Разъемные соединения

В отличие от неразъемных разъемные соединения позволяют производить многократную сборку и разборку деталей без нарушения их целостности. К разъемным относятся резьбовые, шпоночные, шлицевые, клиновые, штифтовые и профильные соединения (см. рис. 1.2).

Резьбовые соединения. В них соединение деталей происходит путем завинчивания одной детали внутрь другой с помощью резьбовой (винтовой) поверхности.

В таких соединениях резьба у одной детали нарезается снаружи, а у другой внутри. При этом завинчиваемая деталь совершает вращательное движение вокруг своей оси и одновременно поступательное движение вдоль нее.

В торговом машиностроении для соединения деталей и агрегатов широко применяются различные крепежные детали с резьбой: болты, винты, шпильки, гайки и шайбы.

Болты и винты по конструкции схожи между собой — цилиндрической формы стержень с головкой на одном конце и резьбой на другом. Головки болтов бывают различной формы: шестигранной (рис. 1.5, а), шестигранной с отверстием (б), полукруглой и с квадратным подголовником (в) или с усом (г), потайной (д). Соединение болтом наиболее простое и распространенное. В соединяемых деталях просверливаются сквозные отверстия; отверстия совмещают и вставляют в них болт, а на выступающий конец с резьбой навинчивают гайку.

Рис. 1.5. Болты:

I - соединение с помощью болта; II — виды болтов

Гайкой называется деталь различной формы со сквозным отверстием и внутренней резьбой (рис. 1.6). Наиболее часто применяются гайки шестигранной (а, б), реже — квадратной и круглой /в, г) формы. Гайки, которые завинчиваются "от руки" (гайки-барашки), бывают открытые и закрытые (д, е). Иногда при вибрациях и динамических нагрузках происходит самовывинчивание гаек. Для предотвращения этого и увеличения силы трения применяют гаечный замок — вплотную к основной гайке 2 навинчивают контргайку 1 (рис. 1.6, ж) или используют пружинные шайбы, имеющие срез, загнутые концы которого предотвращают самовывинчивание.

Рис. 1.6. Гайки

Винты применяются в том случае, когда невозможно или экономически невыгодно применять соединение болтом. Винтовое соединение менее надежно, выдерживает меньшие нагрузки, чем болтовое. Для соединения винтом в одной из деталей просверливают сквозное отверстие, а в другой детали в углублении для стержня винта нарезается внутренняя резьба. Через деталь со сквозным отверстием вставляют стержень винта и вкручивают его во вторую деталь. Головки винтов могут быть различной формы: шестигранные и четырехгранные под гаечный ключ (рис. 1.7, ж, з), потайные (д), полупотайные, полусферические со шлицей (прорезью) под отвертку (г), шестигранные и четырехгранные со шлицей для двойного применения (б, в), полукруглые (а), без головки со шлицей (и) и под ключ (к), с головкой под ключ (е). Для облегчения подъема изделий применяются рым-болты (л), головка которых выполнена в виде большого кольца для захвата грузоподъемными машинами. Для закрепления на валах различных деталей применяют установочные винты (и, к) с плоскими, коническими или цилиндрическими концами без головок, имеющие шлицы под отвертку обыкновенную либо с крестообразным шлицем под специальную отвертку.

Рис. 1.7. Винты:

I - соединение с помощью винта, II — виды винтов

Шпилька — цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах. При соединении с помощью шпильки можно получать как болтовое соединение (реже), так и соединение винтом. Если в обеих деталях имеются сквозные отверстия, то в совмещенные отверстия вставляется шпилька, а на выступающие концы стержня с двух сторон навинчиваются гайки.

Если в одной из деталей есть резьбовое углубление, то в него до отказа завинчивается один конец шпильки, на стержень надевается вторая деталь, а затем на свободный конец шпильки навинчивается гайка (рис. 1.8). Для разборки соединения достаточно отвинтить гайку и удалить деталь, а шпильку можно не выворачивать.

Соединения с помощью шпилек более надежны, чем соединения винтом, а в некоторых случаях и надежнее, чем болтом.

Клиновые соединения. В соединениях данного типа для скрепления деталей используется клин, представляющий собой пластинку, ограниченную параллельными или непараллельными плоскостями (рис. 1.9, а). Для скрепления деталей в них проделываются соответствующей формы отверстия, затем отверстия совмещают и вставляют клин. Если у клина параллельные плоскости, то он вставляется и вынимается свободно и соединение называется ненапряженным. В напряженных клиновых соединениях (рис. 1.9, б) боковые стороны клина непараллельны, клин вставляют в пазы скрепляемых деталей и заколачивают. Благодаря малому углу между боковыми сторонами клин надежно удерживается в пазах деталей силой трения.

Рис. 1.8. Шпилька Рис. 1.9. Клиновые соединения

Штифтовые соединения. Штифт — крепежная деталь цилиндрической или конической формы с головками или без них (рис. 1.10). Для соединения в деталях просверливаются сквозные отверстия (например, на валу и в детали), отверстия совмещают и в них вставляют штифт. Штифтовые соединения бывают напряженными fa) и ненапряженными (б, в). Иногда конец штифта снабжается пропилом и разводится после монтажа, а при необходимости демонтажа усики пропила сводятся и штифт легко удаляется (г). Конические штифты бывают с резьбой на конце (в) или без нее fa). Штифты устанавливаются перпендикулярно оси вала.

Рис. 1.10. Штифтовые соединения

Шпоночные соединения. В торговом машиностроении шпоночные соединения применяются достаточно широко: для крепления к валам и передачи вращения шкивам, колесам, звездочкам и другим деталям, а также для жесткой фиксации деталей друг с другом, например, в мясорубке для фиксации ножевых решеток внутри корпуса (рис. 1.11). Шпонка — клиновая деталь с параллельными или непараллельными гранями, в отличие от штифтов устанавливается параллельно оси вала.

Рис. 1.11. Шпоночные соединения

По форме различают шпонки: обыкновенные (б), призматические (а), призматические с плоскими торцами (в), направляющие и сегментные (г). Вышеперечисленные шпонки передают вращающий момент боковыми гранями и являются ненапряженными соединениями.

Напряженные соединения получают с помощью клиновых шпонок, которые забивают в шпоночное гнездо. Такие шпонки бывают с головками (д) и без нее с закругленными или плоскими торцами. Клиновые шпоночные соединения обеспечивают передачу не только вращающего момента, но и осевых усилий. Однако они вызывают перекос и радиальное смещение вала, что ограничивает область их применения.

Шлицевые соединения. Данные соединения иначе называют многошпоночными, так как у них несколько шпонок и они выполнены вместе с валом (рис. 1.12). Шлицевые соединения бывают в зависимости от форм зуба треугольные, трапецеидальные, прямоугольные, эвольвентные. Шлицевые соединения имеют некоторые преимущества по сравнению со шпоночными, так как они меньше ослабляют вал, могут передавать большие мощности и скорости, обеспечивают осевое перемещение деталей вдоль вала, а также лучшее центрирование соединяемых деталей. Но шлицевые соединения более дорогостоящие. Шлицевые соединения стандартизированы.

Рис. 1.12. Шлицевые соединения

Профильные соединения. Свое название они получили в связи с тем, что соединяемые с валом детали имеют отверстия, по форме соответствующие профилю конца вала (квадратный, треугольный и т. д.). Таким образом крепятся ножи мясорубок на валу, рукоятки на конце вала, вал сменного механизма с валом универсального привода и т. п. Преимущества и недостатки профильных соединений аналогичны шлицевым соединениям.

Дата добавления: 2015-06-25