Основы конструирования

электронный учебно-методический комплекс

Назад | На главную | Содержание | Поиск на странице | Печать | E-mail | Далее

7.5. Классификация соединений, выполняемых при сборке машин и механизмов

Соединения деталей и узлов в зависимости от их конструкций могут быть подразделены на подвижные и неподвижные.

Подвижные и неподвижные соединения с точки зрения возможности разборки подразделяют на разъёмные (разбираемые) и неразъёмные (неразбираемые).

Разъёмными, или разбираемыми, называют соединения, которые могут быть разобраны без особых затруднений и без повреждений сопряжённых или крепёжных деталей.

Неразъёмными, или неразбираемыми, называют соединения, разборка которых в процессе эксплуатации не предусмотрена и поэтому крайне затруднительна, требует больших усилий или сопровождается повреждением сопряжённых или крепёжных деталей либо скрепляющего вещества.

Неподвижные неразбираемые соединения выполняют клёпкой, сваркой, пайкой, посадкой с натягом, склеиванием, заливкой металлом, прессованием, холодной штамповкой и др.

Неподвижные неразбираемые соединения отличаются точностью. В некоторых случаях к соединениям могут предъявляться дополнительные требования (герметичность, электропроводность и др.).

Точностью соединения называется правильное взаимное расположение соединённых деталей в соответствии с требованиями чертежа или технических условий.

Прочность неразбираемого соединения означает неизменность взаимного расположения соединённых деталей при действии предельно допустимых расчётных сил.

Герметичностью (плотностью) соединения называется его непроницаемость для газов и жидкостей (воды, керосина и т. п.).

Электропроводность означает наличие в соединении электрического сопротивления в допустимых пределах.

На поверхности деталей не должно быть вмятин, забоин, пятен очагов коррозии, неровных швов и т. п. Неподвижные разбираемые соединения выполняют глухой, тугой, напряжённой и плотной посадками, винтовыми соединениями (винтами, шпильками, болтами и т. п.), соединениями при помощи штифтов, посадкой на конус в комбинации с винтовыми или клиновыми соединениями и другими способами.

Разбираемые соединения должны быть точны, прочны, допускать многократную сборку и разборку и иметь хороший внешний вид.

Прочность соединения должна обеспечивать неизменность взаимного расположения деталей соединения в пределах требований к конструкции при повторных сборках и разборках, а также при работе в условиях вибраций.

Многократные сборки и разборки не должны изменять форм и размеров деталей.

Разборка не должна вызывать особых затруднений (допустимы повреждения только специальных легко заменяемых деталей - шплинтов, штифтов, винтов).

Подвижные соединения осуществляют по цилиндрическим, коническим, сферическим, винтовым поверхностям и другими способами.

В процессе сборки отдельные детали и сборочные единицы (группы и подгруппы) соединяют в пределах соответствующих норм точности, жёсткости и с соблюдением технических условий, которыми установлены качественные нормы собираемой машины. При завершении сборочного процесса фиксируют окончательную точность выходных параметров всей машины. Таким образом, сборочный процесс существенно влияет на точность эксплуатационных свойств изделия и на степень взаимозаменяемости его узлов.

Заклёпочные соединения применяют для создания прочных и плотных швов между двумя или несколькими соединяемыми деталями, изготовленными преимущественно из листа, полосового и фасонного проката.

Обычно закладную головку заклёпки устанавливают в гнездо поддержки, соответствующее форме головки. Замыкающую головку нужной формы формируют обжимкой, на которую давит пуансон пресса. В труднодоступных местах давление пуансона прикладывается к закладной головке, а замыкающая головка формируется гнездом поддержки.

Для соединения неметаллических деталей, а также в малонагруженных узлах с ограниченным весом, не требующих высокой плотности, применяют трубчатые заклёпки, выпускаемые по ГОСТ 12639-67, а для соединения легко деформируемых материалов (кожи, ткани, пластмассы и т. п.) применяют трубчатые заклёпки - пистоны, выпускаемые по ГОСТ 12638-67. Замыкающую головку этих заклёпок получают обжатием или развальцовыванием.

В тех местах, где нельзя подвести обжимку и поддержку, применяют клёпку взрывом. В этом случае стержень заклёпки также делают полым. Полость стержня заполняется взрывчатым веществом, которое при электронагреве через закладную головку взрывается и расширяет полый стержень заклёпки, стягивая сопрягаемые детали.

Сварные соединения в значительной мере вытесняют клёпаные благодаря тому, что сварные конструкции легче, обладают большей плотностью и герметичностью швов. Конструкции сварных изделий проще, а себестоимость их ниже.

Во многих случаях сварку с успехом заменяет пайка, а иногда является единственно возможным способом соединения деталей. При пайке меньше остаточные напряжения, чем при сварке.

В процессе пайки соединяют металлические или металлизированные детали посредством связующего металла или сплава (припоя), температура плавления которого ниже температуры плавления материала спаиваемых деталей.

Когда нежелательно или невозможно механическое крепление, применяют соединение деталей специальными клеями. Чаще сего склейку применяют для получения соединений из разнородных материалов. Склейка обеспечивает равномерность распределения напряжений, повышает вибростойкость соединения.

Клеевые соединения рекомендуется применять при равномерном отрыве или при работе на сдвиг. При неравномерном отрыве прочность соединения резко снижается и необходимо применять в таких случаях комбинированные соединения: клеезаклёпочные или клеесварные.

Соединения с гарантированным натягом - это напряжённые соединения, в которых натяг создаётся за счёт разности посадочных размеров. Этот вид соединения можно отнести к неразъёмным соединениям, так как после разборки (выпрессовки) деталей их первоначальные посадочные размеры меняются, а детали, соединяемые за счёт температурных деформаций, трудно разобрать без их разрушения.

Для соединения вала с охватывающей деталью (зубчатым колесом, маховиком и т. п.) и передачи крутящего момента предназначены шпоночные и шлицевые соединения.