Файл: При сборке и монтаже производственного оборудования часто.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 33
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
По назначению резьбы разделяют на крепежные, крепежно-уплотнительные и ходовые. Крепежные резьбы применяют для соединения деталей, а ходовые – в передаточных механизмах.
Крепежные резьбы имеют, как правило, треугольный профиль с притупленными вершинами и дном впадин. Это повышает прочность резьбы и стойкость инструмента при получении резьбы. Крепежная резьба бывает метрической, дюймовой и трубной. Наиболее широко применяется метрическая резьба. Угол профиля, т.е. угол между смежными боковыми сторонами резьбы в плоскости осевого сечения, метрической резьбы = 60. Стандартом предусмотрена резьба с крупным и мелким шагом. Резьбу с крупным шагом обозначают М (метрическая), при этом указывают значения наружного диаметра, например, М6, М8 и т.д. Для резьб с мелким шагом дополнительно указывают значение шага, например, М60,75, М81 и т.д.
Дюймовая резьба используется при замене деталей устройств, импортируемых из стран с дюймовой системой мер, угол профиля ее = 55.
Основными крепежными деталями резьбовых соединений являются болты, винты, шпильки, гайки, шайбы и стопорные устройства, предохраняющие гайки от самоотвинчивания. Исходя из этого различают следующие типы резьбовых соединений: болтовое, винтовое и шпилечное. Рассмотрим каждое из них.
Болтовое соединение двух деталей (рис. 9, а) состоит из болта, гайки и шайбы. Болт – цилиндрический стержень с шестигранной головкой на одном конце и резьбой – на другом. Болты в соединении используют в комплекте с гайкой, при этом резьба в соединяемых деталях не используется. Нарезанной частью стержня болт ввинчивается в гайку. Гайка тело с внутренней резьбой. Между гайкой и болтом помещают шайбу (кольцевая пластина) для предохранения гайки от самоотвинчивания. Болтовое соединение применяется для соединения деталей относительно небольшой толщины и при наличии места для размещения головки и болта и гайки.
Винтовое соединение (рис 9, б). Винт – цилиндрический стрежень с головкой на одном конце и резьбой – на другом. Винт ввинчивается в резьбовое отверстие одной из скрепляемых деталей.
а
б
в
Рис. 9
В зависимости от размеров и назначения болты и винты имеют различные головки: шестигранные, цилиндрические с внутренним шестигранником, цилиндрические со шлицем (прорезью) под отвертку и др.
Шпилечное соединение двух деталей (рис. 9, в) состоит из шпильки, гайки и шайбы. Шпилька – цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах, одним концом она ввертывается в одну из скрепляемых деталей, а на другой ее конец навертывается гайка. Соединения при помощи шпилек применяют в тех случаях, когда в одной из соединяемых деталей нельзя выполнить сквозное отверстие и материал этой детали (с резьбой) не обладает высокими прочностными свойствами (пластмасса, алюминиевые, магниевые сплавы). Поэтому применение винта при частой разборке и сборке соединения из-за малой прочности резьбы не рекомендуется. Шпилька же ввинчивается в деталь с резьбой малой прочности только один раз – при сборке, при последующих разборках и сборках будет свинчиваться только гайка. Замечено, что шпильки из-за отсутствия головок и концентрации напряжений в местах сопряжения головки со стержнем всегда прочнее винтов тех же размеров при действии динамических и переменных нагрузок.
Гайки служат для соединения скрепляемых с помощью болта или шпильки деталей. Как и головки винтов, гайки могут иметь разнообразную форму. Размеры гаек согласуют с размерами болтов и шпилек.
Назначение шайб, подкладываемых под гайку, головку винта или болта – предохранение поверхностей деталей от задира при затягивании, увеличение опорной поверхности и стопорение.
Кроме стандартных крепежных винтов в машиностроении сравнительно широко применяют специальные винты и гайки. Так для сохранения постоянного расстояния между соединяемыми деталями служат распорные болты. Для соединения машин с фундаментами служат фундаментные болты.
Болты, винты, гайки изготавливают из углеродистых и легированных сталей. Крепежные детали общего применения изготавливаются чаще всего из стали марок Ст3, Ст4, Ст5 без последующей термообработки. Более ответственные детали изготавливаются из сталей 35, 45, 40Х, 40ХН с поверхностной или общей термообработкой. Мелкие винты делают из латуни ЛС59-1, дюралюминия Д1, Д16. Для защиты поверхности крепежных деталей от коррозии, придания им необходимого цвета применяют цинкование, хромирование, кадмирование.
е
д
Рис. 7.2
г
Несмотря на то, что все крепежные резьбы удовлетворяют условию самоторможения, однако при вибрации, тряске, динамических и транспортных воздействиях наблюдаются ослабления резьбовых соединений, поэтому предусматривают их стопорение. Для стопорения резьбовых соединений используют: увеличение трения по поверхности контакта; введение запирающих элементов; пластическое деформирование; постановку винтов на краску, лак, эмаль. Приведем наиболее распространенные способы стопорения. Это использование:
-
пружинных или стопорных шайб с внутренними и наружными зубьями по поверхности. Отвертыванию гайки препятствуют острые края концов шайбы, упирающиеся в торец гайки и в прижимаемую деталь; -
специальных разрезных гаек с повышенным трением при стягивании их частей винтом; -
корончатых гаек, закрепленных шплинтом. Шплинт проволока полукруглого поперечного сечения, сложенная вдвое и пропущенная через гайку и болт или только через болт. Концы шплинта разводят (отгибают); -
контргаек вторая гайка, навертываемая поверх основной гайки и создающая в резьбе дополнительную силу трения; -
отгибных шайб различной формы.
Штифтовые соединения
Штифтом называют цилиндрический или конический стержень, плотно вставляемый в отверстие двух соединяемых деталей. Применяют штифты для точного взаимного фиксирования деталей и для соединения деталей, передающих небольшие нагрузки. В зависимости от назначения штифты делят на установочные и крепежные.
По форме различают цилиндрические и конические штифты. По конструкции рабочей части штифты выполняют гладкими и просечными, т.е. с насеченными или выдавленными канавками, что не требует развертывания отверстия и создает надежное соединение, предохраняющее штифт от выпадения в процессе работы.
На рис. 10 приведены основные типы штифтов: цилиндрический (а), конический (б), конический разводной (в), цилиндрические, насеченные с конца и посредине (г), трубчатый пружинный (д).
Цилиндрические штифты удерживаются в отверстиях за счет натяга или силы трения. Для предупреждения выпадания цилиндрические штифты должны изготавливаться с большой точностью и высокой чистотой поверхности. Отверстия под крепежные штифты в соединяемых деталях сверлят и развертывают совместно, для чего детали временно скрепляют.
Рис. 10
При многократной разборке и сборке нарушается характер посадки и соответственно точность соединения. Предохранение цилиндрических штифтов от выпадения осуществляют кернением концов штифта (рис. 11, а), развальцовкой краев штифта (рис. 11, б) или специальными пружинящими предохранительными стандартными кольцами (рис. 11, в), изготовляемыми из проволоки.
а б вРис. 11
Для удешевления соединения применяют насеченные и пружинные трубчатые штифты. Насеченные штифты не требуют точной обработки отверстий и отличаются повышенной прочностью сцепления с материалом детали, но менее точно фиксируют детали. Пружинные трубчатые разрезные штифты обеспечивают прочное соединение деталей, допускают повторные сборки и не требуют высокой точности обработки отверстий. Диаметр отверстия для такого штифта принимают на 15 … 20% меньше наружного диаметра штифта.
Цилиндрические штифты применяются и как установочные (рис. 12, а), обеспечивая точное взаиморасположение соединяемых деталей. Для повышения точности необходимо увеличение расстояния между штифтами.
Конические штифты благодаря конусности 1:50 обеспечивают самоторможение при действии на них поперечных сил. Они допускают многократную постановку их в отверстие при сохранении точности взаимного расположения соединяемых деталей. Изготовление конических штифтов и отверстий под них более сложно по сравнению с цилиндрическими штифтами. Для облегчения удаления штифта отверстие для него делают сквозным. Чтобы предохранить конические штифты от выпадения, применяют штифты с резьбой (рис. 12, в), с рассечением на конце (разводные) (рис. 12, б), пружинные кольца 4 (рис. 12, г).
г
в
б
а
Рис. 12
Штифты изготавливают из сталей 45, А12, У8. При особых условиях работы соединения штифты могут изготавливаться из других материалов.
Достоинства штифтовых соединений заключаются в простате конструкции и технологии изготовления штифтов, в простате сборки и разборки данных соединений.
Главными недостатками штифтовых соединений являются значительное ослабление сечения вала отверстием под штифт и необходимость точной обработки этого отверстия во избежание изгиба штифта или его выпадения, также нежелательна многократная сборкаразборка, т.к. нарушается вид и точность соединения. Поэтому диаметр штифта (d) для вала диаметром (dв) задают из соотношения d (0,2…0,25) dв, а затем при необходимости проверяют на сдвиг (срез).
Шпоночные соединения
Шпоночные соединения служат для передачи вращающего (крутящего) момента от вала к ступице насаженной на него детали (зубчатого колеса, шкива, муфты и др.) или наоборот – от ступицы к валу. Шпоночные соединения осуществляют с помощью вспомогательных деталей – шпонок, устанавливаемых в пазах между валом и ступицей.
Достоинствами шпоночных соединений являются простота, надежность конструкции, невысокая стоимость, удобство сборки и разборки, а недостатками – ослабление вала и ступицы шпоночными пазами, неустойчивость положения шпонки в пазах (выворачивание шпонки) и трудность обеспечения взаимозаменяемости, повышенные требования к точности изготовления, отсутствие фиксации деталей в осевом направлении.
В приборостроении применяют в основном соединения призматическими (рис. 13, а), сегментными (рис. 13, б) и цилиндрическими (рис. 13, в) шпонками. Клиновые шпонки в точных механизмах не применяют. Конструкция и форма шпонки связаны с технологичностью изготовления пазов под шпонку. Пазы на валах фрезеруют, а в ступицах – прорезают протяжками.
в
б
а
Рис. 13
Шпонки могут применять в качестве направляющих, обеспечивающих легкое перемещение деталей вдоль вала. Нагрузку у шпонок воспринимают боковые поверхности, которые сопрягаются с пазами по соответствующим посадкам. Призматическую шпонку с валом обычно соединяют по переходной посадке, а со ступицей – по посадке с зазором. Это препятствует перемещению шпонки вдоль вала и компенсирует с помощью зазора неточности размеров, формы и взаимного расположения пазов. Такой характер соединения обеспечивает достаточную точность центрирования вала и ступицы. В радиальном направлении предусматривается зазор.
Призматические шпонки имеют прямоугольное сечение, они могут быть с округленными, плоскими и смешанными торцами. Паз под шпонку на валу делают на глубину около 0,6 от ее высоты, а паз во втулке – на длину всей ступицы. Ширина и высота шпонки определены ГОСТом и выбираются в зависимости от диаметра вала. Размеры высоты и ширины стандартных шпонок подобраны так, что прочность на сдвиг обеспечивается с избытком, и при необходимости проверку шпонок на прочность проводят на деформацию смятия.
Сегментные шпонки требуют более глубоких пазов в валах, что уменьшает их прочность. Их применяют в случае передачи незначительных усилий, работают они как призматические, но более удобны в изготовлении.
Цилиндрические шпонки чаще всего используют для закрепления деталей на конце вала. Отверстие для шпонки обрабатывают в соединяемых деталях (вал и ступица) совместно. Шпонка устанавливается с натягом.
Шпоночные соединения применяют обычно при передаче значительных вращающих моментов при диаметре вала не менее 6 мм. В кинематических передачах и передачах с высоким требованием по точности рекомендуют использовать штифтовые соединения.
Шпонки изготавливают из среднеуглеродистых сталей 40, 45, Ст6.
Шлицевые соединения
Шлицевые соединения служат для передачи значительного вращающего момента между валами и установленными на них деталями.
Шлицевое соединение можно условно представить как многошпоночное, шпонки которого выполнены вместе с валом. С помощью этого соединения можно обеспечить как подвижное (с осевым относительным перемещением), так и неподвижное скрепление деталей. По сравнению со шпоночными шлицевые соединения имеют значительно большую нагрузочную способность, прочность валов, точность центрирования и направления ступиц в подвижных соединениях.
По форме поперечного сечения шлицев различают прямобочные (рис. 14, а), эвольвентные (рис. 14, б) и треугольные (рис. 14, в) шлицевые соединения.
Наибольшее распространение получили прямобочные шлицевые соединения, выполненные с четным числом шлицев (6, 8, 10). Число шлицев z должно быть не менее 6 и располагаться они должны симметрично. Центрирование возможно по наружному диаметру D, по внутреннему d и боковым поверхностям. Центрирование по наружному диаметру рекомендуется для неподвижных соединений, по внутреннему диаметру – для подвижных соединений, по боковым граням – при больших передаваемых нагрузках и низкой точности соединения.
в
б
а
Рис. 14
Эвольвентное шлицевое соединение (рис. 14, б) отличается от прямобочного повышенной точностью центрирования и прочностью. Центрирование осуществляют по боковым сторонам, реже – по наружному диаметру. Число зубьев z также рекомендуют 6.
Соединение с треугольными шлицами (рис. 14, в) применяют для неподвижных соединений при небольших нагрузках и тонкостенных конструкциях. Число шлицев z = 20 … 70, углы впадин вала равны 60, 72 и 90. Центрирование осуществляют только по боковым граням.
Профильные соединения
Профильным называется разъемное соединение, у которого ступица насаживается на фасонную поверхность вала. Простейшим таким соединением является соединение вала, имеющего на конце квадратные поперечные сечения с маховичком, рукояткой. Сторону квадрата рекомендуют принимать равной примерно 0,75 диаметра вала.
б
а
Рис. 15
К профильным соединениям относят соединения вала со ступицей по овальному, например, трехгранному контуру (рис. 15, а), соединение на лыске (рис. 15, б).
Достоинствами таких соединений являются лучшее по сравнению со шпоночным центрирование и отсутствие концентраторов напряжений, дополнительных крепежных деталей (штифтов, шпонок).
К недостаткам следует отнести сложность и трудоемкость, относительно высокую стоимость изготовления фасонных поверхностей.
4. Сборка неразъемных
Заключение
Список литературы
-
Машиностроение : энциклопедия. — Т. III — 5 : Технология сборки в машиностроении / [А. А. Гусев, А. Г. Андреев и др.] ; под общ. ред. Ю. М. Соломенцева. — М. : Машиностроение. — 2001. — 640 с. -
Покровский Б. С. Механосборочные работы (базовый уровень) : учеб. пособие /Б. С. Покровский. — М. : Издательский центр «Академия», 2009. — 80 с. — (Слесарь). -
ПокровскийБ. С. Механосборочные работы повышенной сложности : учеб. пособие /Б. С. Покровский. — М. : Издательский центр «Академия», 2007. — 80 с. — (Слесарь). -
ПокровскийБ. С. Основы слесарных и сборочных работ : учебник / Б. С. Покровский. — М. : Издательский центр «Академия», 2015. — 320 с. -
ПокровскийБ. С. Производственное обучение слесарей механосборочных работ : учеб. пособие / Б. С. Покровский. — М. : Издательский центр «Академия», 2014. — 208 с. -
ПокровскийБ. С. Охрана труда в металлообработке : учеб. пособие. — М. : Издательский центр «Академия», 2009. — 64 с. -
Покровский Б. С. Сборник заданий по специальной технологии для слесарей : учеб. пособие / Б. С. Покровский, В. А. Скакун. — М. : Издатель ский центр «Академия», 2008. — 176 с. -
Покровский Б. С. Слесарно-сборочные работы : учебник / Б. С. Покровский. — М. : Издательский центр «Академия», 2016. — 352 с. -
ПокровскийБ. С. Справочник слесаря : учеб. пособие / Б. С. Покровский, В. А. Скакун. — М. : Издательский центр «Академия», 2008. — 384 с. -
Покровский Б. С. Технические измерения в машиностроении : учеб. пособие / Б. С. Покровский, Н. А. Евстигнеев. — М. : Издательский центр
«Академия», 2012. — 80 с.
-
Справочник слесаря-монтажника технологического оборудования / [П. П. Алексеев, Л. А. Григорьев, В. И. Голованов и др.] ; под общ. ред. П. П. Алексеева, В. И. Голованова. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Маши ностроение, 2002. — 672 с. — (Сер. Справочники для рабочих). -
Технологическое обеспечение и повышение эксплуатационных свойств деталей и их соединений / [А. Г. Суслов, В. П. Федоров, О. А. Горленко и др.] ; под общ. ред. А. Г. Суслова. — М. : Машиностроение, 2006. — 448 с. — (Библиотека технолога).