Разъемные и неразъемные соединения деталей с примерами и образцами выполнения

Содержание:

1. Резьбовые соединения
2. Соединение клином
3. Соединение с применением штифтов
4. Шпоночное соединение
5. Зубчатое (шлицевое) соединение
6. Сварные соединения
7. Соединения клепаные
8. Соединения пайкой и склеиванием
9. Соединение заформовкой и опрессовкой

Все существующие соединения деталей можно разделить на разъемные и неразъемные.

Разборка неразъемных соединений может быть осуществлена только такими средствами, которые приводят к частичному разрушению деталей, входящих в соединение.

К неразъемным соединениям относятся: клепа­ные, сварные, полученные пайкой, склеиванием, сшиванием, а также соединения, полученные путем запрессовки деталей с натягом. На черте­жах используют условные изображения швов сварных соединений по ГОСТ 2.312—72 и соедине­ний, получаемых клепкой, пайкой, склеиванием, сшиванием и т.д., по 1ОСТ 2.313-32.

Разъемное соединение позволяет многократно выполнять его разборку и последующую сборку, при этом целостность деталей, входящих в соеди­нение. не нарушается.

К неразъемным соединениям откосятся: резьбо­вые соединения с помощью штифтов, клиньев и шпонок, а также зубчатые (шлицевые) соединения.

Резьбовые соединения

Помимо резьбовых соединений, осуществляе­мых с помощью стандартных крепежных деталей (болтов, шпилек и винтов), находят широкое применение резьбовые соединения, в которых резьба выполняется непосредственно на деталях, входящих в соединение. Это соединение получается навинчиванием одной детали на другую.

На рис. 379 представлено соединение трубы 1 со штуцером 2, осуществляемое с помощью на­кидной гайки 3 и втулки 4, прижимающей кони­ческую развальцованную часть трубы к штуцеру.

Рис. 379

Соединение клином

Соединение клином применяется в случае необходимости быстрой разборки и сборки соединяемых деталей машин, а также для стягивания деталей с регулированием соответствующих зазоров между ними.

Изображенное на рис. 380 соединение клином служит для стягивания и регулирования зазоров вкладыша головки шатуна в его корпусе. Клин 1 совместно с пластиной 3 плотно вставляется в пазы корпуса и стяжного хомута 5 и затем закрепляется там с помощью упорного винта 2 с квадратной головкой. Для предупреждения самоотвинчивания винта ставится контргайка 4.

Клин 1, выполненный из стали, представляет собой брусок, имеющий с одной стороны скос с определенным уклоном. По краям и торцам клин скругляется.

Рис. 380

Соединение с применением штифтов

Одним из видов разъемного соединения деталей является соединение их с помощью штифтов. По форме штифты разделяются на цилиндрические и конические (рис. 381), имеются штифты и другой формы. Применяются штифты для взаимной уста­новки деталей (установочные штифты), а также в качестве соединительных и предохранительных деталей.

Цилиндрические штифты выполняются по ГОСТ 3128-70.

Размеры и параметры конических штифтов устанавливает ГОСТ 3129—70.

Конические штифты выполняются с конус­ностью 1:50.

Рис. 381

Шпоночное соединение

В машиностроении широко применяется соеди­нение шпонками валов с насаженными на них деталями, например, маховиками, шкивами, зуб­чатыми колесами, муфтами, звездочками цепных передач, кулачками. Эти соединения просты по выполнению, компактны, легко разбираются и собираются.

В таком соединении часть шпонки входит в паз вала, а часть — в паз ступицы колеса (рис. 382).

Рис. 382

Форма и размеры шпонок стандартизованы и зависят от диаметра вала и условий эксплуатации соединяемых деталей. Большинство стандартных шпонок представляют собой деталь призматичес­кой, сегментной или клиновидной формы с прямо­угольным поперечным сечением. Шпонки в продольном разрезе показываются нерассеченными  независимо от их формы и размеров.

Наибольшее распространение имеют призматические шпонки (рис. 383, а), которые, располагаясь в пазу вала, несколько выступают из него и входят в паз, выполненный во втулке (ступице) детали, соединяемой с валом. Передача вращения от вала к втулке (или наоборот) производится рабочими боковыми гранями шпонки.

После сборки шпоночного соединения (рис. 383, а) между пазом втулки и верхней гранью шпонки должен быть небольшой зазор; раз­меры пазов на валу и во втулке выбирают по ГОСТ 23360-78.

Рис. 383

Призматические шпонки по ГОСТ 23360—78 изготовляют в трех исполнениях (рис. 384).

Размеры сечений призматических шпонок и соответствующих им пазов определяются диаметром вала, на котором устанавливается шпонка (табл. 38). Например, шпонка для вала диаметром d = 45 мм должна иметь ширину сечения b = 14 мм и высоту h = 9 мм. Размеры пазов для выбранной шпонки (см. табл. 38) характеризуют­ся величинами t₁ = 5,5 мм — для вала и t₂ = 3.8 мм — для втулки (см. рис. 384).

На чертеже вала обычно наносят размер t₁. а на чертеже втулки колеса всегда d + t₂ (см. рис. 384). Необходимая длина шпонки в зависимости от условий работы и действующих на шпоночное соединение сил выбирается по ГОСТ 23360—78.

Условнее обозначение шпонки исполнения 1 с размерами (b = 18, h = 11, t = 65мм) имеет вид:

Шпонка 18×11×65 ГОСТ 23360-78

Рис. 384

Условное обозначение шпонки исполнения 2 с размерами (b =8. h =7, t = 45 мм):

Шпонка 2-8 ×7 ×45 ГОСТ 23360-78.

Сегментные шпонки применяются для соедине­ния с валом деталей, имеющих сравнительно ко­роткие втулки (рис. 383, б). Размеры сегментных шпонок и пазов устанавливает ГОСТ 24071—80.

Условнее обозначение сегментной шпонки ис­полнения 1 толщиной b= 6 мм и высотой h= 10 мм:

Шпонка 6×10 ГОСТ 24071-80.

Значительно реже применяются клиновые шпонки, ГОСТ 24068—80 (см. рис. 383, в).

Таблица 38

Размеры призматических шпонок и пазов, мм (выдержка из ГОСТ 23360-78)

Зубчатое (шлицевое) соединение

Зубчатое, или шлицевое соединение какой-либо детали с валом образуется выступами, имеющи­мися на валу, и впадинами такого же профиля во втулке или ступице (рис. 385). Это соединение аналогично шпоночному, но так как выступов несколько, то это соединение по сравнению со шпоночным имеет значительное преимущество. Оно способно передавать крутящие моменты зна­чительной величины, легко осуществлять общее центрирование втулки и вала и их осевое переме­щение. Поэтому его применяют в ответственных конструкциях машиностроения.

Рис. 385

По форме поперечного сечения выступов зубча­тые соединения делятся на соединения прямобочного профиля — ГОСТ 1139—80 (рис. 386, а) и эвольвентного профиля — ГОСТ 6033—80 (рис. 386, б).

Рис. 386

На рис. 387 представлены примеры условных изображений шлицевых соединений на чертежах. Эти условности позволяют сделать чертеж более простым, наглядным и легко выполнимым

В машиностроении широко применяются зубча­тые соединения прямобочного профиля, выполняе­мые по ГОСТ 1139—80, который устанавливает размеры элементов соединения, их предельные отклонения и условные обозначения.

Соединения прямобочного профиля характери­зуются числом зубьев z, диаметрами d и D, шири­ной зуба Ь. ГОСТ 1139—80 предусматривает раз­личные сочетания z, d и D, каждому из которых соответствует определенное значение Ь. Эти соче­тания образуют три серии: легкую, среднюю и тяжелую.

Рис. 387

Центрирование втулки (ступицы) на валу мо­жет осуществляться: 

а) по окружности диаметра D (наиболее техно­логичное) (рис 388, а), зазор по диаметру d;

б) по окружности диаметра d (рис. 388, б). зазор по диаметру D;

в) по размеру b (по боковым сторонам зубьев) (рис. 388, в), зазоры по диаметру d и D.

Рис. 388

В общем случае условное обозначение шлицевых валов, отверстий и их соединений содержит: поверхность центрирования (d, D или b), число зубьев, внутренний диаметр, наружный диаметр, ширину зуба, посадки.

Пример условного обозначения втулки с числом зубьев z = 8. внутренним диаметром d = 36 мм, наружным диаметром D = 40 мм, шириной зубьев b = 7 мм с центрированием по внутреннему диа­метру, с посадками по диаметру центрирования —Н7, по диаметру D— Н12:

d — 8×36Н7×40Н12×7

В курсе "Инженерная графика" обычно приме­няется условное обозначение в упрошенном виде (без предельных отклонений размеров), например, d = 8×36×40×8 (рис. 389).

Рис. 389

ГОСТ 2.409—74 устанавливает условные изо­бражения зубчатых (шлицевых) валов, отверстий и их соединений, а также правила выполнения элементов соединений на чертежах зубчатых ва­лов и отверстий.

Окружности и образующие поверхностей впа­дин на изображениях зубчатого вала и отверстия показывают сплошными тонкими линиями (см. рис. 387, а, б), при этом сплошная тонкая линия поверхности впадин на проекции вала на плос­кость, параллельную его оси, должна пересекать линию границы фаски. На разрезах образующие поверхности впадин и отверстия показывают сплошными основными линиями (см. рис, 387).

На продольных разрезах и сечениях зубья ва­лов и впадины отверстия ступиц совмещают с плоскостью чертежа, при этом зубья показывают нерассеченными, а образующие, соответствующие диаметрам d и D, показывают сплошными толсты­ми линиями (см. рис. 387, а и б).

На проекциях вала, перпендикулярных его оси, а также в поперечных разрезах и сечениях ок­ружности впадин показывают сплошными тонки­ми линиями.

Делительные окружности и образующие дели­тельных поверхностей показывают штрихпунктирной линией (рис. 387, в).

На изображениях, перпендикулярных оси вала или отверстия, изображают профиль одного зуба и двух впадин. Сплошной толстой основной ли­нией проводятся окружности, соответствующие диаметру D (для вала) и диаметру d (для отверстия ступицы). Сплошной тонкой линией прово­дятся окружности, соответствующие диаметру d (для вала) и диаметру D (для отверстия).

На рабочих чертежах зубчатых валов указыва­ют длину зубьев полного профиля l₁ до сбега (рис. 389, а), а на полке линии-выноски, заканчи­вающейся стрелкой, условное обозначение соеди­нения.

Допускается указывать полную длину зубьев l₁, наибольший радиус инструмента (фрезы) R_max и длину сбега l₂. Остальные размеры назначаются конструктивно.

На рис. 390 показаны примеры условного изо­бражения шлицевых соединений прямобочного профиля.

Рис. 390

Сварные соединения

Сварные соединения широко применяются в технике, особенно в машиностроении.

С помощью сварки соединяются детали машин, металлоконструкции мостов и т.п.

На рис. 391 показано соединение деталей, вы­полненное с помощью сварки. На чертеже при изображении разреза сварной конструкции свариваемой детали должны быть заштрихованы тонки­ми линиями в разных направлениях (рис. 391, б). Более подробные сведения о соединении дета­лей сваркой см. гл. 54.

Рис. 391

Соединения клепаные

Клепаные соединения применяются в соединениях деталей из металлов, в основном плохо под­дающихся сварке, при соединении металлических изделий с неметаллическими. Эти соединения применяются в конструкциях, работающих под действием ударных и вибрационных нагрузок. Например, при изготовлении металлоконструкций мостов кроме сварного соединения в некоторых случаях применяют клепаные соединения (рис. 392).

Рис. 392

Заклепка представляет собой стержень круглого сечения, имеющий с одного конца головку, форма головки бывает различной.

На рис. 393, а показано соединение двух дета­лей с помощью заклепок с полукруглой (сфери­ческой) головкой. В соединяемых деталях выпо­лняются отверстия, диаметр которых несколько больше диаметра непоставленной заклепки. За­клепка вставляется в отверстия в деталях, и ее свободный конец расклепывается обжимками клепального молотка или машины. Длина стержня заклепки L выбирается так, чтобы выступающая из детали часть была достаточной для придания ей в процессе клепки необходимей формы. При клепке происходит осаживание стержня, который заполняет отверстия, выполненные в соединяемых деталях. В зависимости от диаметра заклепки она расклепывается в холодном или предварительно нагретом состоянии. Заклепки со сплошным стержнем в продольном разрезе изображаются нерассеченными (рис. 393, б и в). Заклепочные швы выполняются внахлестку (рис. 393, б) или встык с накладками (рис. 393, в).

По расположению заклепок в соединениях раз­личают однорядные (рис. 393, б) и многорядные (рис. 393, в) швы. Расположение заклепок в рядах может быть шахматное и параллельное.

Шагом размещения заклепок называется рас­стояние между осями двух соседних заклепок, измеренное параллельно кромке шва (рис. 393, в).

Заклепки с полукруглой головкой классов точности В и С, получившие широкое распро­странение, выполняются по ГОСТ 10299—80.

Условнее обозначение заклепки диаметра стер­жня d = 6 мм и длиной L = 24 мм:

Заклепка 6×24 ГОСТ 10299-80.

Помимо заклепок с полукруглой голов­кой находят применение заклепки с по­тайной (ГОСТ 10300—80), полупотайной (ГОСТ 10301—80) и с плоской головкой (ГОСТ 10303—80) классов точности В и С.

Соединения деталей из мягких материалов (кожи, картона, полимеров — пластмасс и т.п.), не требующие повышенной точности, могут выпо­лняться с помощью пустотелых (трубчатых) за­клепок, изображенных на рис. 393, г. Размеры и параметры таких заклепок приведены в ГОСТ 12638-80 - ГОСТ 12644-80.

Рис. 393

При выполнении рабочих чертежей клапанного соединения ГОСТ 2.313—82 допускает применять упрощения. Размещение заклепок указывают на чертеже условным знаком "+". Все конструктив­ные элементы и размеры шва клепаного соединения указывают на чертеже, как показано на рис. 394. а.

Если изделие, изображенное на сборочном чер­теже, имеет многорядное клепаное соединение, то одну или две заклепки в сечении или на виде надо показывать условным символом, осталь­ные — центровыми или осевыми линиями (рис. 394, а).

Когда на чертеже имеется несколько групп заклепок, различных по типам и размерам, реко­мендуется одинаковые заклепки обозначать условными знаками (рис. 394, б) или одинаковыми буквами (рис. 394, в).

Рис. 394

Соединения пайкой и склеиванием

При соединении пайкой в отличие от сварки место спайки нагревается лишь до температуры плавления припоя, которая намного ниже темпе­ратуры плавления материала соединяемых дета­лей. Соединение деталей получается благодаря заполнению зазора между ними расплавленным припоем (рис. 395).

Рис. 395

Швы неразъемных соединений, получаемые пайкой и склеиванием, изображают условно по ГОСТ 2.313-82.

Припои или клей в разрезах и на видах изобра­жают линией в два раза толще основной сплош­ной линии (рис. 396). Для обозначения пайки (рис. 396, а—в) или склеивания (рис. 396. г—е) применяют условные знаки, которые наносят на линии-выноске от сплошной основной линии. Швы, выполненные пайкой или склеиванием по периметру, обозначаются линией-выноской, за­канчивающейся окружностью диаметром 3...5 мм (рис. 396, б, в).

Швы, ограниченные определенным участком, следует обозначать, как показано на рис. 396, д, е.

На изображении паяного соединения при необ­ходимости указывают требования к качеству шва в технических требованиях.

Ссылку на номер пункта помещают на по­лке линии-выноски, проведенной от изображения шва.

На полке линии-выноски ставится номер пун­кта технических требований, где указана марка припоя или клея.

Рис. 396

Соединение заформовкой и опрессовкой

Изделия, изготовляемые путем опрессовки и заформовки (рис. 397), широко применяются в машиностроении и приборостроении. Армирован­ные изделия повышают качество изделия. Мето­дом прессования из пластмасс можно получить в массовом производстве изделия с весьма высокими параметрами шероховатости.

При изготовлении деталей применяют наплавки и заливки металлом, полимером (пластмассой), резиной и т.п. Это защищает соединяемые эле­менты от коррозии и химического воздействия, а иногда является изоляцией одних токонесущих деталей от других.

Рис. 397

Примеры и образцы решения задач:

• Решение задач по инженерной графике
• Решение задач по начертательной геометрии

Услуги по выполнению чертежей:

1. Заказать чертежи
2. Помощь с чертежами
3. Заказать чертеж в компасе
4. Заказать чертеж в автокаде
5. Заказать чертежи по инженерной графике
6. Заказать чертежи по начертательной геометрии
7. Заказать черчение

Учебные лекции:

1. Инженерная графика
2. Начертательная геометрия
3. Оформление чертежей
4. Чертеж общего вида и сборочный чертеж
5. Техническое рисование
6. Машиностроительные чертежи
7. Геометрические построения
8. Деление окружности на равные части
9. Сопряжение линий
10. Коробовые кривые линии
11. Построение уклона и конусности
12. Лекальные кривые
13. Параллельность и перпендикулярность
14. Методы преобразования ортогональных проекций
15. Поверхности
16. Способы проецирования
17. Метрические задачи
18. Способы преобразования чертежа
19. Кривые линии
20. Кривые поверхности
21. Трёхгранник Френе
22. Проецирование многогранников
23. Проецирование тел вращения
24. Развёртывание поверхностей
25. Проекционное черчение
26. Проецирование
27. Проецирование точки
28. Проецирование отрезка прямой линии
29. Проецирование плоских фигур
30. Способы преобразования проекций
31. Аксонометрическое проецирование
32. Проекции геометрических тел
33. Сечение геометрических тел плоскостями и развертки их поверхностей
34. Взаимное пересечение поверхностей тел
35. Сечение полых моделей
36. Разрезы
37. Требования к чертежам деталей
38. Допуски и посадки
39. Шероховатость поверхностей и обозначение покрытий
40. Передачи и их элементы