1. Виды разъемных соединений. Общая характеристика, достоинства, недостатки, область применения.
Плакаты: «Резьбовые соединения», «Шпоночные соединения», «Шлицевые соединения»
Разъемное соединение позволяет многократно выполнять его разборку и последующую сборку без разрушения деталей, входящих в соединение. К ним относятся: резьбовые, шпоночные, шлицевые и др. соединения.
Резьбовые соединения
Резьбовые соединения выполняют с помощью резьбовых крепежных деталей - болтов (рис.), винтов, шпилек, резьбовых муфт, стяжек и т. п. Основным элементом резьбового соединения является резьба.
Резьба – чередующиеся выступы и впадины на поверхности тел вращения, расположенные по винтовой линии; применяется как средство соединения, уплотнения, или обеспечения заданных перемещений деталей машин, механизмов, приборов и т.п.
Различают резьбу цилиндрическую и коническую, наружную (болт, винт, шпилька и т. п.) и внутреннюю (гайка). По форме профиля различают треугольную, круглую, трапецеидальную, прямоугольную и упорную резьбу.
Основными
параметрами резьбы являются: форма и
размер профиля; наружный диаметр
;
внутренний диаметр
;
средний диаметр
;
угол подъема резьбы
,
шаг резьбы, угол профиля
,
число заходов резьбы.
Типы резьбовых соединений:
- Болтовое соединение. Не требует выполнения резьбы в соединяемых деталях. Применяют при относительно небольшой толщине соединяемых деталей и когда материал детали не обеспечивает достаточной прочности резьбы.
- Винтовое соединение. Применяют, когда детали большой толщины не позволяют выполнить сквозное отверстие для установки болта, или при жестких ограничениях конструкции по весовым параметрам.
- Шпилечное соединение. Шпильки применяют вместо винтов при частых сборках и разборках соединения.
Достоинства: малые габариты; возможность создания больших сил сжатия деталей при небольшой силе, приложенной на ключе; полная взаимозаменяемость; возможность централизованного изготовления резьбовых деталей на специальных станках
Шпоночные и шлицевые (зубчатые) соединения
Шпоночные соединения применяют для передачи вращающего момента между валом и ступицей (например, ступицей зубчатого колеса, шкива, маховика и т.п.) с помощью специльной детали – шпонки.
По конструкции шпонки подразделяют на призматические, сегментные; клиновые и тангенциальные шпонки.
Достоинства: простота конструкции и низкая стоимость
Недостатки: вал и ступица ослаблены шпоночными пазами, ненадежная работа при ударных, реверсивных и циклических нагрузках, трудность обеспечения взхаимозаменяемости.
Шлицевые соединения валов со ступицами применяют для передачи вращающего момента. На валу изготовляют выступы (зубья), входящие во впадины (шлицы) ступицы.
В зависимости от профиля зубьев различают три основных типа соединений: с прямобочными, с эвольвентными и треугольными зубьями.
По сравнению со шпоночными зубчатые соединения обладают рядом преимуществ: имеют большую нагрузочную способность благодаря большей рабочей поверхности контакта; лучше центруют сопрягаемые детали; обеспечивают более высокую усталостную прочность вала.
Недостатки: высокая стоимость соединений из-за сложности технологического оборудования, экономически целесообразны лишь при крупносерийном и секрийном производствах
Зубчатые соединения широко применяют в станкостроении, авиастроении, автотранспортной промышленности и т.д.