44. Різьбові з'єднання

Будь–яка машина складається з багатьох деталей та окремих скла¬дальних одиниць. Ці деталі та складальні одиниці пов'язані між со¬бою тим чи іншим способом. Зв'язки елементів машини поділяють на рухомі (шарніри, підшипники) та нерухомі (різьбові, зварні).Різьбовими називають такі з'єднання, які виконуються за допо¬могою деталей, що мають різьбу.

Широке використання різьбових з'єднань у машинобудуванні обумовлене їхньою простотою, високою несучою здатністю, надійністю, а також зручністю з'єднання та роз'єднання деталей. За¬стосуванню різьбових з'єднань сприяють також наявність значної но¬менклатури спеціальних різьбових деталей, пристосованих до різних конструктивних варіантів з'єднань, їхня широка стандартизація та мала вартість в умовах масового виготовлення.

Кріпильні різьби застосовують у деталях різьбових з'єднань. Залежно від форми поверхні, на якій нарізана різьба, розрізняють циліндричні та конічні різьби. В основному використовуються ци¬ліндричні кріпильні різьби. Конічну різьбу застосовують у випад¬ках, коли треба забезпечити герметичність з'єднання.

Кріпильні різьби бувають; метричні, трубні та круглі.

Метрична різьба (рис. 11.1, а) є основною кріпильною різьбою Вона має назву метричної тому, що всі її розміри задаються в міліметрах (на відміну від мало розповсюдженої дюймової різьби, розміри якої даються в дюймах). Метрична різьба має трикутний про¬філь витків із кутом профілю α = 60°. Вершини витків та впадин притуплені по прямій або по дузі кола, по вершинах та впадинах ут¬ворений зазор Така конструкція полегшує обробку різьби, зменшує концентрацію напружень та запобігає пошкодженням різьби в умо¬вах виконання складальних робіт.

Трубна різьба (рис. 11.1, б) використовується для гер¬метичного з'єднання труб та арматури. Ця різьба має кут профілю витків α = 55°, вершини та впадини витків закруглені і відсутній зазор між вершинами та впадинами, що надає з'єднанню деталей високу щільність.

Трубна різьба має малий крок витків, оскільки нарізується на трубі з малою товщиною стінки. За номінальний діаметр трубної різьби беруть внутрішній діаметр труби. Зовнішній діаметр такої різь¬би в дійсності більший номінального на дві товщини стінки труби.

Кругла різьба (рис. 11.1, в) зручна для виготовлення на¬катуванням або витисканням на тонкостінних металевих та пластма¬сових деталях, а також відливанням на чавунних, скляних, пластма¬сових та інших виробах. Профіль витків круглої різьби утворюєть¬ся спряженими дугами кіл, а кут профілю α = 30°.

45. Шпонкові з'єднання

Шпонкою називають деталь, яку вставляють у пази вала 1 маточини (втулки) з метою утворення з'єднання, здатного передавати обертовий момент від вала до маточини або від маточини до вала.

Розрізняють ненапружені та напружені шпонкові з'єднання.

Ненапружені шпонкові з'єднання здійснюють за допомогою призматичних та сегментних шпонок.

Призматичні шпонки за призначенням бувають звичайні (а) та напрямні ( б).

Звичайні призматичні шпонки призначені для нерухомого з'єднання маточини (втулки) з валом. Вони бувають із скругленими або плоскими торцями.

Напрямні шпонки (ГОСТ 8790–79) застосовують у тих випадках, коли деталі, розміщені на валах, можуть рухатись уздовж валів. Напрямну шпонку закріплюють до вала гвинтами.

Ненапружені шпонкові з'єднання є найрозповсюдженішими. Вони використовуються в поєднанні з перехідними посадками деталей на вал або з посадками із гарантованим натягом. У таких випадках за¬безпечується достатнє центрування деталей та висока надійність з'єд¬нання.

Напружені шпонкові з'єднання здійснюються за допомогою клинових та циліндричних шпонок.

Клинові шпонки за способом розміщення на валах бувають врізні, на лисці, фрикційні і тангенціальні.

Клинові врізні шпонки за формою поділяють на шпонки клинові без головки та шпонки клинові з головкою (ГОСТ 24068–80). Клинові врізні шпонки без головки бувають із плоскими та скругленими торцями.

Тангенціальні шпонки відрізняються від інших кли¬нових шпонок тим, що натяг між валом та маточиною створюється шпонками не в радіальному, а в дотичному напрямі. Одна із широких граней тангенціальної шпонки направлена по дотичній до перерізу вала, а одна із вузьких граней – по радіусу вала.

Циліндричні шпонки – це циліндричні штифти, що вставляються в отвори, паралельні осі з'єднання, по посадках з натягом (посадка Н7/r6).

Такі шпонки можуть використо¬вуватись для закріплення деталей на кінці вала. Отвір під шпонку свердлять та обробляють розверткою після посадки деталі на вал