Технологічність конструкцій

Технологічність конструкцій різьбових з’єднань залежить від виду застосованих засобів і способів складання. Так, при ручному складанні різьбових з’єднань повинна бути передбачена можливість загвинчування і затягування деталей ручним інструментом, для цього повинні витримані відповідні конструктивні виконання місць під цей інструмент (розміри місць під гайкові ключі).

При груповому з’єднанні гайки і болти необхідно затягувати у визначеній послідовності, що вик5лючає перекіс і короблення деталей, починаючи з середніх гайок, поступово наближуючись до країв. Якщо гайки розташовані по колу, то їх необхідно затягувати хрест – навхрест в діаметрально протилежних точках

На виробах масового виробництва гайки, гвинти, шпильки і болти необхідно розташовувати з урахуванням можливості використання багатошпиндельного інструмента; для цього відстань між осями різьбових деталей повинна бути на менше 35 мм.

При використанні різьбових з’єднань необхідно враховувати, що із зменшенням кроку різьби зростає напруження зминання і зменшуються напруження розриву; зменшення зазорів різьбових з’єднань підвищує границю витривалості; збільшення довжини згвинчування сприяє підвищенню міцності різьбового з’єднання; центрування деталей по різьбовій частині кріпильних деталей не допускається; не допускається робота різьбової частина на зріз і згин, а також виготовлення наскрізних отворів під кріпильні деталі у стінках ємкостей, що містять рідини або гази. При необхідності встановлення стержневої кріпильної деталі в наскрізний отвір в стінці ємкості, що містить рідину, необхідно передбачити використання ковпачкових гайок або ущільнення стержню по гладкої циліндричній частині. У випадку торкання деталі, що загвинчується, з м’яким ущільнюючим матеріалом, між ними рекомендуються розміщати металеві прокладки.

Для підвищення надійності різьбових з’єднань рекомендується:

• діаметр стержня кріпильної різьби виконувати менше діаметру його різьбової частини (особливо у відповідальних з’єднаннях);

• здійснювати гальванічне покриття різьб м’якими металами;

• Передбачити виготовлення різьб накатуванням (особливо циклічно навантажених різьбових з’єднань);

• Для виготовлення гайок застосовувати більш м’який матеріал, ніж для стержневих кріпильних деталей;

• Кріпильні деталі розміщувати так, щоб забезпечувалось рівномірне затягування стику.

Постановка шпильок

назад

Основною вимогою, що висувається до постановки шпильок в корпусні деталі, є забезпечення устойчивості спряження шпильки з корпусом, або якою виключається поворот шпильки при затяжці при відвертанні гайки, а також її довільне вигвинчування в процесі роботи з’єднання.

Нерухомість шпильки, що вгвинчується в корпус, досягається натягом, що створюється одним із трьох способів:

• Конічним збігом різьби;

• Упорним буртом;

• Тугою різьбою з натягом по середньому діаметру.

При першому способі шпилька загвинчується достатньо вільно в гніздо до збігу, а при подальшому її обертанні в вітках збігу виникають сили, які розклинюють і створюють необхідний натяг.

Стабільність такого з’єднання залежить переважно від механічних характеристик матеріалів корпусу і шпильки, кута збігу різьби і моменту загвинчування шпильки. Для сталевих шпильок і корпусів із алюмінієвих і магнієвих сплавів кут збігу різьби звичайно складає 20^о. при сталевих корпусах для підвищення втомленої міцності і більшої нерухомості з’єднання кут збігу зменшують.

Цей спосіб постановки шпильок має суттєві недоліки, так як розклинюючи дія нерідко викликає надмірне зминання початкових витків різьби в отворах і мікроскопічні радіальні тріщини, особливо, якщо базова деталь чавунна. Тому, використання збігу різьби раціонально лише у з’єднаннях, що не несуть особливо великих навантажень і не підлягають вібраціям.

Натяг, що створюється упором бурта в базову деталь, не має цього недоліку, але постановка таких шпильок, як і в першому випадку, ускладнюється при механізованому і тим більше автоматизованому складанні, так як крутний момент наприкінці загвинчування шпильок різко збільшується, що відображається на інструменті; такий натяг при подальшому затягуванні гайки послаблюється, так як шпилька при цьому подовжується і тиск бурта або конусу збігу на базову деталь зменшується.

В третьому випадку нерухомість з’єднання досягається за рахунок натягу по середньому діаметру (радіальний натяг) усіх витків, а також зминання початкових витків різьби у отворі. Для сталевих шпильок з діаметром різьби 10 – 30 мм при встановленні їх в сталевий корпус натяг по середньому діаметру різьби складає 0,02 – 0,06 мм, а в чавунний або алюмінієвий корпус відповідно 0,04 – 0,12 мм. Краще, якщо різьба на таких шпильках виконуються накачуванням, так як при нарізаних, фрезерованих і навіть шліфованих різьбах можливо з’єднання і зхвачування витків, що ускладнює подальше розбирання з’єднання.

Цей спосіб постановки шпильок найбільш розповсюджений в точному машинобудуванні. Він прийнятий стандартом і встановлює діаметри, кроки, допуски і граничні відхили для посадок з натягом без застосування додаткових елементів заклинювання. Встановлені цим стандартом посадки застосовуються для зовнішніх різьб (різьба на вгвинчуємо му кінці шпильки) із сталі, що спряжуться з внутрішніми різьбами в деталях із сталі, високоміцних і титанових сплавів, чавуна, алюмінієвих і магнієвих сплавів. Посадка здійснюється переважно в системі отвору. Система вала допускається для спряження сталевих шпильок з алюмінієвими або магнієвими корпусами при довжині згвинчування, що перевищує подвійний номінальний діаметр різьби.

При постановці шпильок виконують наступні основні вимоги:

1. Шпилька повинна мати достатньо щільну посадку в корпусі, щоб при згвинчуванні дуже туго посадженої гайки вона не вигвинчувалась;

2. Якщо нерухомість шпильки забезпечується натягом по середньому діаметру різьби, то її при постановці не догвинчують до початку збігу різьби на кут декілька більший, ніж вимагається для затягування гайки, що нагвинчується на цю шпильку;

3. Вісь шпильки повинна бути перпендикулярна (з визначеними відхиленнями) поверхні деталі, в яку вгвинчується шпилька. Відхилення від перпендикулярності викликає значні додаткові навантаження в різьбі шпильки і часто може бути причиною обриву її при роботі в машині. Для виконання цієї вимоги необхідно в викінчувальних роботах уникати свердлування отворів, а також нарізання різьби без кондуктору. Якщо такі роботи необхідно виконувати в процесі складання, то їх доцільніше виконувати на свердлувальному верстаті.

Процес постановки шпильок при механізованому складанні складається із наступних елементів:

• установка базової деталі на пристосування або підставку;

• попереднє вгвинчування шпильки на одну – дві нитки вручну;

• вгвинчування шпильки ручним або механізованим інструментом або за допомогою спеціальної установки на необхідну висоту;

• з’йома складеної складальної одиниці.

Постановка шпильок за допомогою ручних інструментів – малопродуктивна і трудомістка операція; тому там, де це можливо, краще застосовувати механізований спосіб.