Начертательная геометрия и машиностроительное черчение

МНОГОГРАННЫЕ И КРИВЫЕ ПОВЕРХНОСТИ
Построение проекций пирамиды и ее развертка
Построение проекции прямого круглого цилиндра и его развертка
Построение разверток поверхностей
Построение полной развертки поверхностей треугольной призмы
Построение развертки призмы правильной формы
Комплексный чертеж
Комплексный чертеж прямой
Комплексный чертеж плоскости
Взаимное положение точек и прямых, их принадлежность плоскости
Принадлежность точки и прямой плоскости
Преобразование комплексного чертежа
Проецирование прямой общего положения
Первая и вторая позиционные задачи
Прямая занимает проецирующее положение
Взаимное положение плоскостей
Метрические задачи. Ортогональная проекция прямого угла
Построение взаимно перпендикулярных фигур
Линии наибольшего наклона
Перпендикулярность двух плоскостей
Определение расстояний
Определение расстояния между параллельными фигурами
Определение углов между фигурами
Угол между прямой и плоскостью
Угол между плоскостями
Кривая линия
Понятие поверхности
Точка и линия на поверхности
Коническая и цилиндрическая поверхности
Поверхностью вращения
Принадлежность точки и линии поверхности вращения
Циклическая поверхность
Пересечение поверхности и плоскости
Пересечение конической поверхности вращения плоскостью
Пересечение поверхностей
Способ концентрических сфер
Способ эксцентрических сфер
Пересечение поверхностей второго порядка
Развертки гранных поверхностей
Приближенные развертки развертывающихся поверхностей
Условные развертки
неразвертывающихся поверхностей
Аксонометрические проекции
Ортогональная (прямоугольная) диметрическая проекция
Разъемные соединения
Шпилечные соединения
Соединения деталей машин
Классификация резьбовых соединений
Метрическая резьба
Построение винтовой поверхности на чертеже
Специальные резьбы
Шпилька
Соединение болтом упрощенное
Инструмент для завинчивания и отвинчивания
Условие самоторможения в резьбе
Расчет затянутого и дополнительно нагруженного внешней осевой силой болта
Расчет групповых болтов
Расчет резьбы на прочность
Шпоночные соединения
последовательность проектировочного расчета
Расчет на прочность соединений с сегментными шпонками
Рекомендации по конструированию шлицевых соединений

СОЕДИНЕНИЯ.

Разъемные соединения — это такие соединения, которые могут быть полностью разобраны без повреждения соединяющих или скрепляющих их деталей. Например, разъемные неподвижные соединения — резьбовые, шпоночные, шлицевые, конусные и др. Разъемные подвижные — валы с подшипниками скольжения, плунжеры с втулками, зубья колес, каретки со станинами.

Неразъемные соединения не могут быть разъединены без повреждения. И если все-таки во время ремонта или эксплуатации их приходится разъединять, то в последующем при соединении эти детали требуют специальной обработки или пригонки. Они также могут быть неподвижными и подвижными. Например, неразъемные неподвижные — соединения запрессовкой или развальцовкой, заклепочные; неразъемные подвижные — некоторые подшипники качения, запорные клапаны и т. д.

Неподвижные разъемные соединения. Резьбовые соединения один из наиболее распространенных способов соединения деталей и выполнения креплений. Объясняется это их простотой, достаточной надежностью и возможностью многократно выполнять сборочно-разборочные и регулировочные операции. Так, например, в массовом производстве трудозатраты на сборку резьбовых соединений составляют 25…40 % общей трудоемкости сборочных работ, а в конструкциях машин 15… 25%.

Резьбовые соединения могут выполняться с помощью болтов, винтов и шпилек. Ко всем этим соединениям предъявляются следующие общие требования:

1. Все гайки или головки болтов (если применяются без гаек), входящие в резьбовое соединение, должны быть до отказа и равномерно затянуты.

2. В резьбовых соединениях гайки или головки болтов, работающих при толчках, ударах, вибрации должны быть надежно застопорены одним из принятых способов.

3. Болты или шпильки 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 зазоров и они должны плотно соприкасаться с соединяемыми деталями.

Болтовые и винтовые соединения подразделяются на одноболтовые (винтовые) и многоболтовые (винтовые). Крепление осуществляется с помощью резьбы, которая является главным элементом таких соединений. Она может быть правой или левой. Образовываться резьба может одним витком-заходом или несколькими (если посмотреть на торец болта или винта, видны их начала).

Основное применение резьбы следующее: метрическая резьба используются главным образом для крепежных деталей — болтов, винтов, шпилек, гаек и др. Трубная резьба используется для различных трубных соединений. Прямоугольная, трапецеидальная резьбы нашли применение для деталей передачи движения (ходовые винты и винты суппортов металлорежущих станков, в домкратах и др.).

Упорная резьба используется для механизмов, работающих под большим давлением, действующим в одном направлении. Например, в прессах. Круглая резьба применяется для вагонных сцепок, водопроводной арматуры и в других аналогичных случаях. Трубная коническая резьба широко используется там, где трубные соединения работают при высоких температурах и давлениях. Отверстия под эту резьбу предварительно обрабатываются на конус.

Резьбовые соединения выполняются с помощью таких крепежных деталей, как болт, винт, шпилька, гайка. Болт представляет собой металлический стержень с шестигранной или квадратной головкой под ключ с одной стороны и резьбой с другой. Болты могут быть чистыми, получистыми и черными. Чистыми называют те болты, у которых полностью обработана головка и чисто обточен стержень.

У получистых обтачивается только опорная поверхность головки, торец стержня. У черных болтов головка и стержень после штамповки или ковки не обрабатываются совсем. Их используют для выполнения неответственных креплений. Болты с гайками предназначены для скрепления деталей не очень большой толщины (пластин, брусьев, фланцев и др.), когда есть место для расположения головки болта и гайки.

Широко используются также болты без гаек, которые ввинчиваются в одну из скрепляемых деталей. При этом прочность и толщина детали должны обеспечивать надежность этого скрепления. Винты отличаются от болтов тем, что их головка имеет цилиндрическую, полукруглую или полупотайную форму со шлицами под отвертку.

Отдельную группу составляют специальные болты: откидные, болты с внутренним шестигранником, фундаментные, рым-болты. Откидные болты могут иметь головку, допускающую поворот вокруг оси и перпендикулярно оси. Они позволяют быстро зажимать и освобождать соединяемые детали, например, закрепляемые на стенах.

Болты с внутренним шестигранником широко применяются в станкостроении. Фундаментные болты используют для закрепления машин и агрегатов к фундаментам. Рым-болты служат для поднятия изделий (машин, аппаратов и др.).

Шпильки представляют собой металлический стержень с резьбой на обоих концах. Один конец (посадочный) служит для закрепления в теле основной детали, а второй — для закрепления второй детали с помощью гайки.

Гайки могут иметь самую разнообразную конструкцию: квадратные, шестигранные, круглые, корончатые, гайки-барашки и т. д. Они, как и болты, делятся по чистоте обработки на чистые, получистые и черные. Шестигранные чистые гайки самые простые по устройству, корончатые имеют прорези для шплинтов в верхней части гайки — короне.

Шестигранные прорезные имеют прорези для шплинтов в самом теле гайки. Круглые гайки относятся к специальным и имеют на боковой поверхности прорези для захвата специальными ключами. С помощью круглых гаек можно, например, крепить на валах кольца подшипников качения, регулировать продольные зазоры между деталями и т. д.

Гайки-барашки часто применяют вместе с откидными болтами, они служат для закрепления без помощи специальных ключей. Шайбы прокладываются при резьбовых соединениях под гайки как прокладки или в качестве деталей, препятствующих самоотвинчиванию болтов и гаек. Иногда их применяют с целью увеличить опорную поверхность под гайкой, защитить поверхность детали от задирания или устранить неровности наружной поверхности детали и перекос гайки.

При сборке болтовых соединений необходимо соблюдать определенные общие требования. В наиболее распространенных случаях, когда болт входит в отверстие с зазором, его обычно вставляют снизу и затем сверху, если необходимо, после установки шайб или других деталей, навинчивают гайку. Так один за другим навинчивают все болты. После этого гайки заворачиваются в три этапа: на первом — до соприкосновения с шайбами или поверхностью детали; на втором — затягиваются без усилия; на третьем затягиваются окончательно.

Равномерность затяжки обеспечивается также крутящим моментом определенной величины. Это особенно важно, если в соединении необходимо обеспечить герметичность или когда соединяемые детали предназначены для работы под большим внутренним давлением или постоянно испытывают переменные нагрузки. Равномерность затяжки обеспечивается их завинчиванием в определенной последовательности. Для этой цели разрабатываются специальные рекомендации.

Вместе с тем существуют и общие правила. Так, например, гайки, расположенные по окружности, нужно затягивать «крест-накрест» в два приема. На прямоугольных и длинных деталях затяжку производят от середины к краям. Кроме соблюдения определенной последовательности затяжки необходимо избегать чрезмерных усилий.

С этой целью используют специальные ключи. Одни из них, динамометрические, имеют шкалу с указанием приложенного при затяжке момента, а другие автоматически отключаются при достижении допустимого момента. Неравномерность затяжки может повлечь за собой перегрузки отдельных болтов или гаек, смятие резьбы и даже обрыв болта. В самих же соединяемых деталях могут возникнуть чрезмерные напряжения, а в отдельных случаях трещины или искривления.

Наряду со сборкой часто приходится и разбирать болтовые соединения. Здесь рекомендуется соблюдать следующую очередность: гайка и головка болта освобождаются от стопорных устройств; отвинчивается гайка или вывертывается болт с помощью инструмента, если гайка не отвинчивается, то не следует удлинять рукоятку ключа или прикладывать большие усилия с помощью других приспособлений (во избежание срыва резьбы или скрутки самого болта рекомендуется смочить резьбу керосином и, спустя некоторое время, отвинтить гайку обычным способом, если и это не поможет, то можно попробовать сдвинуть гайку с места в сторону завинчивания и после того, как она будет стронута с места, отвинтить); удаляются все болты и установочные штифты.

Соединения деталей машин