Разъемные и неразъемные соединения деталей с примерами и образцами выполнения
Содержание:
- Резьбовые соединения
- Соединение клином
- Соединение с применением штифтов
- Шпоночное соединение
- Зубчатое (шлицевое) соединение
- Сварные соединения
- Соединения клепаные
- Соединения пайкой и склеиванием
- 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) Rmax 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:
Услуги по выполнению чертежей:
- Заказать чертежи
- Помощь с чертежами
- Заказать чертеж в компасе
- Заказать чертеж в автокаде
- Заказать чертежи по инженерной графике
- Заказать чертежи по начертательной геометрии
- Заказать черчение
Учебные лекции:
- Инженерная графика
- Начертательная геометрия
- Оформление чертежей
- Чертеж общего вида и сборочный чертеж
- Техническое рисование
- Машиностроительные чертежи
- Геометрические построения
- Деление окружности на равные части
- Сопряжение линий
- Коробовые кривые линии
- Построение уклона и конусности
- Лекальные кривые
- Параллельность и перпендикулярность
- Методы преобразования ортогональных проекций
- Поверхности
- Способы проецирования
- Метрические задачи
- Способы преобразования чертежа
- Кривые линии
- Кривые поверхности
- Трёхгранник Френе
- Проецирование многогранников
- Проецирование тел вращения
- Развёртывание поверхностей
- Проекционное черчение
- Проецирование
- Проецирование точки
- Проецирование отрезка прямой линии
- Проецирование плоских фигур
- Способы преобразования проекций
- Аксонометрическое проецирование
- Проекции геометрических тел
- Сечение геометрических тел плоскостями и развертки их поверхностей
- Взаимное пересечение поверхностей тел
- Сечение полых моделей
- Разрезы
- Требования к чертежам деталей
- Допуски и посадки
- Шероховатость поверхностей и обозначение покрытий
- Передачи и их элементы