Разъёмные соединения деталей

Разъёмные соединения деталей весьма разнообразны по своему назначению, конструктивной форме и технологии изготовления. Многие детали машин и приборов имеют резьбу. Поверхность резьбы образует плоский контур при винтовом движении по цилиндрической или конической поверхности. Резьбовые соединения относятся к наиболее распространённому виду разъемных соединений. Резьбовое соединение – это соединение деталей с помощью резьбы, обеспечивающее их относительную неподвижность или перемещение одной детали относительно другой. В резьбовом соединении одна деталь имеет наружную резьбу, другая – внутреннюю (рис.3.7).

Рис. 3.7. Резьбовое соединение

Стандартом (ГОСТ 2.311-68). установлено одинаковое условное изображение всех резьб. Резьбу изображают основными линиями по наружному диаметру и тонкими линиями по внутреннему диаметру. В соединении резьбу изображают по стержню. Резьба может быть как правой, так и левой. Правая резьба – резьба, у которой выступ, вращаясь по часовой стрелке, удаляется вдоль оси от наблюдателя. Левая резьба – резьба, у которой выступ, вращаясь против часовой стрелке, удаляется вдоль оси от наблюдателя. К основным параметрам резьбы относятся профиль резьбы, шаг резьбы, число заходов, диаметр цилиндрической поверхности, направление резьбы. Параметры резьбы входят в буквенно-цифровое обозначение резьбы. Резьбы по эксплуатационному назначению подразделяют на: крепежные (метрические, дюймовые), крепежно-уплотнительные (трубные, конические), ходовые (прямоугольные, трапецеидальные, упорные, круглые) и специальные резьбы. Резьбы также различают на стандартные и нестандартные резьбы. Ходовые резьбы могут быть однозаходными и многозаходными. В технике наиболее широко используют метрическую резьбу (рис. 3.8). Она имеет треугольный профиль с углом 60°, вершины срезаны, впадины скруглены по ГОСТу 9150-81 (СТ СЭВ 190-75). Метрическая резьба обозначается буквой М, наружным диаметром в мм и шагом, если он мелкий. Например, М20х1,5 – метрическая резьба диаметром 20 мм и с мелким шагом 1,5 мм. Метрическую резьбу выполняют с единственным крупным шагом для данного диаметра и несколькими мелкими шагами, поэтому крупный шаг в обозначении резьбы не указывают.

Рис. 3.8. Профиль и параметры метрической резьбы

Резьба трубная цилиндрическая по ГОСТ 6357-81 (СТ СЭВ 1157-78) применятся на трубах и трубопроводной арматуре. Трубная резьба имеет общий профиль для внутренней и наружной резьб с углом 55° и скруглениями, что делает её более герметичной. Трубная резьба обозначается буквой G и размером резьбы в дюймах, например, G1. В обозначении ходовых резьб обязательно указывается шаг. Например, Тr40х9(Р3) – трехзаходная и трапецеидальная резьба с наружным диаметром 40 мм и с шагом 3 мм, S80х20(Р5)LH –четырехзаходная упорная резьба с наружным диаметром 80 мм и с шагом 5 мм, Кр.12х2,54 – резьба круглая для санитарно-технических целей с наружным диаметром 12 мм и с шагом 2,54 мм, Специальную резьбу со стандартным профилем, но нестандартным диаметром или шагом обозначают Сп. Резьба Эдисона круглая для цоколей и патронов электрических ламп обозначается буквой Е, например, Е14. Дюймовая резьба широко применяется в импортном оборудовании. Она имеет треугольный профиль с углом 55° и обозначается в дюймах, например, 1¹/₂".

Конические резьбы используют в трубопроводах с большим давлением. Резьба трубная коническая имеет треугольный профиль с углом 55° и конусностью 1:16 (рис. 3.9), наружная резьба обозначается буквой R, например, R ¾, внутренняя резьба обозначается – R_с, например, R_с ¾,

Рис. 3.9. Профиль и параметры трубной конической резьбы

Очень часто внутреннюю трубную цилиндрическую резьбу соединяют с наружной трубной конической резьбой, например, ¾. Резьба коническая дюймовая имеет треугольный профиль с углом 60° и конусностью 1:16, например, К³/₄". Резьба метрическая коническая имеет треугольный профиль с углом 60° и конусностью 1:16, например, МКх1,5.

Среди резьбовых крепежных соединений в машиностроении наиболее часто встречаются болтовые соединения, винтовые и шпилечные соединения. Болтовое соединение применяется для скрепления деталей небольшой толщины (рис. 3.10). В соединяемых деталях сверлят сквозные отверстия и вставляют стержень болта. Скрепление соединяемых деталей производится гайкой, навинчиваемой на болт. Болт представляет собой цилиндрический стержень, на одном конце которого нарезана резьба, на другом – головка болта. Гайка представляет собой деталь со сквозным резьбовым отверстием для навинчивания на болт. Шайба – это деталь, подкладываемая под гайку для предохранения деталей от повреждения и распределения усилий на соединяемые детали.

Рис. 3.10. Болтовое соединение деталей

Для соединения деталей значительной толщины используют винты (рис. 3.11) или шпильки (рис. 3.12).

Рис. 3.11. Винтовое соединение деталей

Рис. 3.12. Соединение деталей шпилькой

Винты бывают крепёжные и установочные. Винты имеют различную форму головки. Для подбора элементов болтового, винтового и шпилечного соединений необходимо уметь пользоваться справочными таблицами. Длина болта, винта и шпилек зависит от толщины соединяемых деталей. Диаметр резьбы определяется прочностными характеристиками материалов и воспринимаемыми нагрузками. Крепежные соединения деталей в зависимости от масштаба изображают по ГОСТу 2.315-68 конструктивно, упрощенно или условно (см. рис. 3.10, 3.11, 3.12).

Шпоночные, шлицевые и штифтовые соединения (ГОСТ 2.409-68) служат для передачи крутящего момента. В шпоночном соединении в пазы вала и наружной детали помещают шпонку. Шпонки бывают призматические (рис. 3.13), сегментные и клиновые.

Рис 3.13. Соединение призматической шпонкой.

В шлицевом (зубчатом) соединении крутящий момент передается за счёт того, что выступы-шлицы (зубья) вала, расположенные вдоль его оси, входят в соответствующие им пазы наружной детали. Шлицы могут иметь треугольный, прямоугольный и эвольвентный профиль.