3 Разъемные соединения

Байонетное (штыковое) соединение. По конструктивному оформлению байонетные соеди­нения можно разделить на простые и сложные.

Простым байонетным соединением называют разъемное соединение, получаемое в результате принудительного введения штифта (штыря или винта), закрепленного в одной детали, в специальную прорезь (паз) другой детали.

Штифты или штыри и прорези могут быть расположены на плоскостях по прямой или по окружности или на цилиндрических поверхностях. Число их колеблется от 1 до 3.

На рисунках представлены конструкции простых байонетных соединений. В соединении, показанном на рис. а, имеется один штырь, расположенный на цилиндрической части одной из деталей, а на рис. б н в имеется по два штыря-винта, расположенных по плоскости.

Прочность простого байонетного соединения зависит от трения соединяемых де­талей или от напряжения, создаваемого за счет заклинивания штырей в прорезях.

Простые байонетные соединения не предохраняют от возможности самопроиз­вольного разъединения деталей. Для обеспечения более надежного соединения и вза­имного положения соединяемых деталей используют сложные байонетные соединения с применением винтовой нарезки, защелок, пружин или пазов специальных профилей.

На рисунке показана конструкция байонетного соединения сложного типа, Соединяющим элементом в конструкции является резьба, которая в деталях 1 и 2 выполнена не по всей длине окружности, а имеет вырезы по всей длине нарезки в трех местах под углом 120°. Для соединения необходимо вставленную деталь 2 повернуть на 40—60°.

Сложное штыковое соединение

В тех случаях, когда необходимо предохранить штыковое соеди­нение от самопроизвольного разъединения, применяют защелки или пружины (рис. в и г), обеспечивающие надежное соединение.

В кинофотоаппаратуре сменная оптика очень часто крепится с помощью специального штыкового соединения, в котором надежность крепления обеспечивается или специальной защелкой.

Иногда в качестве соединений применяют зажимы, которые позволяют соединять детали в тех случаях, когда никакое другое разъемное соединение не удается осуществить: нельзя нарезать резьбу для винтов, просверлить отверстие под штифт и т. д.

Зажимы применяются еще и для закрепления в определенном положении деталей, которые приходится часто передвигать.

На рисунке показаны принципиальные схемы устройства различных зажимов.

4 Соединения для вращательного движения

В качестве примера вращательно-осевых соединений, обеспечивающих свободу вращения одной детали относительно другой при одновременной фиксации в осевом направлении и при наличии осевой силы, можно привести соединение тарелки запорного клапана со штоком-винтом, осуществляющим посадку тарелки на седло и подъем тарелки.

На рисунке изображен случай, когда головка штока имеет диаметр, больший диаметра стержня, и когда крепящий элемент можно надеть с конца стержня, противоположного соединению.

Вращательно-осевые соединения. Случай соединения со строны свободного конца штока: I – крепление головки привертным фланцем; II – наружной гайкой; III – внутренней гайкой

На рисунке представлен более общий случай, когда монтаж крепящего элемента может осуществляться с любой стороны. В конструкции на рис. I шток фиксируется винтом, завертываемым в кольцевую выточку на штоке. Недостаток такой конструкции – одностороннее приложение нагрузки.; при двнжении штока вверх она может воспринимать лишь легкие нагрузки. Установка днух или трех симметрично расположенных винтов не помогает: из-за неточности осевого расположения винтов нагрузку весе равно будет нести какой-либо один винт.

В конструкции, изображенной на рис II, шток фиксируется пальцем, заведенным в его отверстие и кольцевую выточку в присоединяемой детали. Палец предохранен от выпадения нарезной заглушкой.

На рис. III, IV показаны способы крепления фланцем. В конструкции на рис. III фланец заводится пpoрезом в выточку в штоке. На рис. IV фланец выполнен из двух частей, снабженных центрирующим буртиком (во избежание проворачивания на крепежных болтах).

В конструкциях на рисV, VI шток фиксируется полукольцами, закрепленными гайкой (рис. V) или зегером (рис. VI). В конструкциях на рис. VII – IХ фиксация осуществляется зегерами.

В случае, изображенном на рис. VII зегер установлен непосредственно в кольцевой выточке присоединяемой детали и при введении штока заскакивает в выточку штока. В присоединяемой детали проделан прорез; при разборке в прорез вводят щипцы и разжимают зегер.

Вращательно-осевые соединения. Конструктивные разновидности.

В конструкции, изображепной на рис. VIII, зегер установлен в кольцевой выточке штока и при введении штока заскакивает в выточку присоединяемой детали. Разборка осуществлястея сжатием зегера через радиальные отверстия в присоединяемой детали. В конструкции на рис. IХ зегер затягивается внутренней гайкой. В конструкзлш на рис. Х шток фиксируется проволокой из мягкой стали, заводимой н кольцевые выточки полукруглого профиля в штоке и в присоединяемой детали.

В конструкции, приведенной на рис. ХI, фиксация осуществляется скобой из пружинной проволоки, устанавливаемой в кольцевую выточку штока через отверстия в присоединяемой детали.

На рис. XII показано соединение при помощи шариков, заводимых через боковое отверстие в выточки полукруглого сечения в штоке и присоединяемой детали. В отличие от большинства конструкций, показанных выше, соединение может передавать большие силы в обоих направлениях, причем с минимальным coпpoтивлением вращению.

В данном случае можно обойтись без упора торца штока в присоединяемую деталь. Соединение нуждается и повышенной точности изготовления. Канавки иод шарики должны иметь твердость не менее НRС 45.

На рbс. XIII изображен широко применяемый для малых нагрузок способ установки штока в консольную прорезную лапку, отфрезерованную как одно целое с присоединяемой деталью. В зтом еоедипении шток должен быгь зафиксирован от бокового смещения относительно оси присоединяемой делали.

На рис. ХIV показан прослой способ соединения ввертыванием нарезного хвстовика штока через резьбовой пояс на присоединяемой детали. Соединение применимо в случае небольших нагрузок при движении системы вверх. Если при движении вверх шток вращается относительно нрнсосдиненной детали, то резьба должна иметь направление, обратное напpавлению вращения.

На рис. XV изображено распространенное соединение при помощи двух штифтов, пропущенных через отверстия в присоединяемой детали и через выточку полукруглого профиля в штоке.

Во избежание увода сверла на участке его выхода в центральное отверстие присоединяемой детали, отверстия под штифты обычно сверлят по кондуктору перед растачиванием центрального отверстия, чго обеспечивает необходимую для правильной работы соединения точносгь расположения шчифтов относительно выточки штока.

Соединение штифтами: I – неправильная конструкция; II – правильная конструкция

Для надежного упора торца штока в присоединяемую деталь радиус полукруглой выточки в штоке делают несколько больше радиуса сечений штифтов с таким расчетом, чтобы при упоре между штифтами и канавками оставался зазор а (рис. II).

Центры отверстий обычно располагают по образующим цилиндра штока или, чго лучше, с небольшим смещением к центру.

Ниже показано неразборнос соединение, получаемое чеканкой присоединяемой детали на ротациоино-ковочной машине е затеканием материала в выточки шлока. Для обеспечения свободного вращения поверхность штока перед чеканкой покрывают коллоидальным графитом или другой разделительной мазью.

Рядом показан пример соединения для случая, когда конструкция присоединяемой детали допускает подход к торцу штока. Фиксация штока здесь осуществляется при помощи шайбы, притягиваемой гайкой к концу штока.

Соелиншме при помощи чеканки Соединение при помощи шайбы

Hеpедко для осевой фиксации соосных цилиндрических деталей (когда необходима свобода вращщения деталей относительно друг друга) применяют разрезные пружинные кольца. Кольцо вставляют в в канавку внутренней детали (рисI). При введении в отверстие наружной детали кольцо заходит в канавку наружной детали (рис. II).

Глубина h₁ канавки внутренней детали должна быть достаточной для полного утопления кольца при монтаже, т.е. h₁ ≥ h – s + s₁, где h – высота кольца, s – радиальный зазор между деталями, s₁ ≈ s – страховочный зазор в канавке.

Глубину канавкн h₂ в наружной детали делают примерло равной 0,5 h. Наружный диаметр кольца в свободном состоянии D₂ = D + h₂ , где D – диаметр отверстия.

Соединие при помощи разрезных пружинных колец

Для облегчения сборки на торце отверстия делают пологую фаску диаметром D₃ , несколько превышающим D₂ .

Кострукцию можно сделать разборной, если предусмотреть в стенках наружной детали радиальные отверстия (рис. II), позволяющие сжать кольцо.

На рис. III, IV изображены случаи установки кольца в канавке наружной детали. Аналогично предыдущему глубина канавки h₁ ≥ h – s + s₁ . Глубина канавки во внутренней детали h₂ ≈ 0,5 h. Внутренний диаметр кольца в свободном состоянии D₂ = D – h₂ . Эта конструкция практически неразборная, поэтому ее применяют редко.

Соединения для поступательного движения

Это шпоночные и шлицевые соединения, рассмотренные ранее.