Инженерная графика. Учебное пособие

5.7. СОЕДИНЕНИЕ ШПОНОЧНОЕ

Шпоночное соединение служит для передачи крутящего момента или для фиксации деталей в определенном угловом положении. В соединении шпонка частично заходит в паз на валу и частично – в паз на ступице, обеспечивая тем самым одновременное вращение вала и колеса. Шпоночное соединение состоит из вала, втулки и шпонки (рис.5.40).

Рис. 5.40. Соединение шпоночное

Соединения призматическими и сегментными шпонками позволяют передавать крутящий момент от вала к колесу или наоборот или соединять цилиндрические или конические детали. Боковые грани шпонок являются рабочими. Между верхней гранью шпонки и ступицей имеется зазор, который на чертеже изображается увеличенным.

Длина призматической шпонки должна быть несколько меньше длины ступицы. Если длина ступицы неизвестна, ее можно рассчитать по формуле l ≈1,5d, где d – диаметр вала, а затем подобрать ближайшее значение в ГОСТ 23360-78. Например, при диаметре вала 36мм

расчетная длина шпонки 1,5 36=54мм, ближайшее стандартное значение – 56мм.

Для соединения вала и ролика призматической шпонкой на ступице протяжкой или долблением выполняется сквозной паз (см. рис. 5.40), глубина и ширина которого выбираются из ГОСТ 23360-78. На валу концевой (пальцевой) фрезой выполняется шпоночный паз (рис. 5.41), глубина и ширина которого также выбираются изГОСТ 23360-78 в зависимости от размера и исполнения шпонки.

Рис. 5.41. Соединение вала и шпонки:

а – исполнение 1; б – исполнение 2; в – исполнение 3

Длина шпоночного паза зависит от исполнения шпонки (см. рис. 5.41).На рис. 5.42 показаны пазы на валу и на ступице.

71

Шпонка забивается в паз на валу (см. рис.5.40), затем на вал надевается ролик.Наглядное изображение и чертеж соединения призматической шпонкой приведены на рис.5.43.

Для соединения вала и ролика сегментной шпонкой (рис. 5.44) шпоночный паз на валу выполняется дисковой фрезой. Глубина и ширина паза выбираются изГОСТ 24071-97 в зависимости от размера шпонки. Паз на ступице аналогичен пазу для призматической шпонки.

Соединение клиновой шпонкой (рис. 5.45) способно передавать крутящий момент и осевое усилие. Крутящий момент передается боковыми гранями шпонки, а осевое усилие – наклонной гранью, сопряженной со ступицей.

A

Рис. 5.45. Соединение клиновой шпонкой

72

Для соединения вала и ролика клиновой шпонкой на валу выполняется открытый шпоночный паз дисковой фрезой. На выходе из вала паз имеет скругление, радиус которого равен радиусу фрезы. Длина паза должна быть не менее двойной длины шпонки, чтобы ее можно было завести в паз и перемещать до закрепления. Паз на валу уклона не имеет, а дно паза на ступице имеет уклон 1:100. Глубина и ширина паза выбираются изГОСТ 24068-80 в зависимости от размера шпонки.

5.8. СОЕДИНЕНИЕ СВАРНОЕ

Сварка – это процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого. С помощью сварки можно получить изделия сложной формы из деталей стандартного прокатного профиля (листа, уголка, швеллера и т.д.).

5.8.1.Виды сварки

Всоответствии с ГОСТ 19521-74 виды сварки классифицируют по основным физическим, техническим и технологическим признакам.

К физическим признакам относят:

Форму энергии для образования сварного шва, что определяет класс сварки, например, термический (сварка плавлением с использованием тепла), термомеханический (сварка с использованием тепла и давления), механический (сварка с использованием механической энергии);

Вид источника энергии, что определяет вид сварки, например, дуговая, световая, индукционная, контактная, газопрессовая, холодная,взрывом и т.д.

По техническим признакам сварку классифицируют:

По способу защиты металла в зоне сварки (в воздухе, в вакууме, в защитных газах, под флюсом и т.д.);

По непрерывности процесса (непрерывная, прерывистая, точечная);

В зависимости от способа механизации технологического процесса различают автоматическую, полуавтоматическую и ручную сварку, имеющие соответствующие буквенные обозначения.Автоматическая сварка (А) – дуговая сварка, при которой подача плавящегося электрода и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок механизированы. Полуавтоматическая сварка(П) – дуговая сварка, при которой механизирована только подача электродной проволоки к месту соединения. Ручная дуговая сварка (Р) – дуговая сварка штучными электродами, при которой подача электрода и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок производится вручную.

По техническим признакам классифицируют каждый вид сварки. К техническим признакам относят, например, вид электрода (для дуговой сварки), вид источника света (для световой сварки) и т. д.

5.8.2.Виды сварных соединений

В зависимости от взаимного расположения свариваемых деталей различают стыковое, угловое, тавровое и нахлесточное соединения. В скобках приведено буквенное обозначение типа соединения в условном обозначении сварного шва.

Стыковое соединение(С) представляет собой сварное соединение двух элементов, расположенныхводнойплоскостиилинаоднойповерхности(рис. 5.46, а).

Угловое соединение(У) – сварное соединение двух элементов, расположенных под углом и сваренных в месте примыкания их краев (рис. 5.46, б).

73

Тавровое соединение(Т) образуется, если к боковой поверхности одного элемента примыкает под угломи приварен торцом другой элемент (рис. 5.46, в).

Рис. 5.46. Виды сварных соединений:

а– стыковое; б – угловое; в – тавровое;г – нахлесточное

Внахлесточном соединении(Н) свариваемые элементы расположены параллельно и перекрывают друг друга (рис. 5.46, г).

Взависимости от числа проходов сварочной дуги сварные швы могут быть однопроходные и многопроходные. Если шов выполнен с одной стороны свариваемых элементов, он называется односторонним, а с двух сторон – двусторонним.

Торцевые поверхности деталей, подлежащие нагреву и расплавлению при сварке, называют свариваемыми кромками. Для обеспечения равномерного проплавления свариваемых кромок в зависимости от толщины основного металла и способа сварки им придаютнаиболееоптимальнуюформу, выполняяпредварительноподготовкукромок.

Отбортовку(рис. 5.47)кромок применяют при сварке тонкостенных деталей. Для толстостенных деталей используют разделку кромок за счет их скоса, т.е. выполнение прямолинейного или криволинейного наклонного скоса кромки, подлежащей сварке (табл. 5.3). Значения параметровформыподготовки кромок и их сборки регламентируются ГОСТ 5264-80.

Рис. 5.47. Отбортовка кромок

74

76

5.8.4. Условное обозначение швов сварных соединений

Условное обозначение сварного шва наносят на полке линии-выноски с односторонней стрелкой, проведенной от изображения шва с лицевой стороны, и под полкой линии-выноски, проведенной от изображения шва с оборотной стороны. Структура условного обозначения стандартного шва или одиночной сварной точки (ГОСТ 2.312-72) приведена на рис. 5.50. Содержание условного обозначения сварного шва дано в табл.5.1.

Вспомогательные знаки шва по замкнутой линии и монтажного шва Знаки

" дефис"

Рис. 5.50. Структура условного обозначения сварного шва

Таблица 5.1

Условное обозначение сварного соединения

5провариваемого участка и размер шага, знак / – для ценного шва, Z – для шахматного шва), для одиночных сварных точек (диаметр точки), для швов контактной сварки (диаметр точки, знак / или Z и размер шага)

6Вспомогательные знаки, которые приведены в табл. 5.2

Вспомогательные знаки (табл.5.2) выполняются сплошными тонкими линиями. Учитывая, что условное обозначение стандартного шва дает исчерпывающие сведения о нем, на поперечных сечениях сварных швов подготовку кромок, зазор между ними и контур шва не изображают.

При наличии на чертеже одинаковых швов обозначение наносят у одного из изображений. Всем одинаковым швам присваивают один порядковый номер, который наносят:

налинии-выноске, имеющейполкуснанесеннымобозначениемшва(рис. 5.51, а);

на полке линии-выноски, проведенной от изображения шва, не имеющего обозначения с лицевой стороны (рис. 5.51, б);

под полкой линии-выноски, проведенной от изображения шва, не имеющего обозначения с оборотной стороны (рис. 5.51, в).

78

Примеры условных обозначений швов сварных соединений

Пример 1.Шов стыкового соединения (рис. 5.52, а, б) со скосом одной кромки, двусторонний, выполняемый дуговой ручной сваркой при монтаже изделия. Усиление снято с обеих сторон. Параметр шероховатости шва: с лицевой стороны – Ra1,4; с оборотной стороны – Ra2,5(ГОСТ 2.309-73).

Ra 2,5

а)

Ra 2,5

ГОСТ 526480- С3

Ra 1,4

б)

ГОСТ 1153375- У2- А

в)

Рис. 5.52. Примеры условных обозначений швов сварных соединений:

а – стыковой (лицевая сторона); б – стыковой (оборотная сторона); в – угловой

Пример 2.Шов углового соединения (рис. 5.52, в) без скоса кромок, двусторонний, выполняемый автоматической дуговой сваркой под флюсом по замкнутой линии.

80