorporates suggestions and comments of
leading experts from enterprises of Ministry of Atomic Energy, UralMash, UralKhirnMash, V.P.
Makeyev Rocket Center, Urals Technical University, Central Governing Board of the All-Russia
Science and Technology Society of Machine builders.
Two-volume compendium includes 27 sections that summarize various calculation and
reference materials, most frequently used in practice of design and in production. It has been
compiled on the basis of materials from different sources (standards, books, magazines, reports)
that have practical application.
The compendium contains:
generic technology data, including data from physics and mechanics; tolerances, fits and
surface finish; materials characteristics, thermal treatment and coatings; recommendations on
design and calculation of welded, threaded, soldered, riveted, and glued joints; design of cast parts,
types of gaskets for mobile and firm joints; how to select and calculate of rolling-element and slide
bearings; "shaft-hub" joint; types, of mechanical transmissions (belt drives, chain transmissions,
toothed gearings, worm gearing); drive mechanisms (motors, clutches, reducers), Geneva
mechanisms.
The book includes sample calculations of hydraulic power lines and pneumatic lines,
types and way to select hydraulic motors, hydraulic equipment, hydraulic accumulators, and
frequently used oils and lubricants. It gives norms of strength, principles for design and calculation
of beams and rods, various types of parts and elements of structures, elementary mechanisms, and
also simplified techniques for calculation of effects of dynamic and ultimate loads.
Formulas are presented in a form, convenient for direct use. Tables and figures (more than
1800 figures and drawings) are accompanied by brief explanatory text.
This compendium substantially differs from previously published reference books (for
instance, "Reference Book of Designer - Machine Builder" of V.I. Anuryev) by the multiplicity of
calculation materials and their systematization according to application and design features.
The compendium is intended for a wide range of experts in design, calculations,
technology, mechanics involved in design, production and repairs of equipment; it is also useful for
lecturers and students.
Краткий справочник
конструктора нестандартного оборудования
Том 1
Оригинал-макет изготовлен издательско-полиграфическим центром
Тамбовского государственного технического университета (ТГТУ).
Издательство "Машиностроение"
107076, Москва, Стромынский пер., д. 4.
Подписано к печати 9.01.97 г. Формат 70x100 '/]6
Объем 43,86 усл. печ. л. Тираж 4000. Заказ 52.
Отпечатано в издательско-полиграфическом предприятии "Зауралье"
640627, г. Курган, ул. К. Маркса, 106.