Разборное соединение


материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович

В процессе изготовления машин некоторые их детали соединяют между собой, при этом образуются неразъёмные или разъёмные соединения. [1]

Неразъёмными называют соединения, которые невозможно разобрать без нарушения или повреждения деталей. К ним относятся заклёпочные, сварные, клеевые соединения, соединения, полученные пайкой, а также условно посадки с натягом.

Разъёмными называют соединения, которые можно разбирать и вновь собирать без повреждения деталей. К разъёмным относятся резьбовые, шпоночные, шлицевые и другие соединения.

Сварные соединения образуются путём местного нагрева деталей в зоне сварки. Наибольшее распространение получили электрические виды, основными из которых являются дуговая и контактная сварка.

Различают следующие разновидности дуговой сварки:

  • автоматическая сварка под флюсом (этот вид сварки высокопроизводителен и экономичен, даёт хорошее качество шва, применяется в крупносерийном и массовом производстве для конструкций с длинными швами);

  • полуавтоматическая сварка под флюсом (применяется для конструкций с короткими прерывистыми швами);
  • ручная сварка (применяется в тех случаях, когда другие виды дуговой сварки нерациональны, этот вид сварки малопроизводителен, качество шва зависит от квалификации сварщика).

Контактная сварка применяется в серийном и массовом производстве для нахлёсточных соединений тонкого листового металла (точечная, шовная контактные сварки) или для стыковых соединений круглого и полосового металла (стыковая контактная сварка).

Достоинства сварных соединений:

  • невысокая стоимость соединения благодаря малой трудоёмкости сварки и простоте конструкции сварного шва;
  • сравнительно небольшая масса конструкции (на 15-25% меньше массы клёпаной):
    • из-за отсутствия отверстий под заклёпки требуется меньшая площадь свариваемых деталей;
    • соединение деталей может выполняться без накладок;
    • отсутствуют выступающие массивные головки заклёпок;
  • герметичность и плотность соединения;
  • возможность автоматизации процесса сварки;
  • возможность сварки толстых профилей.

Недостатки сварных соединений:

  • прочность сварного шва зависит от квалификации сварщика (устраняется применением автоматической сварки);
  • коробление деталей из-за неравномерности нагрева в процессе сварки;
  • недостаточная надёжность при значительных вибрационных и ударных нагрузках.

Соединения с натягом осуществляются подбором соответствующих посадок, в которых натяг создаётся необходимой разностью посадочных размеров насаживаемых одна на другую деталей. Взаимная неподвижность соединяемых деталей обеспечивается силами трения, возникающими на поверхности контакта деталей.

Соединения деталей с натягом условно относят к неразъёмным соединениям, хотя, особенно при закалённых поверхностях, они допускают разборку и новую сборку деталей. Для этого используют:

  • механическое сопряжение;
  • тепловые посадки;
  • охлаждение охватываемой детали.

Достоинства соединений с натягом:

  • простота конструкции и хорошее базирование соединяемых деталей;
  • большая нагрузочная способность.

Недостатки соединений с натягом:

  • сложность сборки и, особенно, разборки;
  • рассеивание прочности соединения в связи с колебаниями действительных посадочных размеров в пределах допусков.

Резьбовые соединения являются наиболее распространёнными разъёмными соединениями. Их образуют болты, винты, шпильки, гайки и другие детали, снабжённые резьбой.

Резьбы классифицируют в зависимости от:

  • формы поверхности, на которой образуется резьба:
    • цилиндрические;
    • конические;

  • формы профиля резьбы:
    • треугольные;
    • упорные;
    • трапецеидальные;
    • прямоугольные;
    • круглые;
  • направления винтовой линии резьбы:
    • правые (винтовая линия поднимается слева вверх направо);
    • левые (имеют ограниченное применение);
  • числа заходов резьбы (определяется с торца винта по числу сбегающих витков):
    • однозаходные;
    • многозаходные;
  • назначения резьбы:
    • крепёжные (применяют в резьбовых соединениях; имеют треугольный профиль, который характеризуется большим трением, предохраняющим резьбу от самоотвинчивания, а также высокой прочностью и технологичностью);
    • крепёжно-уплотняющие (применяют в соединениях, требующих герметичности; выполняют треугольного профиля, но без радиальных зазоров; как правило, все крепёжные резьбовые детали имеют однозаходную резьбу);
    • для передачи движения (применяют в винтовых механизмах; имеют трапецеидальный (реже – прямоугольный) профиль, который характеризуется меньшим трением).

Достоинства резьбовых соединений:

  • высокая нагрузочная способность и надёжность;
  • наличие большой номенклатуры резьбовых деталей для различных условий работы;
  • удобство сборки и разборки;
  • малая стоимость, обусловленная стандартизацией и высокопроизводительными процессами изготовления.

Недостатки резьбовых соединений:

  • наличие большого количества концентраторов напряжений, которые снижают сопротивление усталости при переменных напряжениях.

Шпоночные соединения состоят из вала, шпонки и ступицы охватывающей детали.

Шпонка представляет собой брус, вставляемый в пазы вала и ступицы, для передачи вращающего момента между валом и охватывающей деталью.

Шпоночные соединения подразделяют на:

  • ненапряжённые (при сборке соединений в деталях не возникает предварительных напряжений):
    • с призматическими шпонками (рабочие грани – боковые, не удерживают детали от осевого смещения вдоль вала) по форме торцов различают:
      • со скруглёнными торцами (рисунок 1, исполнение 1);
      • с плоскими торцами (рисунок 1, исполнение 2);
      • с одним плоским, а другим скруглённым торцом (рисунок 1, исполнение 3);

    • с сегментными шпонками (рабочие грани – боковые, применяют при передаче небольших вращающих моментов, просты в изготовлении, удобны при монтаже и демонтаже – шпонки свободно вставляют в паз и вынимают) (рисунок 2);
  • напряжённые (при сборке соединений в деталях возникают предварительные (монтажные) напряжения):
    • с клиновыми шпонками (имеют форму односкосных самотормозящих клиньев с уклоном 1:100, не требуют стопорения ступицы от продольного перемещения вдоль вала, хорошо воспринимают ударные и знакопеременные нагрузки) (рисунок 3);
    • с тангенциальными шпонками (состоят из двух форму односкосных клиньев с уклоном 1:100 каждый, работают узкими гранями, вводятся в пазы ударом, применяются для передачи больших вращающих моментов с переменным режимом работы, в соединении ставят две пары тангенциальных шпонок под углом 120°) (рисунок 4).

Достоинства шпоночных соединений:

  • простота конструкции;
  • сравнительная лёгкость монтажа и демонтажа.

Недостатки шпоночных соединений:

  • шпоночный паз ослабляет вал и ступицу охватывающей детали не только уменьшением сечения, но, главное, значительной концентрацией напряжений изгиба и кручения;
  • трудоёмкость изготовления.

Шлицевые соединения образуются выступами – зубьями на валу и соответствующими впадинами – шлицами в ступице охватывающей детали. Рабочими являются боковые стороны зубьев. Упрощенно шлицевые соединения можно рассматривать как многошпоночные.

Шлицевые соединения различают:

  • по характеру соединения:
    • неподвижные (для закрепления охватывающей детали на валу);
    • подвижные (допускают перемещение детали вдоль вала);
  • по способу центрирования ступицы относительно вала:
    • по наружному диаметру (наиболее технологично);
    • по внутреннему диаметру (при высокой твёрдости материала ступицы);
    • по боковым поверхностям зубьев (более равномерно распределение нагрузки по зубьям);
  • по форме зубьев:
    • прямобочные (имеют постоянную толщину зубьев) (рисунок 5);
    • эвольвентные (имеют повышенную прочность, используются для передачи больших вращающих моментов) (рисунок 6);
    • треугольные (применяют только в неподвижных соединениях для тонкостенных ступиц, пустотелых валов, при передаче небольших крутящих моментов) (рисунок 7).

Достоинства шлицевых соединений (по сравнению со шпоночными соединениями):

  • обеспечивают лучшее базирование соединяемых деталей и более точное направление при осевом перемещении;
  • уменьшается число деталей соединения (шлицевое соединение образуют две детали, шпоночное – три-четыре);
  • при одинаковых габаритах допускают передачу больших вращающих моментов за счёт большей поверхности контакта;
  • обеспечивается высокая надёжность при динамических и реверсивных нагрузках;
  • вал зубьями ослабляется незначительно;
  • уменьшается длина ступицы.

Недостатки шлицевых соединений (по сравнению со шпоночными соединениями):

  • более сложная технология изготовления;
  • более высокая стоимость.

Перечень ссылок

  1. Куклин Н.Г., Куклина Г.С. Детали машин: Учебник для машиностроительных специальностей техникумов. – 4-е издание, переработанное и дополненное. – М.: Высшая школа, 1987. – 383 с., ил.

Источник: eam.su

Виды крепежной фурнитуры

Виды мебельного крепежа и соединений отличаются по технике применения и назначению:

мебельный крепеж


  • шканты;
  • крепления болт-гайка;
  • саморезы;
  • конфирматы;
  • мебельные стяжки;
  • мебельные уголки;
  • полкодержатели.

Шкант

Шкант — это деревянный цилиндр толщиной 8-10 мм, длиной 35-50 мм с осевыми насечками (бороздками) на боковой поверхности. Торцы шкантов имеют фаски для быстрого и удобного совмещения с ответными отверстиями.

Крепление на шкантах считается одним из старейших способов соединения мебельных элементов, применявшихся в течение многих столетий. Сегодня его используют как для разъемных, так и неразъемных соединений, а также в качестве дюбелей для саморезов (не все мастера верят в надежность пластиковых дюбелей при навешивании тяжелых предметов на стену).

шканты

В разъемных соединениях шкантами позиционируют положение деталей, а притягивание и закрепление осуществляют другими видами крепежа. При выполнении этих работ 

применяют кондуктор или высокоточную разметку, чтобы все шканты попали в предназначенные отверстия, точно фиксируя соединение мебельных элементов.

При неразъемном крепеже шканты перед сборкой покрывают клеем (ПВА, столярным, мездровым, костным гранулированным). Последние три вида составов разогревают на водяной бане и наносят горячими. Так собирают деревянные табуреты и другую мебель.

Шканты изготавливают из твердых пород древесины. Бороздки нужны для размещения в них клея в неразборных соединениях.

Крепление болт-гайка


Это крепление отличается наибольшей прочностью. Разрушается лишь при разбивании мебели. Несмотря на то, что головки мебельных болтов изготавливают привлекательными, эстеты считают их элементами, несовершенными для высокого дизайна. По этой причине мебель нередко становится менее прочной из-за замены этого вида крепежа другим, видимым только изнутри.

болты мебельные

Мебельный болт может выпускаться как с шестигранной гайкой, так и с цилиндрическим элементом («бочонком»), в боковой поверхности которого есть резьбовое отверстие. В этом случае в ДСП под «бочонок» сверлится глухое отверстие, в него закручивают болт при соединении под углом 90 º двух листовых деталей.

Саморез

Назначение мебельного крепежа этого вида — стягивание между собой корпусных элементов, крепление фурнитуры, установка уголков и других комплектующих. Саморезы относят к наиболее простым крепежным деталям. Они выпускаются в большом количестве вариантов исполнения по диаметру, длине, форме головки, поэтому служат во многих соединительных системах. Изготавливаются из прочных сортов стали с покрытием и могут закручиваться не только в древесину, ДСП и МДФ, но и в металлические тонкостенные детали. Некоторые виды имеют, подобно сверлу, нарезную головку перед резьбовой частью.


саморезы

Использование саморезов имеет особенности. При вкручивании их в торец ДСП иногда требуется предварительная сверловка меньшим, чем размер резьбы, диаметром. В противном случае длинный саморез может расколоть пласть ДСП и ее придется ремонтировать.

Конфирмат

Это шуруп специальной конструкции с глубокой и крупной резьбой и широкой «потайной» шляпкой, в торце которой находится шестигранное углубление для торцового ключа. Тип крепления имеет широчайшее распространение в изготовлении мебели. Применяется в основном при стягивании двух перпендикулярно расположенных друг к другу листовых деталей корпуса, крепления несъемных полок, днищ, крышек шкафов.

Шляпка может быть накрыта пластиковой заглушкой под цвет ДСП, имеющей выступ, которым ее забивают в шестигранное отверстие конфирмата. Однако если заглушка установлена небрежно или ее задевают при эксплуатации, она нередко выпадает. Более надежными в этом плане являются круглые плоские наклейки под цвет ДСП.

конфирмат

Конфирмат можно закрутить только в специально подготовленное отверстие. Его делают сборным сверлом, в конструкции которого учитывается длина конфирмата, диаметры головки, резьбы, форма шляпки. Выпускаются в нескольких типоразмерах.

Основной диаметр головки конфирмата — 6 мм. Длина — 50-70 мм. Недостатком этого крепежа считается невозможность разборки мебели и повторной сборки. Хотя эта операция и допускается, лучше ее не делать из-за риска разрушения резьбы, нарезанной при первом закручивании.

Мебельные стяжки

Простейшей стяжкой, состоящей из полого цилиндра с внутренней резьбой и винта, вкручивающегося в нее, пользуются при соединении отдельных мебельных узлов в единую конструкцию, линию. При необходимости стяжку легко разобрать.

Другая популярная стяжная конструкция называется эксцентрической стяжкой. Она выполняет ту же функцию, что и конфирмат, — соединяет две перпендикулярно расположенные листовые детали. Однако, в отличие от конфирмата, такое крепление не видно с лицевой стороны. Именно поэтому оно стало популярным. Второе преимущество — его можно неоднократно разбирать и собирать без потери функциональных свойств.

стяжки мебельные

Такое крепление называется минификсом и состоит из металлического стержня и цилиндрического корпуса с эксцентричным зажимом. Стержень вкручивают в одну деталь, корпус — во фрезерованное глухое отверстие другой детали, затем головку стержня вставляют в зажим корпуса и поворачивают отверткой эксцентрик до надежного прижима.

Недостатками стяжки является высокая цена и необходимость точного сверления и фрезеровки установочных мест, поэтому крепление применяют в основном на мебельных фабриках.

Мебельные уголки

уголки мебельные

Эта широко распространенная крепежная деталь бывает пластмассовой, стальной, с разными покрытиями, на два и четыре шурупа, цельной и разборной. Применяется для соединения под прямым углом различных деталей мебели между собой, в качестве опор на тяжело нагружаемых полках. Закрепляется саморезами с потайными головками.

Полкодержатели

Элементы являются опорами полок. Изготавливаются из пластмассы и металла. Пластмассовые забивают под небольшим натягом в подготовленные глухие отверстия, хорошие металлические вставляют в полые цилиндры, установленные в глухие отверстия. Детали из металла служат намного дольше пластмассовых, которые имеют свойство обламываться через несколько лет.

полкодержатели

Выбор крепления в зависимости от материала мебели

Болты с гайками, шканты, саморезы (вкручиваемые в листы ДСП под прямым углом) используют со всеми мебельными материалами. Саморезы нельзя применять для торцевого крепления в ДСП и МДФ. Вместо них стоит пользоваться конфирматами и эксцентриковыми стяжками. В деревянной мебели конфирматы, наоборот, не применяют, а пользуются саморезами и болтами с гайками разных видов. Вариативность применения объясняется различной твердостью материала — она выше у древесины, ниже у ДСП и МДФ.

Источник: stroybat.ru

Разъемными называют соединения, разборка которых происходит без нарушения целостности составных частей изделия. Разъемные соединения могут быть как подвижными, так и неподвижными. Наиболее распространенными в машиностроении видами разъемных соединений являются: резьбовые, клеммовые, шпоночные, шлицевые, клиновые, штифтовые и профильные.

Резьбовым называют соединение составных частей изделия с применением детали, имеющей резьбу. Резьба представляет собой чередующиеся выступы и впадины на поверхности тела вращения, расположенные по винтовой линии.

Резьбовые соединения являются самым распространенным видом соединений вообще и разъемных в частности. В современных машинах детали, имеющие резьбу, составляют свыше 60% от общего количества деталей. Широкое применение резьбовых соединений в машиностроении объясняется их достоинствами: универсальностью, высокой надежностью, малыми габаритами и весом крепежных резьбовых деталей, способностью создавать и воспринимать большие осевые силы, технологичностью и возможностью точного изготовления.

Недостатки резьбовых деталей: значительная концентрация напряжений в местах резкого изменения поперечного сечения и низкий КПД подвижных резьбовых соединений.

Метрическая резьба (рис. 58) имеет исходный профиль в виде равностороннего треугольника с высотой Н, вершины профиля срезаны, как показано на рисунке, а впадины притуплены, что необходимо для уменьшения концентрации напряжений и по технологическим соображениям (для увеличения стойкости резьбонарезного и резьбонакатного инструмента). Форма впадины резьбы болта может быть закругленной или плоскосрезанной. В резьбе предусмотрен радиальный зазор, который делает ее негерметичной.

Дюймовая резьба (рис. 59) имеет треугольный профиль с углом a=55°, номинальный диаметр ее задается в дюймах (1"=25,4 мм), а шаг – числом витков, приходящихся на один дюйм длины резьбы. Дюймовая резьба подобна применяемой в Англии, США и некоторых других странах резьбе Витворта; она используется у нас лишь при ремонте импортных машин. Применение дюймовой крепежной

 

Разборное соединение

 

Рис. 58

 

 

Разборное соединение

Рис. 59

 

 

резьбы в новых конструкциях запрещено, а стандарт на нее ликвидирован без замены.

Из дюймовых резьб в нашей стране стандартизованы и находят применение: трубная цилиндрическая, трубная коническая (обе с углом профиля 55°) и коническая дюймовая с углом профиля 60°. Эти резьбы применяют в трубопроводах, они являются крепежно-уплотнительными.

Трапецеидальная резьба (рис. 60). Профиль этой резьбы представляет собой равнобокую трапецию с углом между боковыми сторонами a=30°. Профили, основные размеры и допуски трапецеидальных резьб стандартизованы, причем предусмотрены резьбы с мелким, средним и крупным шагами.

Упорная резьба (рис. 61). Профиль этой резьбы представляет собой неравнобокую трапецию с углами наклона боковых сторон к прямой, перпендикулярной оси резьбы, равными 3 и 30°. Основные размеры и допуски упорной резьбы для диаметров от 10 до 600 мм регламентированы ГОСТом. Стандартизована также резьба упорная усиленная для диаметров от 80 до 2000 мм, у которой одна сторона профиля наклонена под углом 45°.

Трапецеидальная и упорная резьбы являются ходовыми и применяются в передачах винт–гайка. Так, например, трапецеидальная резьба применяется для ходовых винтов токарно-винторезных станков, где возникают реверсивные нагрузки; упорная резьба применяется при односторонних нагрузках, например для грузовых винтов домкратов и прессов, причем усилие воспринимается стороной, имеющей угол наклона 3°.

Прямоугольная резьба(рис. 62). Эта резьба не стандартизована и имеет ограниченное применение в неответственных передачах винт–гайка. Эта резьба из всех имеет наибольший КПД, но ее нельзя фрезеровать и шлифовать, так как угол профиля a=0; прочность прямоугольной резьбы ниже, чем у других резьб.

Крепежные резьбовые соединения и их детали. Основные и наиболее распространенные типы крепежных резьбовых соединений (рис. 63): болтовое (а), винтовое (б) и шпилечное (в).

Детали этих соединений: болты, гайки, винты, шпильки и шайбы. Геометрические формы, размеры, варианты исполнения и технические требования на эти детали и их элементы регламентированы многочисленными стандартами.

 

Разборное соединение

Рис. 60

 

 

Разборное соединение

 

Рис. 61

 

 

Разборное соединение

Рис. 62

Разборное соединение Рис. 63   Разборное соединение Рис. 64 Наиболее дешевы и технологически просты болтовые соединения, так как они не требуют нарезания резьбы в соединяемых деталях. Соединения винтами и шпильками применяют в тех случаях, когда одна из соединяемых деталей имеет значительную тол-щину. Болтовые и шпи-лечные соединения ис-пользуют тогда, когда в процессе эксплуатации со-единяемые детали подвер-гаются многократной раз-борке и сборке. Детали резьбовых соединений делятся на детали общего назначения и специальные. Болты общего назна-чения с шестигранной головкой (рис. 64) бывают грубой, нормальной и повышенной точности трех исполнений: без отверстий, с отверстием в стержне и с отверстиями в головке. Стандартами предусмотрены разные

варианты конструкций болтов: с уменьшенной шестигранной головкой, с направляющим подголовком, с полукруглой головкой, потайной головкой, усом, квадратным подголовком и др. Кроме того, стандартизованы болты откидные двух типов (рис. 65, а), служащие для быстрого зажима и освобождения деталей; рым-болты (рис. 65, б), которые служат для транспортировки тяжелых деталей или изделий, например больших редукторов; болты фундаментные,

 

Разборное соединение

Рис. 65

 

применяемые для крепления станины или корпуса изделия к фундаменту, болты высокопрочные, болты конические и др.

Гайки общего назначения шестигранные бывают грубой, нормальной и повышенной точности с одной или двумя наружными фасками. Стандартами предусмотрены разные варианты конструкций гаек: с уменьшенным размером «под ключ», гайки высокие, особо высокие, низкие, прорезные и корончатые (рис. 66, а). Кроме того, стандартизованы гайки круглые шлицевые и с отверстиями «под ключ», расположенными радиально или на торце (рис. 66, б), гайки-барашки для завинчивания без ключа (рис. 66, в), гайки колпачковые, гайки высокопрочные и др.

Винты общего назначения делятся на крепежные и установочные (рис. 67, ж); последние служат для фиксации положения деталей, причем форма и размеры отверстий под установочные винты стандартизованы. Винты (рис. 67) в зависимости от формы головок бывают: с полукруглой (а), цилиндрической (б), с цилиндрической скругленной (в), с полупотайной (г), с потайной (д), головками с шестигранным углублением «под ключ» (е), с крестообразным шлицем под специальную отвертку, с накатанной головкой, с шестигранной и квадратной головками и др. Кроме того, стандартизованы винты самонарезающие для металла и пластмассы, винты невыпадающие и шурупы, служащие для соединения деталей из дерева и мягких пластмасс; в отличие от винтов шурупы имеют острый конический конец и резьбу с крупным шагом.

Стержни крепежных винтов (как и болтов) могут иметь одинаковый по всей длине диаметр, либо быть с уменьшенным диаметром ненарезанной части (рис. 67, в, г, д).

Разборное соединение

Рис. 66

 

В машиностроении чаще других применяют винты с шестигранными головками, так как они позволяют осуществить ключом большую силу затяжки и удобны при завинчивании и отвинчивании (поворот ключа до перехвата всего на 1/6 оборота).

Шпильки (рис. 63, в) могут иметь ввинчиваемые концы нормальной и повышенной точности с длиной их от d до 2,5d, где d – диаметр шпильки. Конструкция и размеры шпилек стандартизованы.

Концы болтов, винтов и шпилек регламентированы специальным стандартом и показаны на рис. 68.

Технические требования на крепежные резьбовые детали стандартизованы и устанавливают для болтов, винтов и шпилек из углеродистых и легированных сталей двенадцать классов прочности в зависимости от значения минимального временного сопротивления и предела текучести стали; для гаек из тех же материалов установлено семь классов прочности.

 

Разборное соединение

Рис. 67

Разборное соединение

Рис. 68

Шайбы (рис. 69, а) подкладывают под гайки или головки болтов для увеличения опорной площади, уменьшения напряжений смятия и предохранения деталей от задиров. Стальные шайбы цилиндрической формы согласно стандартам изготовляют двух исполнений (без фасок и с одной наружной фаской) и двух классов точности А и С. Кроме того, стандартизованы шайбы увеличенные и уменьшенные, шайбы стопорные с внутренними и наружными зубьями, шайбы косые (для соединения деталей, имеющих уклон), шайбы упорные быстросъемные, шайбы к высокопрочным болтам, шайбы пружинные (рис. 69, б) и др. Для предотвращения изгиба стержня болта или шпильки и перекоса опорных поверхностей применяют сферические шайбы.

Разборное соединение

Рис. 69

Основным критерием работоспособности крепежных резьбовых соединений является прочность. Стандартные крепежные детали сконструированы равнопрочными по следующим параметрам: по напряжениям среза и смятия в резьбе, напряжениям растяжения в нарезанной части стержня и в месте перехода стержня в головку. Поэтому для стандартных крепежных деталей в качестве главного критерия работоспособности принята прочность стержня на растяжение, и по ней ведут расчет болтов, винтов и шпилек. Расчет резьбы на прочность выполняют в качестве проверочного лишь для нестандартных деталей. При расчете резьбы условно считают, что все витки нагружены одинаково, а неточность в расчете компенсируют значением допускаемого напряжения.

Условие прочности резьбы на срез имеет вид

tcp=Q/Acp ≤ [tcp],

где Q – осевая сила; Аср – площадь среза витков нарезки; для винта Аcp=pd1kHг, для гайки Аcp=pDkHг. Здесь Нг – высота гайки; k – коэффициент, учитывающий ширину основания витков резьбы: для метрической резьбы для винта k=0,75, для гайки k=0,88; для трапецеидальной и упорной резьб k=0,65; для прямоугольной резьбы k=0,5. Если винт и гайка из одного материала, то на срез проверяют только винт, так как d1<D.

Условие прочности резьбы на смятие имеет вид

 

sсм=Q/Aсм ≤ [sсм],

 

где Aсм – условная площадь смятия (проекция площади контакта резьбы винта и гайки на плоскость, перпендикулярную оси): Aсм=pd2hz , где pd2 – длина одного витка по среднему диаметру; h – рабочая высота профиля резьбы; z=Hг/p – число витков резьбы в гайке высотой Нг, р – шаг резьбы.

Клеммовоесоединение служит для закрепления на валах или осях с помощью винтов различных деталей (рычагов, установочных колец, шкивов и др.), имеющих разъем или прорезь (рис. 70). Соединение обеспечивается силами трения, действующими между поверхностями вала и отверстия детали. В отличие от шпоночного соединения и зубчатого соединения, клеммовое соединение позволяет закреплять деталь на валу под любым углом и в любом месте по его длине, а также облегчает сборку.

 

Разборное соединение

Рис. 70

 

Шпоночными называют разъемные соединения составных частей изделия с применением шпонок. Детали шпоночного

 

Разборное соединение Рис. 71 соединения показаны на рис. 71, где шпонка 1 закладывается в пазы вала 2 и ступицы 3 надеваемой на вал детали (шкива, зубчато-го колеса и т. п.). Шпоночные соединения могут быть неподвиж-

ными и подвижными и служат обычно для предотвращения относительного поворота ступицы и вала при передаче крутящего момента. Шпоночные соединения широко применяют во всех отраслях машиностроения.

Достоинства шпоночных соединений: простота и надежность конструкции, легкость сборки и разборки соединения, невысокая стоимость. Основной недостаток шпоночных соединений – снижение нагрузочной способности сопрягаемых деталей из-за ослабления их поперечных сечений шпоночными пазами и значительной концентрации напряжений в зоне этих пазов.

Форма и размеры большинства типов шпонок стандартизованы, а их применение зависит от условий работы соединяемых деталей и диаметров посадочных поверхностей.

Шпоночные соединения подразделяют на напряженные и ненапряженные. Под напряженным понимается такое соединение, в котором постоянно действуют внутренние силы упругости, вызванные предварительной (т. е. до приложения нагрузки) затяжкой. Напряженные шпоночные соединения обладают большой нагрузочной способностью, не требуют высокой точности пригонки, но, как правило, деформируют соединяемые детали, вызывают расцентровку, дисбаланс и неуравновешенность деталей, а при коротких ступицах – перекос их осей. Эти обстоятельства резко ограничивают область применения напряженных шпоночных соединений в современных машинах.

Напряженные шпоночные соединения осуществляются стандартными клиновыми (рис. 72) и тангенциальными (рис. 73) шпонками с уклоном 1:100, обеспечивающим самоторможение. Клиновые шпонки забивают в пазы, ширина которых больше ширины шпонки b, в результате чего возникают значительные радиальные распорные силы и напряженное соединение, способное передавать

Разборное соединение Рис. 72 Разборное соединение Рис. 73

 

крутящие моменты и воспринимать осевые нагрузки в обоих направлениях. Согласно стандарту клиновые шпонки могут быть четырех исполнений: с головкой, без головки и без закруглений по концам, с закругленным одним или двумя концами. Соединения клиновыми шпонками применяют в тихоходных передачах, подверженных динамическим нагрузкам.

В соединениях тангенциальными (нормальными или усиленными) шпонками натяг создается не в радиальном, а в тангенциальном направлении, причем каждая шпонка выполняется из двух односкосных клиньев, положение которых после сборки должно быть зафиксировано с помощью штифта или другим способом. Тангенциальные шпонки применяют в тяжелом машиностроении, причем усиленные шпонки ставят при повышенных ударных нагрузках и частом изменении направления вращения. Обычно тангенциальные шпонки ставят попарно под углом 120° или 180° и ориентируют их в противоположном направлении, так как каждая шпонка передает крутящий момент только в одну сторону (рис. 73).

Напряженные шпоночные соединения обладают большой нагрузочной способностью, не требуют высокой точности пригонки, но, как правило, деформируют соединяемые детали, вызывают расцентровку, дисбаланс и неуравновешенность деталей, а при коротких ступицах – перекосих осей. Эти обстоятельства резко ограничивают область применения напряженных шпоночных соединений в современных машинах.

Ненапряженные шпоночные соединения осуществляются стандартными призматическими и сегментными или специальными шпонками. Подвижное соединение стандартной призматической направляющей шпонкой с креплением на валу показано на рис. 74, а (резьбовое отверстие посередине предназначено для извлечения шпонки из паза вала с помощью винта). На рис. 74, б показано подвижное шпоночное соединение со специальными скользящими шпонками.

Разборное соединение

Рис. 74

 

Неподвижное соединение призматической шпонкой показано на рис. 75. Размеры, допуски и посадки призматических шпонок и пазов регламентированы ГОСТами. По форме торцов призматические шпонки могут быть трех исполнений. Призматические шпонки обеспечивают передачу крутящего момента, но не могут воспринимать осевые нагрузки. Высокие призматические шпонки обладают повышенной нагрузочной способностью и применяются для ступиц из чугуна и других материалов более низкой прочности, чем материал вала. В зависимости от принятой базы обработки и измерения на рабочем чертеже должен указываться один размер для вала t1 (предпочтительный вариант) или dt1, для втулки d+t2.

Соединение сегментной шпонкой показано на рис. 76. Размеры сегментных шпонок и сечений пазов установлены ГОСТом, причем стандарт предусматривает шпонки двух исполнений: высотой h (без лыски) и высотой h1 (с лыской). Сегментные шпоночные соединения технологичны, удобны при сборочных работах, но глубокий шпоночный паз значительно ослабляет вал, поэтому такие соединения применяют при передаче не больших крутящих моментов или для фиксации деталей на осях. В зависимости от принятой базы обработки и измерения на рабочем чертеже должен указываться один размер для вала t1 (предпочтительный вариант) или Dt1, для втулки D+t2, где D – диаметр вала.

Основными критериями работоспособности ненапряженных шпоночных соединений являются прочность шпонки на срез и

Разборное соединение

Рис. 75

 

Разборное соединение

Рис. 76

Разборное соединение Рис. 77 и прочность соединения на смятие. Расчеты на срез и смятие основаны на предположении, что соответствующие напряжения распределены по сечениям равномерно. Расчетная формула на срез шпонки (рис. 77) имеет вид   tcp=2T/(dAcp) ≤ [tcp],   где Т – крутящий момент; d – диаметр вала; Аср – площадь среза шпонки (плоскость возможного среза показана на рис. 77 волнистой линией).

Расчетная формула шпоночного соединения на смятие имеет вид

 

sсм=2T/(dAсм) ≤ [sсм],

 

где Асм=(ht1)lp; (ht1) – высота площадки смятия; lр – расчетная длина шпонки (lp=lb для шпонок исполнения А, lp=l для шпонок исполнения В, lp=lb/2 для шпонок исполнения С, см. рис. 75); lp=d для сегментных шпонок, где d – диаметр сегментной шпонки; D – диаметр вала (см. рис. 76).

Размеры стандартных призматических и сегментных шпонок установлены в зависимости от диаметра вала по условию прочности шпонки на срез, поэтому основным для таких соединений является проверочный расчет на смятие, а расчет на срез необходим лишь для нестандартных шпонок и особо ответственных конструкций. Если требуется определить длину призматической шпонки, то ее также определяют из расчета на смятие. Обычно длина призматической шпонки должна быть на 3–10 мм меньше длины ступицы, насаженной на вал детали.

Согласно действующим стандартам, шпонки должны изготовляться из сталей с временным сопротивлением разрыву не менее 590 МПа. Сортамент чистотянутых среднеуглеродистых сталей для сегментных и призматических шпонок регламентирован ГОСТом. Легированные стали применяют для специальных шпонок.

Допускаемые напряжения на смятие дня неподвижных шпоночных соединений принимают в зависимости от предела текучести:

[sсм]=sт/[s],

 

где допускаемый коэффициент запаса прочности [s]=1,9…2,3 при постоянной нереверсивной нагрузке; [s]=2,9…3,5 при переменной нереверсивной нагрузке; при реверсивной нагрузке значения [s] увеличиваются на 30%. При чугунных ступицах [sсм]=70…100 МПа. Для подвижных шпоночных соединений в целях предупреждения задира и ограничения износа допускаемые напряжения смятия уменьшают в 3…4 раза.

Допускаемые напряжения на срез для шпонок принимают в пределах

[tcр]=60…100 МПа

 

(меньшие значения берут при динамических нагрузках).

Шлицевым называется разъемное соединение составных частей изделия с применением пазов (шлицев) и выступов. Шлицевые соединения бывают подвижные и неподвижные. Детали шлицевого соединения (вал и втулка) показаны на рис. 78. Шлицевое соединение можно представлять как многошпоночное, у которого шпонки выполнены за одно целое с валом. Шлицевые соединения по сравнению со шпоночными обладают значительными преимуществами, а именно: меньшее число деталей в соединении, значительно большая нагрузочная способность за счет большей площади контакта рабочих поверхностей вала и ступицы, меньшая концентрация напряжений в материале вала и ступицы, лучшее центрирование соединяемых деталей и более точное направление при осевом перемещении, высокая надежность при динамических и реверсивных нагрузках. Эти преимущества обеспечили широкое применение шлицевых соединений в автомобильной, тракторной, станкостроительной и других отраслях промышленности.

Недостаток шлицевых соединений – высокая трудоемкость и стоимость их изготовления.

Основные типы шлицевых соедине-ний показаны на рис. 79: прямобоч-ное (а), эвольвент-ное (б), треугольное (в). Разборное соединение Рис. 78

Первые два типа шлицевых соединений стандартизованы.

Наибольшее распространение имеют соединения шлицевые прямобочные, размеры и допуски которых регламентированы ГОСТом. Эти соединения применяют, например, для посадки подвижных и неподвижных зубчатых колес на валы в коробках передач металлорежущих станков. Стандарт предусматривает прямобочные шлицевые соединения трех серий: легкой, средней (обе с числом зубьев от 6 до 10) и тяжелой (с числом зубьев от 10 до 20), отличающихся друг от друга высотой зубьев и, следовательно, нагрузочной способностью.

Прямобочные шлицевые соединения выполняют с центрированием (рис. 79): по боковым сторонам зубьев (а), по наружному диаметру (б), по внутреннему диаметру (в). Центрирование по боковым сторонам зубьев обеспечивает более равномерное распределение нагрузки между зубьями и поэтому его применяют при ударных и реверсивных нагрузках (например, в карданных валах); центрирование по наружному или внутреннему диаметрам обеспечивает более высокую соосность вала и ступицы. Метод центрирования имеет прямое отношение к технологии изготовления деталей соединения, причем наиболее технологично центрирование по наружному диаметру, применяемому при невысокой твердости внутренней поверхности ступицы (H<350 НВ). В этом случае шлицевое отверстие обрабатывают протяжкой, а посадочную поверхность вала шлифуют. При высокой твердости посадочной поверхности ступицы и вала рекомендуется центрирование по внутреннему диаметру. В этом случае после термообработки посадочные поверхности ступицы и вала шлифуют соответственно на внутришлифовальном и шлицешлифовальном станках.

Разборное соединение

Рис. 79

 

Более совершенны, но пока менее распространены, шлицевые эвольвентные соединения с углом профиля 30°, размеры, допуски и измеряемые величины которых установлены ГОСТ 6033–80. Эвольвентные шлицевые соединения по сравнению с прямобочными более технологичны, так как шлицевые валы можно нарезать червячными фрезами с прямолинейным профилем, а шлицевые ступицы большого размера нарезать долбяками на зубодолбежных станках. Кроме того, эвольвентные шлицевые соединения обладают большей нагрузочной способностью, так как их зубья утолщаются к основанию и имеют значительно (до двух раз) меньшую концентрацию напряжений за счет закруглений у основания зубьев.

Основные стандартные параметры эвольвентного соединения (рис. 79, б): номинальный диаметр D, угол профиля a=30°, модуль т, диаметр делительной окружности d=mz, где z – число зубьев. Стандарт предусматривает номинальные диаметры от 4 до 500 мм, модули от 0,5 до 10 мм и числа зубьев от 6 до 82.

Соединения с эвольвентными зубьями выполняют с центрированием по боковым поверхностям зубьев и реже по наружному диаметру; допускается применять центрирование по внутреннему диаметру. При центрировании по боковым поверхностям зубьев и при плоской форме дна впадины высота зубьев вала и втулки равна модулю, т. е. h=Н=т, а рабочая высота профиля (с учетом зазоров и фасок) приблизительно равна 0,8m.

Эвольвентные зубья, как и прямобочные, можно применять в подвижных и неподвижных соединениях.

Соединения шлицевые треугольные не стандартизованы и применяются как неподвижные при тонкостенных ступицах, пустотелых валах, стесненных габаритах деталей и сравнительно небольших крутящих моментах. Центрирование соединения выполняется по боковым поверхностям зубьев. Треугольные шлицевые соединения бывают цилиндрическими и коническими.

Расчет шлицевых соединений. Основными критериями работоспособности шлицевых соединений являются сопротивление рабочих поверхностей зубьев смятию и изнашиванию. Расчет прямобочных шлицевых соединений регламентирован ГОСТом, согласно которому нагрузочная способность соединения определяется как меньшее из двух значений, полученных по расчету на смятие и на износ. Соединения типа муфт, нагруженные только крутящим моментом, на износ не рассчитывают.

Расчет на смятие производится по условию

 

sсм=Q/Aсм ≤ [sсм],

 

где Т – крутящий момент; dcp=(D+d)/2 – средний диаметр шлицевого соединения; Aсм – площадь смятия; [sсм] – допускаемое среднее давление из расчета на смятие.

Для прямобочного соединения Aсм=hplz, где hр – рабочая высота зубьев; l – длина ступицы, z – число зубьев.

Для удобства расчетов введем понятие удельного суммарного статического момента SF – площади рабочих поверхностей соединения относительно оси вала (значения SF в мм3/мм для всех типоразмеров приведены в таблице ГОСТ 21425–75)

SF=0,5dcphpz,

тогда расчетная формула на смятие приобретает вид

 

s=T/(SFl) ≤ [sсм].

 

Расчет соединения на износ производится по формуле

 

s=T/(SFl) ≤ [sизн],

 

где [sизн] – допускаемое давление из расчета на износ.

Допускаемое среднее давление из расчета на смятие

 

[sсм]=sт/([s]KсмKg),

 

где [s]=1,25…1,4 – допускаемый коэффициент запаса прочности (верхнее значение для закаленных рабочих поверхностей); Kсм – общий коэффициент концентрации нагрузки, определяемый по таблицам стандарта (грубо ориентировочно Kсм=4…5); Kg=2…2,5 – коэффициент динамичности нагрузки при реверсировании без ударов (верхнее значение для незакаленных поверхностей).

Допускаемое среднее давление из расчета на износ определяется по таблицам стандарта.

Расчет шлицевых звольвентных соединений на смятие ведется по формуле

sсм=2T/(dAсм) [sсм],

 

где d=mz – диаметр делительной окружности; т – модуль соединения, z – число зубьев; Асм=hplz – условная площадь смятия; hр=0,8m – рабочая высота зубьев; l – длина ступицы.

Допускаемое напряжение смятия устанавливают в зависимости от характера соединения (подвижное, неподвижное), условий эксплуатации, термообработки и других факторов. Для подвижных соединений [sсм]=3…70 МПа, для неподвижных [sсм]=35…200 МПа (нижние значения для ударной нагрузки).

Клиновым называется разъемное соединение составных частей изделия с применением детали, имеющей форму клина. Клиновые соединения подразделяют на установочные (рис. 80, а), предназначенные для регулирования и установки нужного взаимного положения деталей, и силовые (рис. 80, б), предназначенные для прочного скрепления деталей. Клиновые соединения применяют, например, для регулирования положения подшипников валков прокатных станов, для соединения штока с ползуном в паровых машинах или насосах, соединения протяжек с патроном протяжного станка; рассмотренные ранее соединения клиновыми и тангенциальными шпонками также можно отнести к числу клиновых соединений.

Достоинства клиновых соединений: простота и надежность конструкции, возможность создания и восприятия больших усилий, быстрота сборки и разборки соединения. Недостатки: значительное ослабление сечений соединяемых деталей пазами под клинья, нетехнологичность этих пазов и концентрация напряжений, что существенно сократило область применения клиновых соединений в современных конструкциях.

Силовые клиновые соединения бывают ненапряженные, в которых нет напряжений до приложения внешней силы F (рис. 80, б), и напряженные, в которых осуществляется предварительный натяг силой Q (рис. 80, в, где натяг осуществляется с помощью буртика на стержне). Ненапряженные соединения применяют при постоянных односторонних нагрузках, напряженные – при знакопеременных нагрузках. Для обеспечения самоторможения соединения необходимо, чтобы угол скоса клина был меньше удвоенного угла трения, т. е. a<2j.

 

Разборное соединение

Рис. 80

Критерием работоспособности клинового соединения является прочность. В клиновых соединениях рассчитывают стержень по ослабленному сечению и хвостовую часть стержня на срез, поверхность контакта клина со стержнем и втулкой на смятие и клин на изгиб; расчетная схема клина на изгиб показана на рис. 80, б.

Напряженное клиновое соединение рассчитывают так же, как ненапряженное, но по расчетной нагрузке Fp=1,25F.

Штифтовым называется соединение составных частей изделия с применением штифта. Штифтовые соединения применяют для фиксации взаимного положения деталей (рис. 81, а, б), при передаче сравнительно небольших крутящих моментов (рис. 81, в); для закрепления деталей на конце вала применяется соединение, где штифт выполняет роль круглой шпонки (рис. 81, г). В качестве распространенного примера можно привести фиксацию двумя

 

Разборное соединение

 

Рис. 81

 

штифтами взаимного положения корпуса и крышки редуктора, что необходимо при совместной механической обработке этих деталей и для сборки редуктора.

Достоинства штифтовых соединений: их простота, технологичность и низкая стоимость. Недостаток некоторых штифтовых соединений – ослабление сечения вала отверстием и связанная с этим концентрация напряжений.

Конструкция и размеры штифтов регламентированы многими стандартами. Основные типы стандартных штифтов представлены на рис. 82: конический гладкий (а), конический насеченный (б), цилиндрический гладкий (в), цилиндрический насеченный (г), пружинный (д). Кроме того, стандартизованы штифты цилиндрические насеченные с коническими насечками, штифты цилиндрические и конические с внутренней резьбой, штифты

 

Разборное соединение

Рис. 82

конические с резьбовой цапфой (резьба на штифтах служит либо для их закрепления, либо для извлечения из отверстия при разборке); стандартизованы также штифты конические разводные, штифты цилиндрические закаленные и штифты цилиндрические заклепочные (эти штифты с канавками имеют головки и их применяют вместо гвоздей или шурупов).

Гладкие конические и цилиндрические штифты чаще всего применяют в качестве установочных для фиксации взаимного положения соединяемых деталей; отверстия под штифты в этих деталях сверлят и разворачивают совместно. Цилиндрические штифты ставят в отверстия с натягом; в движущихся соединениях концы штифтов расклепывают. Конические штифты изготовляют с конусностью 1:50, обеспечивающей самоторможение; они допускают многократную сборку-разборку и поэтому применяются чаще.

Хорошо зарекомендовали себя в качестве крепежных насеченные штифты, так как они не требуют развертывания отверстий при установке, надежно сцепляются при забивании со стенками отверстия, допускают многократную сборку-разборку без заметного ухудшения сцепления.

Пружинные штифты вальцуют из ленты пружинной стали и закаливают. Ввиду большой податливости их можно устанавливать в грубо обработанные отверстия, причем обеспечивается надежное сцепление при вибрационных и ударных нагрузках, допускается многократная разборка и сборка.

Штифты обычно изготовляют из углеродистой или пружинной стали, для соединения пластмассовых деталей применяют штифты из пластмасс.

Критерием работоспособности крепежного штифтового соединения является прочность. В соединении (рис. 80, в) диаметр dш штифта можно определить из расчета его на срез по двум поперечным сечениям; в соединении, показанном на рис. 80, г, диаметр dш и длина l круглой шпонки определяются из расчета на срез по диаметральному сечению (один из размеров задается, например, dш=0,25dв, где dв – диаметр вала), а затем проверяют соединение на смятие, причем условная площадь смятия равна половине площади диаметрального сечения круглой шпонки.

Насеченные штифты рассчитывают так же, как и гладкие, но с коэффициентом ослабления, равным 1,3…1,5.

 

Профильным называется соединение, у которого сопрягаемые поверхности составных частей изделия имеют форму определенного профиля. Наиболее широко распространенным примером такого соединения является посадка ручек или маховиков на оси и валы с концами квадратного сечения (рис. 83). Более совершенны профильные соединения с овальным контуром, которые могут быть цилиндрическими (рис. 84, а) или коническими (рис. 84, б); последние применяют при передаче не только крутящего момента, но и осевой нагрузки. Достоинства профильных соединений по сравнению со шпоночными и шлицевыми следующие: в соединениях с овальным контуром практически отсутствует концентрация напряже-ний, обеспечивается лучшее центрирование Разборное соединение   Рис. 83

деталей: отсутствие резких переходов в форме сечения снижает опасность появления трещин при термообработке. Недостатком профильных соединений по сравнению со шлицевыми является возникновение действующих на ступицу распорных сил и значительно большие напряжения смятия, в результате чего нагрузочная способность профильных соединений меньше, чем шлицевых.

Расчет профильных соединений заключается в проверке прочности рабочих поверхностей на смятие, прочности и радиальной деформации ступицы.

 

Разборное соединение

Рис. 84

 

Источник: helpiks.org

Разъемные соединения

Разъемные соединения – это те, при помощи которых возможно, как правило, неоднократно произвести сборку и разборку узлов механизма. Примеры разъемных соединений – это резьбовые, шплинтовые, штифтовые, зубчатые и пр. В свою очередь, они могут быть как подвижными, так и неподвижными.

Разъемные соединения получили широкое применение там, где необходима периодическая замена одной детали на другую в связи с регламентным обслуживанием или ремонтом механизма, смены какого-либо рабочего элемента машины (приспособление, инструмент), для постоянной или временной фиксации детали, периодическим взаимодействием деталей механизмов друг на друга в процессе их работы и т.д.  Такие соединения образуются при помощи крепежных резьбовых элементов (болты, резьбовые шпильки, различные гайки, винты), ходовых винтов (червячных, шнековых), шлицов (зубьев) сопрягаемых деталей, шпонок, штифтов, шплинтов, клиньев, а также комбинацией нескольких таких элементов. Возможно разъемное соединение способом сочленения специальных выступов на скрепляемых деталях.

Резьбовое соединение – самое распространенное из разъемных соединений. Широко применяется оно из-за простоты и легкости монтажа и демонтажа, а также относительно низкой стоимости изготовления крепежных элементов. Резьба представляет собой ряд равномерно расположенных друг от друга выступов постоянного сечения различной формы, образованных на боковой поверхности прямого кругового стержня или конуса. Она бывает метрической (наиболее используемая в крепеже) и дюймовой (применяется в трубных соединениях). Также по различным признакам резьба может классифицироваться как цилиндрическая и коническая, трапецеидальная, круглая, упорная, ходовая, одно- и многозаходная. Могут изготавливаться нестандартные и специальные резьбы.

Резьбовое соединение

Рис. Резьбовое соединение.

 

Соединения при помощи ходовых винтов используется там, где необходимо преобразование вращательного движения в поступательное для перемещения суппортов, кареток, фартуков и других механизмов.

Зубчатое соединение представляет собой скрепление деталей при помощи шлицов-зубьев, по сути это многошпоночное соединение, где шпонки составляют монолитное целое с деталью, например, валом, и расположены вдоль ее продольной оси. Такие соединения используются в коровках передач, в карданных валах, в узлах, где происходит перемещение вдоль осей валов.

Зубчатое соединение

Рис. Зубчатое соединение.

 

Шпоночное соединение используется для фиксации одной вращающейся ведомой детали на другой – ведущей. Так при помощи шпонки крепится колесо, шкив на валу для передачи крутящего момента. Для белее точной фиксации вместо шпонок используется штифтовое соединение.

Штифтовое соединение

Рис. Штифтовое соединение

 

Шплинты применяются в основном для стопорения прорезных и корончатых гаек.

Шплинты

Рис. Шплинтовое соединение

 

Неразъемные соединения

Неразъемные соединения – это те, разборка которых невозможна без механических воздействий, разрушающих и/или повреждающих сопрягаемые детали. Образовываться такие соединения могут при помощи сварки, пайки, склепки и даже склеивания деталей между собой.

Для неразъемного соединения применяют методы:

  • сварки,
  • склепки,
  • склейки,
  • опрессовки,
  • развальцовки,
  • посадки с натягом,
  • сшивания,
  • кернения.

Такие соединения имеют место там, где оно работает весь срок службы машины, механизма, агрегата или узла, и требуется неподвижная фиксация деталей относительно друг друга.

Сварка представляет собой соединение, в процессе которого разогреваются детали, изготовленные из различных материалов (сталь, пластмасса, стекло), до состояния частичной или полной пластичности в местах их скрепления.

Сварка

Рис. Сварка

 

В отличии от сварки при соединении пайкой детали не прогреваются до пластического или расплавленного состояния, а роль скрепляющего элемента играет расплавленный припой из материалов, имеющих существенно более низкую температуру плавления, чем сопрягаемые элементы.

Пайка

Рис. Пайка

 

В клеевых швах вместо припоя используются различные клеевые составы.

Соединения при помощи клепки хорошо выдерживают вибрационные и температурные нагрузки, устойчивы к коррозии. Склепываются также трудносвариваемые материалы и материалы, различные по своему химическому составу. Такое соединение образуется при помощи заклепок с коническими, сферическими или коническо-сферическими головками. Существуют также комбинированные вытяжные заклепки, увеличивающие быстроту монтажа. 

Соединение при помощи клепки

Рис. Соединение при помощи клепки

 

Опрессовка позволяет армировать изделия, выполняя изолирующие функции от коррозионного воздействия.

Опрессовка

Рис. Опрессовка

 

Кернение и вальцовка осуществляются за счет деформации деталей в месте соединения.

Посадка с натягом производится при определенных терморежимах с определенными допусками изготовленных деталей.

Читайте также

Источник: www.big-krepeg.ru

К разборным соединениям относятся резьбовые соединения, в которых связующими элементами являются болты, гайки, винты и шурупы. Наиболее часто для болтов, гаек и винтов применяется резьба метрическая (стандарт PN-70/M-02037), значительно реже встречаются соединения с дюймовой резьбой (стандарт PW-54/M-02025).

К наиболее распространенным при обивке автомобилей резьбовым соединениям относятся:
— винты с полупотайными, низкими полупотайными, полукруглыми и плоскими головками;
— гайки шестигранные и квадратные;
— болты с шестигранными, квадратными и круглыми головками; болты и гайки для контактной сварки давлением и неподвижные гайки.

Разборное соединение

Для резьбовых соединений применяют облицовочные шайбы, плоские шайбы и стопорные шайбы пружинные и зубчатые. Шайбы служат для украшения, предохранения поверхностей от истирания, предохранения резьбовых соединений от отвертывания, а мягких поверхностей от смятия.

Типовые резьбовые соединения показаны на рис. 1.

При внутренней отделке автомобилей применяют самонарезающие винты, которые выполняют роль соединительного элемента. Используются эти винты для укрепления внутренних обивочных покрытий, а также полок, вещевых ящиков, зубчатых стальных планок для закрепления облицовки потолка и мелкой внутренней арматуры автомобилей.

Самонарезающие винты — это винты со специальной резьбой. При ввертывании в гладкое отверстие винты нарезают в нем резьбу.

Разборное соединение

Разборное соединение

Их можно ввертывать в гладкие отверстия стальных листов, древесноволокнистых плит и пластмассовых деталей. Самонарезающие винты изготовляют из низкоуглеродистой стали, а для придания им твердости их поверхность цианируют.

Форма головки у самонарезающих винтов различная (полупотайная низкая, полупотайная, цилиндрическая и полукруглая), а форма шлица под отвертку прямая или крестообразная. Польский стандарт различает семь типов самонарезающих винтов. Для ввертывания этих винтов в гладкое отверстие винты должны иметь соответствующий диаметр. Диаметры отверстий для винтов в листах различных видов приведены в стандарте PNM/82083 (проект). В стандарте приведены диаметры отверстий в зависимости от способа их выполнения (пробитые и тянутые, высверленные или вырезанные), а также от материала — стали, латуни или алюминия.

Типовые соединения самонарезающими винтами показаны на рис. 3.
Читать далее: Организация производства обивочных работ

Источник: stroy-technics.ru


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.