Неразъёмные и разъёмные соединения деталей. Соединения деталей могут быть разъёмными и неразъёмными

• Название: Соединения деталей могут быть разъёмными и неразъёмными
• Дата: 05.12.2021
• Размер: 222.5 Kb.
• Имя файла: Неразъёмные и разъёмные соединения деталей.doc
• Тип: Документы; #292087

ВВЕДЕНИЕ

Сборочная единица — изделие, состоящее из двух и более деталей, которые подлежат соединению между собой сборочными операциями на предприятии-изготовителе (свинчиванием, клейкой, сваркой, опрессовкой).

Соединения деталей могут быть разъёмными и неразъёмными.

Соединения деталей, которые можно многократно соединять и разъединять, не разрушая формы и размеров деталей, называют разъёмными. К таким соединениям относятся резьбовые, шпоночные, штифтовые соединения и другие.

Неразъёмные соединения — соединения двух или нескольких деталей, которые нельзя разъединить без их разрушения или без разрушения связывающих их элементов.

К неразъёмным соединениям относят сварные, заклепочные, паяные соединения, а также соединения, получаемые склеиванием, посадкой с натягом, сшиванием.

Способы соединения деталей в сборочную единицу должны обеспечивать возможность сборки и контроля сборочной единицы (ГОСТ 2. 109-73).

В комплект конструкторских документов к сборочной единице входят:

• 
  спецификация, определяющая состав сборочной единицы;
  
• 
  рабочие чертежи нестандартных деталей, входящих в данное изделие;
  
• 
  сборочный чертеж, представляющий взаимосвязь составных частей изделия.
  

Настоящая работа направлена на изучение неразъёмных и разъёмных соединений деталей: сварных, болтовых, паяных, шпоночных, штифтовых.

ОСНОВНЫЕ РАЗНОВИДНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ

Все соединения принято подразделять на следующие два основных вида проиллюстрированных на рисунке 1:

• 
  неподвижное. В данном случае детали соединяются так, чтобы в процессе работы их взаимное пространственное расположение не изменялось. Самый наглядный пример — это сварные соединения;
  
• 
  подвижное. Соединение этого вида предусматривает возможность перемещения деталей относительно друг друга при работе. За примерами тоже далеко ходить не надо — лучше всего соответствует данному определению соединение зубчатое.
  

Соединения этих видов подразделяются в свою очередь на две большие группы, которые также отражены на рисунке 1:

• 
  разъёмные. Предоставляют возможность проведения многократной сборки, а также разборки конструкции без нарушения целостности ее компонентов. Например, резьбовые, шпилечные и болтовые соединения;
  
• 
  неразъёмные. В данном случае разборка соединения сопровождается разрушением входящих в него деталей.
  

Неподвижные неразъёмные соединения выполняются:

Механическим методом:

• 
  прессовым давлением – запрессовка;
  
• 
  расплющиванием наконечника крепежной детали – расклепывание;
  
• 
  отклонением края соединительного элемента – загибка;
  
• 
  формированием точечных углублений – кернение;
  
• 
  обжатием шляпок заклепок и кромок металлических пластин – чеканка.
  

С использованием сцепления, проявляемого на физико-химическом уровне:

• 
  сплавлением заготовок путем их нагрева – сварка;
  
• 
  введение между скрепляемыми деталями металлического расплава – пайка;
  

• 
  соединение посредством клеящего состава – склеивание.
  

Погружением заготовок в расплав:

• 
  формовка в кокиле металлической литейной форме, созданной для отливок, преимущественно из цветных сплавов, а также чугуна и стали, к которым предъявляют определенные технологические требования. Кокили делают из чугуна и стали, иногда из других сплавов;
  
• 
  специальной форме для литья под давлением (пресс-форма).
  

Сборка подвижных разъемных соединений осуществляется:

• 
  металлургической операцией, в результате которой увеличивается длина заготовки и уменьшается площадь поперечного сечения – свободная обжимка;
  
• 
  приданием заготовке определенного профиля пропусканием ее через вальцы – развальцовка.
  

Формирование подобных соединений призвано заменить целый элемент конструкции, если производство его из одной заготовки экономически невыгодно либо связано с неразрешимыми технологическими сложностями.



Рисунок 1 «Классификация соединений»

1 РАЗЪЁМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

Разъёмными называются такие соединения, разборка которых возможна без повреждения деталей.

Разъёмные соединения допускают многократную сборку и разборку всего соединения без нарушения формы и размеров всех его деталей.

К разъёмным соединениям относят соединения винтом, шпилькой, штифтом, резьбовыми деталями. Рассмотрим основные разъёмные соединения.
1.1. Резьбовые соединения

Винтовая линия — это пространственная кривая, которую образует точка, равномерно вращающаяся вокруг поверхности оси вращения и одновременно движущаяся равномерно вдоль этой оси.

Винтовая нитка, или винтовой выступ, образуется перемещением по винтовой линии какой-либо плоской фигуры (профиля) — треугольника, квадрата или трапеции. Плоскость этой фигуры должна проходить через ось вращения.

Резьба представляет собой сложную пространственную поверхность (винтовую поверхность), которая образуется при винтовом перемещении плоского профиля по поверхности вращения (цилиндра, конуса и т.п.).

Резьбы классифицируются следующим образом:

• 
  по форме поверхности, на которой они нарезаны (цилиндрические, конические);
  
• 
  по расположению резьбы на поверхности (наружная, внутренняя);
  
• 
  по форме профиля (треугольные, прямоугольные, трапецеидальные, круглые);
  
• 
  по назначению (крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые, специальные, левые или правые, однозаходные и многозаходные).
  

1.2. Болтовые соединения

Болтовое соединение применяют для скрепления двух и более деталей. Болт проводят через отверстия всех соединяемых деталей.

В болтовое соединение входят: болт, гайка, шайба и соединяемые детали.

Болт представляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой на другом.

Существуют различные типы болтов, отличающихся друг от друга по форме и размерам головки и стержня, по шагу резьбы, точности изготовления и по исполнению. Наиболее распространены болты с шестигранной головкой. Каждому диаметру болта соответствуют определенные размеры головки и несколько размеров его длины, которые стандартизованы. Длиной болта L считается размер от резьбового конца стержня до опорной поверхности головки. Длина резьбовой части стержня болта Lo также стандартизована и устанавливается в зависимости от его диаметра d и длины L . Раз меры болта d и L являются определяющими и входят в его условное обозначение, Стандартные болты имеют метрическую резьбу с крупным или мелким шагом.

Условное обозначение болта должно соответствовать ГОСТ 1759- 70 «Технические требования на болты, винты, шпильки и гайки».
1.3. Шпилечное соединение

Соединение шпилькой и гайкой применяют для скрепления двух или более деталей, когда по конструктивным соображениям применение болтового соединения невозможно или нецелесообразно, например: недоступность монтажа болтового соединения, невозможность сквозного сверления всех скрепляемых деталей и т.д.

В шпилечное соединение входят: шпилька, гайка, шайба и соединяемые детали. Назначение шайбы то же, что и в болтовом соединении.

1.4. Винтовое соединение

Соединение винтом применяют для скрепления двух и более деталей. Винт проводят через отверстие одной или нескольких деталей и ввинчивают в базовую деталь. Отверстие с резьбой под винт может быть глухим или сквозным.

Наибольшее распространение в машиностроении имеют крепежные винты для металла. Крепежный винт состоит из стержня с резьбой и головки. Причем резьба может быть на всей длине или только на конце стержня. Резьбовой частью винт ввертывают в одну из соединяемых деталей. Головка винта имеет прорезь для отвертки (шлиц).

В зависимости от условий работы винты изготавливают с цилиндрической, полукруглой, потайной и полупотайной головками.

Определяющими размерами для всех винтов служат диаметр рель бы d и длина. За длину крепежных винтов принимают длину их стержня без головки. Для винтов с потайной головкой длина включает в себя длину стержня и высоту головки.

Винты с цилиндрической головкой изготовляют только одного исполнения - с прямым шлицем.

Винты с полукруглой, потайной и полупотайной головками изготовляют двух исполнений с прямым шлицем и крестообразным.
1.5. Соединение труб

Разъёмные соединения труб посредствам резьбы применяют в трубопроводах, где должна быть обеспечена плотность и прочность соединений и простота их сборки и разборки. Резьбовые соединения труб осуществляют с помощью резьбы на трубах и промежуточных деталях: к ним относят муфты, угольники.

Для соединения труб применяют цилиндрическую и коническую резьбы (метрическую и дюймовую). Плотность соединения с цилиндрической резьбой обеспечивают применением уплотняющих средств. Соединения конической резьбой специальных уплотнений не требуют.

Определяющим размером всякого соединения труб служит условный проход трубы «Dy».

Соединение двух труб муфтой состоит из соединяемых труб и, муфты (муфта короткая ГОСТ 8954 - 59), контргайки (ГОСТ 8968 - 59) и прокладки.

Контргайка в некоторых случаях может отсутствовать. На концах труб (и в отверстии муфты) нарезают резьбу, которой осуществляют соединение. Изображение соединения труб муфтой (или угольником) слагается из изображений соединяемых труб, муфты (угольника), контргайки, уплотняющей прокладки и соединяемых труб.

Конструкцию соединения показывают в разрезе плоскостью, проходящей через ось трубы и муфты (допускается совмещение разреза с видом), и дополняют сечение плоскостью, перпендикулярной оси соединения.

Линию конца резьбы на трубе I условно совмещают с торцом муфты. Уплотняющую прокладку изображают утолщенной линией (2 S).

Длина резьбы трубы I задается ГОСТом на трубу. Длина резьбы (L) трубы является суммой трех величин; L1=L+h+I, где:

L — длина муфты из ГОСТ 8954 - 59;

Н — высота контргайки из ГОСТ 8968 - 59;

I — сбег резьбы (2 3 Р) из ГОСТ 10549 - 63.

Соединение труб угольником (угольник прямой ГОСТ 8946 - 59)

Подробнее об оформлении сборочных чертежей трубопроводов изложено в Гост 2.411-72.

2 НЕРАЗЪЁМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

К неразъёмным соединениям относят такие соединения деталей, которые нельзя разъединить без какого-либо разрушения. Детали в таких конструкциях соединяют в одно целое, различными швами: сварными, паяными, клеевыми и при помощи заклёпок. Рассмотрим примеры неразъёмных соединений деталей таких как: соединения сваркой, паяное соединение, соединение склеиванием, соединение заклёпками.
2.1. Соединения сваркой

Сварка позволяет получить неразъемное соединение элементов конструкции из одинаковых или сходных по своим свойствам материалов путем образования прочных связей непосредственно между атомами соединяемых материалов.

Сварные соединения деталей могут быть выполнены двумя способами: сваркой плавлением или сваркой давлением.

При сварке деталей плавлением поверхность их разогревается до температуры плавления, в шов вводится присадочный материал, по химическому составу близкий к материалу деталей, который и заполняет шов.

Сварка давлением осуществляется без применения присадочного материала. Материал деталей в зоне сварки разогревается до пластичного состояния, а детали снимаются. Различные виды сварки стандартизированы. Например, соединения, выполняемые ручной электродуговой сваркой, стандартизованы ГОСТ 5264-69, контактной электросваркой - ГОСТ 15878-70. автоматической и полуавтоматической сваркой поп флюсом - ГОСТ 11533-65. Сварка алюминия и алюминиевых сплавов стандартизована ГОСТ 14806-69.

По виду свариваемых элементов сварные швы делятся на тавровые, угловые, стыковые и соединения внахлестку. Кроме этого сварные швы отличаются по форме подготовки кромок: со скосом одной или двух кромок, с отбортовкой.

2.2. Паяное соединение

Пайка представляет собой процесс соединения металлических материалов при помощи расплавленного дополнительного материала - припоя, вводимого в зону соединения деталей. Пайку широко применяют в электро- и радиотехнике. В некоторых случаях пайка экономичнее сварки, т.к. требует меньшего нагрева металла, не изменяет его свойств и не приводит к деформации. Для обозначения пайки применяют условный знак в виде полуокружности, открытой сверху, его наносят на наклонном участке линии-выноски толщиной 5, равной сплошной основной линии. Линия-выноска для обозначения пайки заканчивается двусторонней стрелкой, а если шов выполнен по замкнутой линии, обозначение линии-выноски заканчивается окружностью диаметром 3-4 мм. Швы, получаемые пайкой, изображают условно по ГОСТ 2.313-68.

Припой — металл или сплав, который вводят в зазор между соединяемыми деталями. Оловянно-свинцовые припои являются легкоплавкими, а серебряные — тугоплавкими. Обозначение припоя указывают в технических требованиях.
2.3. Соединения склеиванием

Склеиванием называют процесс получения неразъемных соединений за счет соединения клеем.

Клеевые швы изображают по ГОСТ 2.313-68 на видах и разрезах сплошной линией толщиной 2 5. К этой линии подводят линию-выноску, на которой установлен знак «К», который наносят на наклонном участке линии-выноски, толщиной, равной 5. Все рекомендации по обозначению клеевых соединений аналогичны паяным соединениям. Для склеивания используют различные клеи:

• 
  фенолполивинилацетатные, ГОСТ 12172-74 (БФ-2, БФ-4, БФ-6);
  
• 
  бакелитовый, ГОСТ 901-71;
  
• 
  клей №88 ТУМХП1542-49 и др.
  

Обозначение клея указывают в технических требованиях.
2.4. Соединения заклепками

Это неразъемные соединения, они получаются при помощи расклепывания или развальцовки отдельных заклепок или цапф, имеющихся на одной из деталей и выполняющих роль заклепки. При склепывании детали сильно сдавливаются, таким путем между ними возникает трение, препятствующее их взаимному сдвигу. Конструкции, рассчитанные на большие силовые нагрузки, выполняются горячим способом, сжатие деталей происходит главным образом за счет сокращения длины заклепки при ее остывании. В конструкциях радиотехнических изделий сжатие соединяемых деталей производится в основном ударами или давлением при образовании головки заклепки.

Заклепка или цапфа при расклепывании осаживается, благодаря чему заклепочное отверстие заполняется материалом заклепки или цапфы. Заклепка представляет собой цилиндрический стержень, снабженный на одном конце головкой. Диаметр заклепки зависит от толщины соединяемых листов. Его определяют расчетом.

Заклепывание обычно осуществляется ударами и силам этих ударов подвергаются соединяемые детали. Поэтому детали из хрупких материалов не удается надежно соединить заклепками, а развальцовку приходится делать очень осторожно. Заклепки в этом случае следует применять из материалов с большой пластичностью (латунь, алюминий). Соединение эластичных материалов требует специальных форм заклепок или металлических прокладок.

В тех случаях, когда соединения не подвержены воздействию значительных усилий при сдвиге и растяжении применяются пустотелые и полупустотелые заклепки. Швы клепочных соединений располагают в один и большее число рядов в зависимости от чего их называют однорядными, двухрядными и т.д. В многорядных соединениях заклепки располагают параллельными рядами или в шахматном порядке.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе рассмотрены неразъёмные и разъёмные соединения деталей.

К неразъёмным соединениям относят такие соединения деталей, которые нельзя разъединить без какого-либо разрушения. Детали в таких конструкциях соединяют в одно целое, различными швами: сварными, паяными, клеевыми и при помощи заклёпок.

К разъёмным соединениям относят соединения резьбовые, клиновые, штифтовые, шпоночные, шлицевые и другие. Такие соединения допускают многократную сборку и разборку без нарушения формы и размеров деталей, их составляющих.

Способы соединения деталей в сборочную единицу должны обеспечивать возможность сборки и контроля сборочной единицы (ГОСТ 2. 109-73).

Сборочная единица — изделие, состоящее из двух и более деталей, которые подлежат соединению между собой сборочными операциями на предприятии-изготовителе (свинчиванием, клейкой, сваркой, опрессовкой).

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. 
   Единая система конструкторской документации. Общие правила выполнения чертежей: сб. стандартов. М.: Изд- во стандартов, 2004.;
   
2. 
   ГОСТ 5264 – 80 ЕСКД. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. М.: Изд-во стандартов, 1980.;
   
3. 
   ГОСТ 14771 – 76 ЕСКД. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. М.: Изд – во стандартов, 1980.;
   
4. 
   Единая система конструкторской документации. Основные положения: сб. стандартов. М.: Изд-во стандартов, 1988.;
   
5. 
   Чекмарев А. А. Начертательная геометрия и черчение: учебник / А.А. Чекмарев. 2-е изд., перераб. и доп. М.: ВЛАДОС, 2003. — 472 с.;
   
6. 
   Инженерная графика. Общий курс: учебник / В. Г. Буров [и др.]; под ред. Н. Г. Иванцивской, В. Г. Бурова. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Логос, 2004. — 232 с.;
   
7. 
   Инженерная графика: учебник / Н. П. Сорокин[и др.]; под ред. Н. П. Сорокина. 2-е, изд. СПб; М.; Краснодар: Лань, 2006. — 392 с.;
   
8. 
   Справочник по инженерной графике / А. В. Потишко, Д. П. Крушевская; под ред. А. В. Потишко. 2-е изд., перераб. и доп. КИЕВ: Будiвельник, 1983. — 264 с.;
   
9. 
   Машиностроительное черчение в вопросах и ответах: справочник / С. Г. Суворов, Н. С. Суворова. М.: Машиностроение, 1985. — 352 с.;
   
10. 
    Соединения неразъемные: учебное пособие / А. М. Каузов, Т. И. Кириллова. Екатеринбург: УГТУ–УПИ, 2007. — 36 с.;
    
11. 
    Сборочная единица. Комплект конструкторской документации: учебное пособие / И. П. Конакова [и др.]. Екатеринбург: УГТУ–УПИ, 2008. — 66 с.