группа 203
Предмет: Технология производства сварных конструкций.
Тема урока: Разъемные соединения.
В
каждой машине существуют звенья, образованные путём соединения деталей.
Разъёмными соединениями называют соединения,
разборка которых происходит без нарушения целостности составных частей изделия.
Разъёмные соединения могут быть как подвижными, так и неподвижными. Наиболее
распространенными в машиностроении видами разъёмных соединений являются:
резьбовые, шпоночные, шлицевые, клиновые, штифтовые и профильные.
Более 60% разъёмных соединений в машиностроении
приходится на резьбовые соединения.
Резьбовые соединения
Резьбовым называют разъёмное соединение составных
частей изделия с применением детали, имеющей резьбу.
Резьба представляет собой чередующиеся выступы и впадины на поверхности тела
вращения, расположенные по винтовой линии. Телом вращения может быть цилиндр
или круглое отверстие - цилиндрические резьбы. Иногда используется коническая
резьба. Профиль резьбы соответствует определённому стандарту.
Основные конструктивные формы головок
болтов и винтов
а) Шестигранная головка для затяжки гаечным
ключом;
б) Круглая головка со шлицом для затяжки отвёрткой;
в) Потайная головка со шлицом для затяжки отвёрткой.
Крепежно-уплотняющие резьбы. Их используют в резьбовых изделиях,
предназначенных как для скрепления деталей, так и для создания герметичности. К
ним относятся резьбы: трубная цилиндрическая, трубная коническая, коническая
дюймовая, круглая дюймовая.
Обычно, такие резьбовые соединения используются для герметичного соединения
металлических труб.
Две трубы соединяются при помощи цилиндрической муфты (фитинга). Муфта, в
отверстии, имеет сквозную резьбу соответствующую резьбе на трубах. На одну
трубу накручивается контргайка, а затем муфта. Затем в муфту вкручивается
вторая труба, и наконец, муфта поджимается контргайкой. Для надёжного
герметичного соединения труб, перед сборкой, следует витки резьбы обмотать
паклей или специальной синтетической нитью. Можно для герметизации
воспользоваться жидким герметиком, который застывает в резьбе, но такое соединение,
в случае ремонта, разобрать будет очень сложно.
Трубы большого диаметра соединяются при помощи фланцев.
Фланцы труб стягиваются между собой с помощью болтовых соединений.
Установочные винты и соединения.
Установочные винты применяют для фиксации положения деталей и предотвращения их
сдвига.
а) С плоским торцом, используется для фиксации при малой толщине детали. б)
Конический хвостовик. в) Ступенчатый
хвостовик.
Ступенчатый и конический хвостовики используются для
крепления деталей имеющих предварительное засверливание.
Гайки
В разъёмных резьбовых соединениях болты и шпильки снабжены гайками. Гайки, в
отверстиях имеют ту же резьбу, что и болты (тип, диаметр, шаг). Резьбовое
отверстие в гайках определяется из таблиц. Для метрических резьб диаметр
отверстия вычисляется по формуле D = d - p, где d - диаметр наружной резьбы
(болта); p - шаг резьбы. Например, для гайки М14 с шагом 2 диаметр отверстия
будет D = 14 - 2 = 12 мм. Наиболее распространены шестигранные гайки, которые
затягиваются гаечными ключами.
а) Гайка с фаской;
б) Проточная гайка;
в) Гайки для нагруженных соединений;
г) Прорезные гайки;
д) Гайки для закручивания с небольшой силой затяжки без ключа.
Шайбы
Шайбы предназначены для увеличения опорной поверхности и предохранение деталей
от задиров. Шайбы обычно имеют форму диска с отверстием в середине. Диаметр
отверстия должен соответствовать диаметру болта.
Шайба подкладывается под головку болта, в случае затяжки болтом или под гайку,
в случае затяжки гайкой. В вибронагруженных механизмах, для предотвращения
самоотворачивания резьбовых соединений используются пружинистые разрезные шайбы
(граверные шайбы).
Шпоночные соединения
Шпоночные соединения служат для закрепления на валу (или оси) вращающихся
деталей (зубчатых колес, шкивов, муфт и т. п.), а также для передачи вращающего
момента от вала к ступице детали или, наоборот, от ступицы к валу.
Конструктивно, на валу делается паз, в который закладывается шпонка и затем на
эту конструкцию надевается колесо, которое так же имеет шпоночный паз.
В зависимости от назначения шпоночного соединения
существуют шпонки разной формы:
а) Призматическая шпонка с плоским торцом;
б) Призматическая шпонка с плоским торцом и
отверстиями для крепежных винтов;
в) Шпонка со скруглённым торцом;
г) Шпонка со скруглённым торцом и отверстиями для
крепежных винтов;
д) Сегментная шпонка;
е) Клиновая шпонка;
ж) Клиновая шпонка с упором.
Пример установки сегментной шпонки
Сегментные шпонки, так же как и призматические работают боковыми гранями, то
есть предотвращают проворачивание колеса на валу, но из за конструктивных
особенностей их используют при небольших вращающих моментах и часто применяют
для конических концов валов.
Пример использования клиновой шпонки с
головкой
Клиновые шпонки имеют форму односкосных самотормозящих клиньев с уклоном 1:100.
Такой же уклон имеют и пазы в ступицах. Головка служит для выбивания шпонки из
паза.
Шлицевые соединения
Шлицевые соединения используют для соединения валов и колёс за счёт выступов на
валу и в падинах в отверстии колеса.
По принципу действия шлицевые соединения напоминают
шпоночные соединения, но имеют ряд преимуществ:
- лучшее
центрирование деталей на валу;
- передают
больший вращающий момент;
- высокая
надёжность и износостойкость.
В зависимости от профиля зубьев различают три основных типа соединений:
а) Прямобочные зубья
(число зубьев Z = 6, 8, 10, 12), ГОСТ 1139-80;
б) Эвольвентные зубья (число зубьев Z = 12, 16 и более), ГОСТ 6033-80;
в) Треугольные зубья (число зубьев Z = 24, 36 и более).
Широкое распространение шлицевые соединения получили в механизмах, где нужно
перемещать колесо вдоль оси вала, например в переключателях скоростей
автомобилей.
Шлицевые соединения надежны, но не технологичны, поэтому их применение
ограничено из за высокой стоимости изготовления.
Клиновые соединения
Клиновые соединения деталей осуществляется клиньями - деталями с двумя
рабочими гранями в виде наклонных плоскостей. Клинья вводятся в паз, который
разжимаясь, удерживает деталь на основании.
Пример крепления клином при сборке молотка:
Грани клиньев имеют
уклон от 1/20 до 1/100, что обеспечивает самоторможение клина. При больших
уклонах требуются устройства (винты и шплинты), предохраняющие клин от
самопроизвольного выдвижения.
Так же, клиновые соединения могут осуществляться не за счёт разжимания паза, а
за счёт удержания клина в пазу, например соединения стержень - втулка:
При соединениях стержень - втулка толщина клина, как правило, составляет от
0,25 до 0,5 диаметра стержня, а высота от 1,1 до 1,2 диаметра втулки.
Штифтовые соединения
Штифтовые соединения служат для соединения осей и валов с установленными на них
деталями при передаче небольших вращающихся моментов. Штифты представляют собой
цилиндрические или конические валики.
Для штифтов и отверстий в деталях
выбираются посадки с натягом.
Наиболее распространены штифты:
А) Цилиндрический - незакаленные диаметром от 0,6 до 50 мм по ГОСТ 3128-70 или
закалённые диаметром от 0,6 до 20 мм по ГОСТ 24269-80;
Б) Конический (Конические штифты изготовляют с конусностью 1 : 50,
обеспечивающей самоторможение) ГОСТ 3129-70;
В) С насечками. Штифты с насечками устанавливаются в отверстия изготовленные
грубой обработкой - сверлением.
Профильные соединения
Профильные соединения, в отличие от шпоночных, клиновых и штифтовых, такие
соединения, в которых детали скрепляются между собой посредством взаимного
контакта по некруглой поверхности.
Часто такие соединения используются для крепления рычагов на валах.
Профильные соединения могут иметь
самую разную форму - скоса, прямоугольника, эллипса и тому подобные.
По сравнению со шпоночными и шлицевыми соединениями профильные обеспечивают
лучшее центрирование и более высокую прочность. Недостаток профильных
соединений, это сложность в изготовлении профильного отверстия.
Изучить: 1. Резьбовые соединения.
2. Шпоночные соединения.
3. Шлицевые соединения.
4. Профильные соединения.
Комментариев нет:
Отправить комментарий