27.Общие сведения о разъемных и неразъемных соединениях

В процессе изготовления машин некоторые детали и сборочные единицы соединяются между собой, образуя неразъемные и разъемные соединения [9–11]. Неразъемными называют такие соединения, которые невозможно разобрать без разрушения соединяемых элементов (заклепочные, сварные, клеевые). Разъемными называют соединения, которые можно разобрать и вновь собрать без разрушения соединительных элементов (резьбовые, шпоночные, зубчатые, штифтовые).

27.1.Неразъемные соединения

Заклепочные соединения. В настоящее время заклепочные соединения почти полностью вытеснены сваркой. Они сохранились только в конструкциях, воспринимающих большие вибрационные и ударные нагрузки, в соединениях из трудносвариваемых или несвариваемых материалов (дюралюминий, текстолит) и в случаях, когда нагрев деталей при сварке недопустим вследствие отпуска или коробления их. Основным элементом заклепочного соединения являются заклепки. Место соединения деталей при помощи заклепок называют заклепочным швом. Заклепка представляет собой стержень круглого сечения с головкой (рис. 27.1). Для образования заклепочного шва в соединяемых деталях делают отверстия, в которые вводят заклепки, а затем их выступающие концы расклепывают до образования замыкающей головки (рис. 27.2).

В зависимости от назначения заклепочные швы бывают прочные и плотные (в паровых котлах, резервуарах). По конструкции заклепочные швы различают внахлестку, в стык с одной или двумя накладками. По расположению заклепок швы делят на однорядные и многорядные с рядовым и шахматным расположением заклепок.

Рис. 27.130

Рис. 27.131

Сварные соединения. Сваркой называют технологический процесс соединения металлических (неметаллических) частей с помощью местного нагрева свариваемых участков до жидкого или пластического состояния. Остывший и затвердевший металл, соединяющий части сварной детали, называют сварным швом. В настоящее время сварка является основным видом получения неразъемных соединений в машиностроении, строительстве и других отраслях техники.

Сварные соединения (рис. 27.3). имеют следующие преимущества перед заклепочными: экономия металла (в среднем 15–20 %), уменьшение трудоемкости, относительно низкая стоимость оборудования, возможность автоматизации процесса. Недостатки сварки: высокая концентрация напряжений в зоне сварки, коробление деталей сложной конфигурации, сложность контроля качества шва.

Рис. 27.132

Сварные швы можно разделить на стыковые и угловые. Стыковыми называют такие швы, которые соединяют торцы деталей, находящихся в одной плоскости (рис. 27.3, а). Для лучшего провара металла в стыке и для облегчения доступа электрода к оплавляемым поверхностям кромки соединяемых деталей подвергают обработке (разделке кромок).

Швы, предназначенные для соединения элементов, расположенных в разных плоскостях, называют угловыми (рис. 274.3, б)

27.2.Разъемные соединения

Резьбовые соединения – самый распространенный вид соединения деталей машин. Они характеризуются простотой конструкции, удобством сборки и разборки, универсальностью и высокой надежностью. Основной их недостаток – высокая концентрация напряжений в деталях соединения.

Эти соединения состоят из деталей с наружной и внутренней резьбой. Все детали с наружной резьбой называют винтами, а с резьбовым отверстием – гайками. Сопряжение винта и гайки называют винтовой парой. Резьбы являются основным элементом резьбового соединения. Резьбу получают нарезанием на цилиндрической, иногда конической, поверхности деталей канавок по винтовой линии.

По назначению резьбы делят на крепежные, крепежно-уплотнительные и ходовые. Крепежные резьбы должны быть прочными и самотормозящимися. Этим требованиям отвечают однозаходные резьбы треугольного профиля.

Крепежно-уплотнительные резьбы применяют в соединениях, требующих герметичности (трубопроводы, арматура). Эти резьбы также имеют треугольный профиль, но без радиальных зазоров.

Ходовые резьбы применяют для передачи движения. Они имеют трапецеидальный профиль, который отличается пониженным трением и высоким КПД.