Тема 15

6. Соединения деталей

Изготовляемые промышленностью машины, станки, приборы, аппараты состоят из отдельных деталей, которые соединяются между собой различными способами.

Различают разъемные и неразъемные соединения деталей. К разъемным относят соединения, допускающие разборку и повторную сборку соединяемых деталей без их разрушения и повреждения.

К неразъемным относят такие соединения, разборка которых невозможна без разрушений или повреждений самих деталей или связывающих их элементов.

В свою очередь, разъемные соединения делятся на подвижные, допускающие перемещение одной детали относительно другой, и неподвижные, в которых детали не могут перемещаться одна относительно другой.

Выделяют также группы специальных соединений, к которым относятся соединения деталей в передачах у машин, например соединения зубчатых колес. Сюда же относят соединения деталей с помощью пружин.

При выполнении на чертежах соединений деталей используют их полные, упрощенные или условные изображения.

6.1. Разъемные соединения

К разъемным соединениям относятся: резьбовые, зубчатые (шлицевые), шпоночные, штифтовые, шплинтовые, клиновые, соединения сочленением.

Наиболее распространенными являются резьбовые соединения.

6.1.1. Образование и виды резьбы

Основным соединяющим элементом в резьбовом соединении является резьба.

Резьбой называется поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. При этом образуется винтовой выступ соответствующего профиля, ограниченный винтовыми и цилиндрическими или коническими поверхностями (рис. 6.1 а, б).

Рис. 6.1

Резьба классифицируются:

• по форме поверхности, на которой она нарезана (цилиндрическая, коническая);

• по расположению резьбы на поверхности (наружная, внутренняя);

• по форме профиля (треугольная, прямоугольная, трапецеидальная, круглая);

• по назначению (крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые, специальные и др.);

• по направлению винтовой поверхности (левая и правая);

• по числу заходов (однозаходные и многозаходные).

Все резьбы делятся на стандартные и нестандартные.

Основные параметры стандартной резьбы определены ГОСТ 11708—82.

Резьбу характеризуют три диаметра: наружный d (D), внутренний d1(D1) и средний d2(D2), рис. 6.2.

Рис. 6.2

Диаметры наружной резьбы обозначают d, d1, d2, а внутренней резьбы в отверстии — D, D1 и D2.

Наружный диаметр резьбы d (D) — диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней резьбы. Этот диаметр для большинства резьб является определяющим и входит в условное обозначение резьбы.

Профиль резьбы — контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ее ось (рис. 6.1, 6.2).

Угол профиля резьбы — угол между боковыми сторонами профиля.

Шаг резьбы Р — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении параллельной оси резьбы (рис. 6.1).

Ход резьбы t— расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащего одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы. В однозаходной резьбе ход равен шагу, а в многозаходной (рис. 6.1 б) — произведению шага Р на число заходов.

Чтобы облегчить ввинчивание резьбового стержня, на конце резьбы выполняют коническую фаску с под углом 45°.

Рассмотрим стандартные резьбы общего назначения.

Резьба метрическая (ГОСТ 9150—81) является основной крепежной резьбой. Это резьба однозаходная, преимущественно правая, с крупным или мелким шагом. Профилем метрической резьбы служит равносторонний треугольник с углом при вершине 60 º (рис. 6.3).

Рис. 6.3

Резьба трубная цилиндрическая имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55° (рис. 6.4), вершины и впадины скруглены. Эту резьбу применяют в трубопроводах и трубных соединениях (ГОСТ 6351—81).

Рис. 6.4

Резьба трапецеидальная служит для передачи движения и усилий. Профиль трапецеидальной резьбы — равнобокая трапеция с углом между боковыми сторонами 30° (рис. 6.5). Для каждого диаметра резьба может быть однозаходной и многозаходной, правой и левой (ГОСТ 9484—81).

Рис. 6.5

Резьба упорная имеет профиль неравнобокой трапеции (рис. 6.6). Впадины профиля закруглены, для каждого диаметра имеется три различных шага. Служит для передачи движения с большими осевыми нагрузками (ГОСТ. 10177—82).

Рис. 6.6

Резьба круглая для цоколей и патронов, для предохранительных стекол и светильников, для санитарно-технической арматуры (ГОСТ 13536—68) имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса (рис. 6.7) (ГОСТ 13536—68).

Рис. 6.7

Резьба коническая дюймовая с углом профиля 60° , применяется для герметичных соединений в трубопроводах машин и станков; нарезается на конической поверхности с конусностью 1 : 16 (рис. 6.8).

Рис. 6.8

Резьба трубная коническая имеет профиль, аналогичный профилю резьбы трубной цилиндрической, применяется в вентилях и газовых баллонах. Возможно соединение труб, имеющих коническую резьбу (конусность 1 : 16), с изделиями, имеющими трубную цилиндрическую резьбу (ГОСТ 6211—81).

Специальные резьбы — это резьбы со стандартным профилем, но отличающиеся от стандартных размеров диаметра или шага резьбы, и резьбы с нестандартным профилем.

Нестандартные резьбы — квадратная и прямоугольная (рис. 6.9) — изготовляются по индивидуальным чертежам, на которых заданы все параметры резьбы.

Рис. 6.9