3. Соединения деталей машин

Отдельные части машин и их детали могут соединяться ме­жду собой как подвижно, так и неподвижно. В подвижных со­единениях относительное положение деталей может меняться, а в неподвижных — оно постоянно.

В свою очередь неподвижные соединения могут быть разъ­емными и неразъемными. К разъемным соединениям относятся резьбовые соединения, выполняемые с помощью резьбовых дета­лей (болты, гайки, винты, шпильки), соединения при помощи шпонок, шлицов, штифтов и клиньев, а также соединения, вы­полненные посредством посадок с гарантированным натягом.

Неразъемные соединения для разборки требуют разрушения соединительных деталей. К ним относятся сварные и заклепочные соединения, а также соединения, выполненные пайкой и склеи­ванием.

1. Разъемные соединения

Резьбовые соединения. Резьбовые соединения относятся к самым распространенным соединениям. Основой всякого резьбо­вого соединения является винтовая пара, т.е. винт и гайка, со­единяющиеся между собой с помощью винтовой поверхности резьбы.

Для крепежных деталей резьбовых соединений применяют­ся, как правило, правые однозаходные метрические резьбы тре­угольного профиля (рис.1.1, а).

& кч\ч\\\\ч\\ч\\\\\\V"1 ^ _Л //

Рис. 1.1. Профиль треугольной резьбы: а — метрическая резьба; б — трубная резьба;

1 — гайка; 2 — болт; 3 — муфта; 4 — труба

В резьбовых соединениях труб также применяются одногза- ходные треугольные резьбы, но с другим углом профиля и без за­зоров при вершине, что увеличивает плотность соединения (рис. 1.1, б). В отдельных случаях для соединения маслопроводов и установки масленок применяются так называемые конические резьбы, гарантирующие плотность и быстроту соединения.

Витки резьбы при работе винтовой пары (при затяжке гай­ки или при передаче усилия) нагружены осевой силой, которая стремится смять боковую поверхность витков и изогнуть их или срезать у основания, как это показано на рис. 1.2. Опасным ме­стом болта является минимальное сечение, по внутреннему диа­метру резьбы di (рис.1.2).

Нормальные напряжения а в таких болтах можно опреде­лить по формуле

Р 4 Р ^[4P

< [сг] , откуда d_x >

тт[ст]

I дм Р — сила, действующая вдоль болта;

F — площадь сечения болта по внутреннему диаметру резь-

П|,1,

Рис. 1.2. Болтовое соединение под нагрузкой:

1 — болт; 2 — гайка

Д

di — внутренний диаметр резьбы; [с] — допускаемое напряжение.

остаточно прочной будет, очевидно, такая винтовая пара, у которой напряжения от смятия, среза и изгиба резьбы и напря­жения от растяжения стержня винта не превышают допусти­мых. В крепежных резьбовых деталях, изготавливаемых по ГОС­Там, все размеры согласованы для получения равнопрочности. Поэтому, чтобы выбрать крепежную деталь, достаточно опреде­лить из условий прочности на растяжение внутренний диаметр стержня и подобрать соответствующую ему стандартную деталь.

По своей конструкции резьбовые крепежные детали делятся на болты, винты, шпильки и гайки.

Болт представляет собой цилиндрический стержень, снаб­женный на одном конце головкой, обычно шестигранной фор­мы, а на другом конце — резьбой, на которую навинчивается гайка, обычно также шестигранная. Соединение деталей ггри по­мощи болта (болтовое) показано на рис.1.3, а.

Винт — это тот же болт, но крепящий детали без гайки, за счет ввинчивания его в одну из деталей. Винтовое соединение по­казано на рис. 1.3, б.

Шпилькой называют цилиндрический стержень, имеющий резьбу на обоих концах. Одним концом она ввинчивается в одну из соединяемых деталей, а на второй конец навинчивается гайка. Шпилечное соединение показано на рис. 1.3, в.

Гайка — деталь, имеющая от­верстие с резьбой и предназна­ченная для закрепления соеди­няемых деталей. Гайки можно навинчивать как на болты и шпильки, так и непосредственно на соединяемые детали, если они имеют для этого соответствую­щую резьбу.