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

Для сборки и разборки болтовых соединений необходимо применять удобный, высокопроизводительный и безопасный инструмент, который может быть ручным и механизированным.

Шпилечные соединения. Шпильки, в отличие от винта и болта, не имеют головки, а резьба нарезана на обоих концах. Крепление осуществляется за счет того, что шпилька ввертывается в корпус базовой детали, а на выступающую ее часть накладывают деталь, подлежащую закреплению, и навинчивают гайку (встречаются шпильки и с гайками на обоих концах).

Во избежание вращения шпильки при затяжке гайки она должна быть ввернута в базовую деталь плотно и до конца. Следовательно, в резьбовом соединении шпильки с базовой деталью должен быть натяг, а с гайкой — зазор. Шпилька должна быть настолько плотно посажена в базовую деталь, что при свинчивании или навинчивании гайки сама шпилька не должна вывинчиваться. Это требование обеспечивается, если правильно выбран способ соединения, посадки, а операции выполняются правильными приемами сборки.

Основные требования к установке шпилек — это их перпендикулярность по отношению к плоскости базовой детали, которая достигается точностью сверления и качеством нарезаемой в отверстии резьбы. Наилучшей гарантией точности сверления и нарезания резьбы является применение для этого специальных кондукторов.

Другим немаловажным требованием является точное совпадение осей шпилек и отверстий в закрепляемых деталях. Ввинчивают шпильки с помощью шпильковертов с электрическим или пневматическим приводом, для чего используются те же устройства, что и для заворачивания шурупов. Вместе с тем приходится пользоваться и ручными немеханизированными приспособлениями. Одно из них, получившее название «солдатик», для завертывания коротких шпилек.

Это очень простое устройство, представляющее собой высокую натяжную гайку, которая наворачивается на свободный конец шпильки и стопорится специальным винтом. Винт, упираясь в торец шпильки, создает необходимый натяг в резьбе. Ключом, надетым на наружные грани высокой гайки, завертывают шпильку в базовую деталь. После окончания завертывания шпильки стопорный винт отворачивается на пол-оборота, и высокая гайка сворачивается со свободного конца шпильки.

Правильно поставленная шпилька должна сидеть плотно и при отворачивании гайки не вывинчиваться из детали. Находят применение для завинчивания шпилек и различные эксцентриковые ключи, например, с ведущими роликами или резьбовой втулкой. В головку такого ключа вмонтированы три ролика, которые входят в три специальные выреза в корпусе ключа, удерживаемые от выпадения обоймой. Такие, ключи могут изготавливаться с трещоткой.

При отсутствии специальных приспособлений и инструментов шпильку можно ввернуть и вывернуть с помощью двух гаек, которые навинчивают на свободный конец шпильки. Вращая ключом верхнюю гайку, шпильку можно ввернуть в гнездо. При отворачивании ключ надевается на нижнюю гайку. Главным недостатком этого способа является то, что при отвинчивании гаек, с помощью которых осуществлялась установка шпильки, может ослабиться посадка шпильки.

Если шпилька до конца не заворачивается в гнездо и свободный ее конец выступает над базовой поверхностью на длину, большую, чем требуется, необходимо ее вывернуть, прогнать резьбу шпильки плашкой, а в базовой детали метчиком, или заменить шпильку другой, у которой меньше средний диаметр резьбы.

Иногда шпильки ломаются, концы их остаются в отверстиях базовых деталей. В таких случаях поступают одним из следующих способов. Запиливают выступающий конец под ключ и вывинчивают, если длина выступающего конца позволяет это сделать. В случае, когда сломанный конец шпильки выступает на небольшое расстояние или совсем не выступает, в нем сверлят отверстие, в которое забивают зубчатый бор, вращением которого с помощью ключа выворачивают шпильку.

Можно удалить шпильку и методом электроискрового сверления с помощью переносных установок. В тех случаях, когда базовая деталь выполнена из алюминия, стальную шпильку можно вытравить азотной кислотой, которая растворяет сталь и слабо действует на алюминий.

При выполнении резьбовых креплений нашли широкое применение штифты. Они предназначаются для фиксации соединяемых деталей и разгрузки болтов от боковых усилий. Конструкция их может быть цилиндрической или конической. Конические штифты бывают гладкими, разводными и с резьбой на одном конце. Конусность штифтов 1: 50, они применяются в соединениях, испытывающих толчки или вибрации.

Цилиндрические штифты изготовляют гладкими или с насечкой. Гладкие штифты удерживаются в отверстии в результате натяга, созданного при посадке. Насеченные штифты удерживаются в отверстиях острыми гранями канавок. Такие штифты способны не только фиксировать детали по отношению друг к другу, но и передавать значительные нагрузки, выполняя функцию мелких осей.

Шпоночные соединения позволяют закреплять на валах или осях машин и механизмов такие детали, как муфты, полумуфты, шкивы, зубчатые колеса, шкивы, маховики (их принято называть охватывающими деталями) с помощью шпонок разных конструкций. Для установки шпонок на валах и охватывающих деталях выполняются специальные углубления — шпоночные канавки. Шпоночные соединения могут передавать крутящий момент и осевую силу — их называют напряженными — или передавать только крутящий момент — в этом случае их называют ненапряженными.

Наиболее широко используются призматические, сегментные, клиновые и реже тангенциальные шпонки. Изготовляются шпонки из конструкционной или углеродистой стали. Призматические шпонки в сечении имеют вид прямоугольника с взаимно параллельными противоположными гранями. Одни из них — обыкновенные (закладные) устанавливаются в шпоночную канавку на валу без крепления. Применяются они во всех случаях, когда нужно осуществить неподвижное соединение.

Другие — направляющие крепятся к валу с помощью винтов. Их применяют в тех случаях, когда охватывающие вал детали должны свободно перемещаться в продольном направлении. Призматические шпонки передают крутящий момент своими боковыми гранями, следовательно, они должны сидеть в пазу с натягом по боковым (узким) сторонам и с обязательным зазором между широкой гранью шпонки и дном паза ступицы, что обеспечивает радиальный зазор.

Призматические шпонки не имеют уклона, поэтому они просты в изготовлении, что позволяет полностью механизировать как изготовление шпонок, так и шпоночных канавок (пазов) на валах, осях и ступицах деталей. Направляющие шпонки применяются в тех случаях, когда охватывающие детали должны свободно перемещаться вдоль вала. Это могут быть: кулачковая муфта, скользящие зубчатые колеса, ступицы конусных и дисковых муфт и др.

Клиновые шпонки изготовляют в виде брусков прямоугольного сечения. Они имеют широкие рабочие грани с уклоном 1: 100 и могут быть без головки и с головкой. Шпоночную канавку (паз) на валу делают без уклона, а уклон выполняется в ступице детали, закрепляемой шпонкой. Клиновые шпонки применяются в случаях, не требующих высокой точности.

Слесарная пригонка клиновой шпонки требует высокой квалификации исполнителя и должна обеспечить угол наклона паза насаженной на вал детали с уклоном шпонки. Точность соединения обеспечивается опиливанием или пришабриванием. Сегментные шпонки отличаются от призматических формой шпонки и передачей небольших крутящих моментов на валах диаметром до 60 мм. Они также передают крутящий момент своими боковыми сторонами, а между верхней узкой гранью шпонки и дном паза ступицы обязательно должен быть радиальный зазор.

Сегментные шпонки вытачиваются на токарном станке, а пазы на валу фрезеруются дисковой фрезой. Пазы в ступицах получают протягиванием на протяжном станке, что просто и технологично. Тангенциальные шпонки состоят из двух клиньев с уклоном 1: 100 и применяются для соединения деталей с валами диаметром 60…1000 мм. Стандарт предусматривает два исполнения тангенциальных шпонок: нормальное и усиленное. Они лучше всего приспособлены для передачи вращения только в одном направлении. Если по условиям работы механизм должен вращаться в обе стороны, тогда ставят две тангенциальные шпонки под углом 120° друг к другу.

Шпоночные соединения очень ответственный вид слесарно-монтажных работ. От того, насколько качественно собрано шпоночное соединение, зависит работоспособность и надежность не только отдельных узлов, но и машин в целом. При этом большое значение имеет строгое соблюдение посадок в сопряжениях шпонки с валом и охватывающей деталью. Наиболее распространенные причины нарушения распределения нагрузок, смятия и разрушения шпонок — увеличенные сверх допустимых зазоры, а также отклонения осей шпоночных пазов на валу и ступице, что приводит к деформации стенок паза и перекосу охватывающей детали на валу.

Соединения с призматическими шпонками являются ненапряженными. Перед началом их сборки снимаются заусенцы и зачищаются острые края, как самих шпонок, так и пазов. Затем шпонки тщательно пригоняются по пазу и валу, а затем уже по ней пригоняется шпоночный паз в ступице. Посадка шпонки на вал выполняется легкими ударами медного молотка, а также под прессом или с помощью специальных струбцин.

После запрессовки шпонки в паз на валу с помощью щупа проверяют отсутствие зазора, и уже затем насаживают охватывающую деталь и проверяют отсутствие рационального зазора, величина которого стандартизирована. Если после сборки проверить радиальный зазор будет невозможно, то необходимо еще до сборки тщательно проверить размеры пазов в ступице и на валу с помощью специального шаблона.

Соединения с клиновыми шпонками создают напряженное соединение высокой надежности, способное передавать не только крутящий момент, но и осевые усилия. При сборке необходимо добиваться, чтобы дно паза охватывающей детали имело уклон, аналогичный уклону шпонки, что обеспечивает соединение охватывающей детали с валом без перекоса.

Клиновые шпонки забиваются в пазы ступицы и вала ударами молотка через мягкую прокладку, при этом широкие грани упираются в тело вала и охватывающей детали и тем самым создают большие усилия распора. Недостатками шпоночных соединений является го, что при передаче больших и особенно знакопеременных крутящих моментов шпоночный паз на валу приходится делать глубоким, что может снизить его прочность.

ТОнеТО Отзывы о яловенко Екатерина Алексеевна Соединения деталей машин