книги из ГПНТБ / Крысин А.М. Слесарь механосборочных работ учебник

Глава VI!

СБОРКА РАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

§ 1. РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Резьбовыми, соединениями называют разъемные соединения деталей и узлов, полученные с помощью резьбовых крепежных деталей (болтов, шпилек с гайками, винтов) или с помощью резь­ бы, непосредственно нанесенной на соединяемые детали.

Б о л т ы имеют шестигранную или квадратную головку и стер­ жень с резьбой. Болты, у которых полностью обработана головка и чисто обточен стержень, называют чистыми, а болты, у которых обточены только опорная поверхность головки и торец стержня,— получистыми. Для неответственных соединений применяют черные болты, у которых стержень и головка остались необработанными после штамповки или ковки.

с резьбой на одном конце (другой конец загибается под углом 90° или полукольцом).

П р и з о н н ы е б о л т ы представляют собой конические штифты, затягиваемые с помощью резьбы. Назначение призонных болтов — предотвратить взаимное боковое смещение соединяемых деталей.

Болты небольшого размера с цилиндрической, полукруглой потайной или полупотайной головками с прорезями (шлицами) для отвертки, а также с головкой, имеющей накатку, называют винтами. Винты бывают также с головками под ключ.

О т к и д н ы е в инт ы представляют собой винты с головкой, допускающей поворот винта вокруг оси, перпендикулярной оси винта. Они позволяют быстро зажимать и освобождать соединяе­ мые детали и поэтому широко применяются в приспособлениях для закрепления деталей, обрабатываемых на станках.

У с т а н о в о ч н ы е в инт ы применяют при фиксировании од­ ной детали относительно другой. Такими винтами закрепляют

машин и т. д. для крепления съемных крышек.

Г а й к и в зависимости от назначения бывают различной формы и конструкции: шестигранные, квадратные, корончатые и т. д. По чистоте обработки поверхностей гайки, как и болты, делятся на

120

поверхности для захвата их специальными ключами. Этими гайками крепят на валах кольца подшипников качения и другие де­ тали, регулируют продольные зазоры между деталями и т. д.

вертки отверстий и обеспечивают надежное закрепление. Штифты с канавками допускают повторные сборки и разборки. В отличие от гладких их преимущественно применяют для передачи нагруз­ ки, а не для точного фиксирования взаимного положения деталей. Они используются в качестве мелких осей (рис. 76, д).

121

на торцовых поверхностях двух гаек. Этот способ стопорения утя­ желяет соединения и недостаточно надежен при значительных виб­ рациях.

С т о п о р е н и е в инт ом, в в и н ч е н н ы м в г а й к у,— способ, позволяющий 'стопорить гайку в любом положении. Недостаток

вставленным в сквозное отверстие в гранях гайки, д — шплинтом в пазу корончатой гайки, е — проволокой, »с —пружинной шайбой, з—дефор­ мируемой шайбой, и — фигурной плоской пружиной

этого способа состоит в том, что резьба болта сминается стопор­ ным винтом. Чтобы избежать этого, под конец стопорного винта ставят сухарь из красной меди (рис. 77, 6).

С т о п о р е н и е р а з в о д н ы м ш п л и н т о м — один из рас­ пространенных и наиболее надежных способов. Разводные шплин­ т ы изготовляют с кольцевой головкой из стальной проволоки полукруглого сечения. Концы шплинтов разводятся.

Стопорение разводными шплинтами выполняют тремя спосо­ бами:

122

1. Шплинт вставляют в отверстие болта (рис. 77, в). В этом случае он не стопорит гайку, а препятствует ее самоотвинчиванию дальше установленного предела.

2.После затягивания гайки через одно имеющееся в ней от­ верстие просверливают болт и вставляют шплинт (рис. 77, г).

3.Отверстие в болте под шплинт просверливают до или после монтажа, затем в него и в пазы корончатой гайки вставляют шплинт (рис. 77, (3).

следить за тем, чтобы натяжение проволоки способствовало за­

на рис. 77, з. Деформируемая шайба простейшей формы имеет два выступа. Один из них, прилегая к краю кромки базы, препятству­ ет проворачиванию шайбы, второй (отогнутый по грани гайки)— закрепляет ее по отношению к базе. Подобную конструкцию мож­ но применить для винта с граненой головкой.

С т о п о р е н и е ф и г у р н о й п л о с к о й с т о п о р н о й п л а ­ с т и н к о й (рис. 77, и) позволяет стопорить гайку в двенадцати различных положениях. Оно удобно в тех случаях, когда болт сто­ ит далеко от края детали. Винты диаметром до 8 мм можно сто­ порить постановкой их на краску.

§ 3. СБОРКА БОЛТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Сборка. Наиболее распространенный тип болтового соедине­ ния — соединение, собранное на болтах, которые входят в отвер­ стия соединяемых деталей с большим зазором. Болт обычно встав­ ляют снизу, а затем навинчивают гайку. Гайки затягивают только тогда, когда поставлены все болты и гайки. Затягивать гайки нужно постепенно. Сначала все гайки нужно развернуть до сопри­ косновения с шайбами или с поверхностью детали, затем слегка затянуть и только в третий раз затянуть окончательно. Затягивать гайки не следует подряд одну за другой, так как при этом они могут быть затянуты неравномерно, что приведет к перегрузке не­ которых гаек, смятию резьбы и даже обрыву болта.

Гайки, расположенные по кругу (на фланцах, крышках цилинд­ ров и т. д.), следует затягивать крест-накрест в три приема. На длинных крышках (на крышках боков двигателей внутреннего сгорания, крышках больших редукторов и т. п.) затягивать гайки нужно от середины к краям, так как затягивание гаек от краев к середине приводит к искривлению крышек.

Чтобы равномерно затянуть все гайки, применяют с п е ц и а л ь ­ ные п р е д е л ь н ы е к л юч и , которые отрегулированы на опре­ деленную силу затягивания. Сборка болтового соединения закан­ чивается стопорением гаек.

123

Постановка контрольных штифтов. При сборке резьбовых со­ единений для закрепления соединяемых деталей применяют кони­ ческие или цилиндрические штифты. Отверстия под контрольные штифты сверлят после того, как выверено взаимное положение со­ единяемых деталей. Штифтов в соединении должно быть не менее двух и они должны быть расположены друг от друга как можно дальше. Например, при соединении деталей прямоугольной формы рекомендуется контрольные штифты ставить по диагонали. При сверлении отверстий под штифты оставляется припуск на развер­ тывание.

Рис. 78. Приспособления для постановки и удаления шпилек:

а — специальное («солдатик»), б — шпильковерт, в бор, г — экст­ рактор

Сборка и разборка соединений на шпильках. Правильно постав­ ленная шпилька в отверстии должна сидеть плотно и при отвинчи­ вании гайки даже с тугой резьбой не должна вывинчиваться из детали. Шпилька должна быть строго перпендикулярна той плос­ кости, в которую она ввернута. Глубину отверстия делают больше длины нарезанной части шпильки. В глухих отверстиях резьбу следует нарезать с большой осторожностью, чтобы не сломать метчик.

Шпильки ввертывают и вывертывают следующими способами:

1.На свободный резьбовой конец шпильки навинчивают две гайки. Вращая ключом верхнюю гайку, ввертывают шпильки в гнездо. Этот способ имеет недостаток: отвинчивание гаек со шпи­ лек ослабляет посадку шпильки.

2.На конец шпильки свободно навинчивается специальное

приспособление — «солдатик» (рис. 78, а), представляющее собой высокую шестигранную гайку. Гайка стопорится на конце шпильки

124

винтом меньшего диаметра, чем основной диаметр шпильки. Затем обычным гаечным ключом вращают гайку, вместе с которой завинчивается шпилька. Когда шпилька завинчена, стопорный винт ослабляют, придерживая гайку ключом. После этого гайка легко свинчивается со шпильки.

Для повышения производительности используют электро- и пиевмоинструмент с применением специальной головки шпильковерта. Одна из конструкций шпильковерта показана на рис. 78, б. Сменную гайку 1 навинчивают на шпильку, упирающуюся в ша­ рик 2, который упирается в пяту 3. При ввертывании шпильки до конца шарик будет пробуксовывать по пяте. Только после этого шпильковерт переключают на обратный ход и головка свинчивает­ ся со шпильки.

Сменными гайками можно ввинчивать шпильки различного диаметра. Наличие на хвостовике шести граней под ключ позво­ ляет использовать головку при завинчивании гаек вручную.

Сломавшиеся шпильки удаляют следующими способами:

1. Если сломанная часть шпильки выступает над поверхностью детали, следует запилить грани на выступающей части обломка и затем разводным ключом или ручными тисками вывинтить обломок.

2. Если обломанная шпилька не выступает над поверхностью детали, то применяют специальные инструменты — зубчатый бор (рис. 78, в). При этом обломок шпильки высверливают и в отвер­ стие забивают закаленный конический стержень с зубьями на по­ верхности. При вращении за квадратную головку бора шпилька вывертывается. Для вывертывания обломка шпильки в просвер­ ленное отверстие может быть вставлен другой инструмент — экс­ трактор (рис. 78, г), представляющий собой конический стержень, на поверхности которого нарезаны спиральные левые канавки. При ввертывании экстрактора шпилька вывинчивается.

К резьбовым соединениям предъявляют следующие требова­ ния:

1.Все гайки, входящие в резьбовые соединения, должны быть до отказа и равномерно затянуты.

2.В резьбовых соединениях, работающих при толчках, ударах, вибрации, гайки должны быть застопорены (затянуты контргай­

кой), а у подкладных шайб отогнуты выступы, вставлены штифты

Ит. д.

3.Болт или шпилька должны выступать над гайкой не менее

чем на два витка резьбы.

4. На выступающих концах болтов и шпилек резьба должна быть чистой и полной.

5. Под гайками и головками болтов не должно быть за­ зоров, и они должны плотно соприкасаться с соединяемыми деталями.

6. При сборке болтовых соединений не допускается наращива­ ние рукояток ключей. Применять можно ключи только с рукоят­ ками стандартной длины.

125

§4. ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ СБОРКИ

ИРАЗБОРКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИИ

Для сборки и разборки резьбовых соединений применяют руч­ ной и механизированный инструмент.

Основным ручным инструментом являются гаечные ключи (рис. 79, а), которые делятся на открытые, накидные, торцовые, специальные ключи для круглых гаек и ключи с регулируемым крутящим моментом.

а —простые, б — трещоточный, в — шарнирный, г — коловоротный, д — с регули­ руемым крутящим моментом

все грани гайки. Такие ключи в работе более надежны и долго­ вечны. Накладными ключами с двенадцатигранным зевом можно поворачивать при завертывании гайки на 30°, что важно при рабо­ те в труднодоступных местах.

Т о р ц о в ы е к л юч и применяют для завинчивания и отвин­ чивания гаек, когда обычным ключом завернуть гайку невозможно. Они значительно сокращают время, так как завертывать гайки можно, не переставляя ключ с грани на грань. Головки торцовых ключей выполняют или заодно с воротком, или съемными, а также с отогнутым воротком и с изогнутым стержнем.

126

Из специальных ключей широко применяют трещоточные, шар­ нирные, коловоротные (рис. 79, б, в, г). Устройство трещоточного ключа следующее. В корпусе 1 между щеками 6 поставлена встав­ ка 5 с шестигранным отверстием, имеющая снаружи пазы, в кото­ рые входит защелка 3, поджимаемая пружиной 4. Защелка удер­ живается от проворачивания штифтом 2. При вращении ключа по часовой стрелке защелка упирается в паз вставки и заставляет гайку вращаться. Ключ в процессе работы не переставляют, что

ния гаек в труднодоступных местах.

К о л о в о р о т н ы е к л ю ч и (рис. 79, г) используют при завин­ чивании гаек и болтов небольших размеров, расположенных в труднодоступных местах.

Кл юч и с р е г у л и р у е м ы м к р у т я щ и м м о м е н т о м применяют для затягивания гаек или болтов с одинаковым уси­ лием. Это необходимо при сборке трубопроводов, фланцев, кры­ шек, а также машин и механизмов, работающих с вибрациями. Устройство торцового ключа с регулируемым крутящим моментом показано на рис. 79, д. Кулачок 7 со вставленным в него сменным торцовым ключом 11 собран в рукоятке. При предельном усилии шарик 10 отжимает кулачок, давит на тарелку 9, сжимает пружи­

и входить в него с небольшим зазором. Они должны быть доста­ точно твердыми, но нехрупкими.

В серийном производстве широко применяют коловоротные от­ вертки, ускоряющие и облегчающие процесс завинчивания винтов. При механизированном завинчивании винтов используют отвертки со специальным хвостовиком, которым они крепятся в шпиндель дрели, гайковерта или сверлильного станка.

§ 5. СБОРКА ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Шпонки предназначены для передачи вращения между двумя деталями, сидящими одна в другой, или для движения деталей вдоль оси. На шпонках сажают маховики, зубчатые колеса, шкив и т. п. На рис. 80 показаны клиновые, направляющие, призмати­ ческие, сегментные и тангенциальные шпонки. Для установки шпонок на деталях делают углубления — шпоночные канавки по

127

ступицей. Клиновые шпонки применяют при сборке узлов, не тре­ бующих высокой точности, так как они смещают ось ступицы по отношению к оси вала и при короткой ступице могут вызвать перекос. Слесарную пригонку клиновых шпонок выполняют сле­ сари высокой квалификации, так как это сложная и трудоемкая операция. Сложность пригонки состоит в том, что угол наклона паза насаженной на вал детали должен совпадать с углом накло­ на шпонки. Пригоняют шпонки припиливанием и пришабриванием по краске.

лучшее центрирование вала с сопрягаемой деталью и образуют как неподвижные, так и скользящие соединения. Призматические шпонки закладывают в шпоночные канавки так, чтобы между верхней гранью шпонки и дном канавки верхней детали был

вала, например, кулачковая муфта, скользящие зубчатые колеса, ступицы конусных, дисковых муфт и т. д. Направляющие шпонки крепят на валу винтами.

128

С е г м е н т н ы е шп о н к и (рис. 80, г) работают так же, как и призматические, но применяют их только для неподвижных соединений. Крутящий момент передается через боковые стороны шпонок и пазов. Основным преимуществом соединения сегментны­ ми шпонками является простота и дешевизна изготовления шпо­

Широкая грань тангенциальной шпонки направлена по каса­ тельной к цилиндрической поверхности вала. Затягивание осуще­ ствляется ударами молотка по торцу широкой части одного из клиньев. Такие шпонки ставят при диаметрах вала более 100 мм.

§ 6. СБОРКА ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИИ

Шлицевые соединения образуются выступами и впадинами вала и ступицами по всей окружности сопряжения, направленны­ ми вдоль оси. Они предназначены для передачи больших крутя­ щих моментов. По сравнению со шпоночными такие соединения имеют следующие преимущества:

1. При шлицевом соединении достигается более точное центри­ рование детали по валу.

2.Вал почти не ос­ лаблен, особенно при большом количестве шлицев, когда впадины можно сделать неглу­ бокими.

3.При сборке шли­ цевых соединений не требуется никаких сле­ сарно-пригоночных опе­ раций, так как после

угольные профили шли­ цев. Самый распространенный профиль шлицев — прямобочный, но

за последнее время стали применять шлицы с эвольвентным про­ филем, обеспечивающим лучшее центрирование деталей, чем пря­ мобочный. Треугольные шлицы используют только при небольших нагрузках и на валах небольшого диаметра.