Раздел 6 1. Типы соединений деталей

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

«СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ»

Оглавление

Раздел 6 1. Типы соединений деталей. 1

6.1. Разъемные соединения. 1

6.1.1. Резьбовые соединения. 1

6.1.2. Нерезьбовые соединения. 27

6.2. Неразъемные соединения. 32

6.2.1. Сварное соединение. 32

6.2.2. Паяное соединение. 39

6.2.3. Клеевое соединение. 40

Раздел 6 1. Типы соединений деталей

Разъемные соединения

Соединения деталей подразделяются на разъемные и неразъемные. Разъемными называются соединения, повторная сборка и разборка которых возможна без повреждения их составных частей. Соединения, для которых не предусматривается возможность их разборки и, следовательно, которые нельзя разобрать без повреждения, называют неразъемными.

Резьбовые соединения

В машиностроении получили широкое распространение резьбовые соединения, которые обладают такими достоинствами, как универсальность, высокая надежность, способность воспринимать большие нагрузки, сравнительно малые размеры и масса.

Резьбовые соединения могут быть отнесены к одному из двух типов.

1. Осуществляемые непосредственным свинчиванием деталей, без применения специальных соединительных частей.

2. Осуществляемые с помощью специальных соединительных деталей, таких как болты, винты, шпильки и пр.

Основным элементом всех резьбовых соединений является резьба.

Понятие о резьбах, основные термины и определения

Резьба – поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. В соответствии с этим резьбы различают:

– в зависимости от поверхности, на которой нарезана резьба, – цилиндрические и конические;

– в зависимости от профиля – треугольные, трапецеидальные, круглые, прямоугольные и др;

– в зависимости от направления винтовой поверхности – правые и левые. Резьба, образованная винтовым движением контура по часовой стрелке, называется правой, против часовой стрелки – левой.

– по числу заходов – однозаходные и многозаходные. Винтовым движением одного профиля образуется однозаходная резьба. При одновременном винтовом движении нескольких контуров, расположенных по отношению друг к другу под определенными углами, образуется многозаходная резьба;

– по эксплуатационному назначению – крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые, специальные.

Основные параметры резьбы определяются по ГОСТ 11708-82 (рис. 6.1).

Рис.6.1. Основные параметры резьбы

Рассмотрим последовательно каждый из них.

Профиль резьбы – контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ее ось.

Угол профиля α – угол между боковыми сторонами профиля.

Высота исходного треугольника Н – расстояние между вершиной и основанием исходного треугольника резьбы.

Шаг резьбы Р – расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы.

Ход резьбы (Р_h) – величина относительного осевого перемещения гайки за один оборот. В однозаходной резьбе ход равен шагу (Р = P_h), а в многозаходной – произведению шага на число заходов (P_h= Р×n).

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

Наружный диаметр резьбы d (D) – диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней резьбы, где D – наружный диаметр внутренней резьбы (гайки), d – наружный диаметр наружной резьбы (болта).

Внутренний диаметр резьбы d₁ (D₁) – диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг впадин наружной или вокруг вершин внутренней резьбы, где d – внутренний диаметр болта, D – внутренний диаметр гайки.

Длина резьбы – длина участка детали, на котором образована резьба, включая сбег резьбы и фаску (рис. 6.2).

Сбег резьбы – участок в зоне перехода к гладкой части детали, на котором резьба имеет неполный профиль.

Рис.6.2. Изображение участков резьбы

Виды резьб.

По назначению все резьбы делятся на крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые и специальные.

Крепежные резьбы применяют для разъемного соединения деталей машин и приборов. Основное их назначение – обеспечить прочность и сохранить плотность стыка в процессе эксплуатации.

Метрическая резьба является основным типом крепежной резьбы. Это резьба однозаходная, преимущественно правая. Она имеет профиль равнобедренного треугольника с углом при вершине 60° (рис. 6.3, а). При одинаковых наружных диаметрах стандартизированные резьбы могут выполняться с крупным и мелким шагом. Метрические резьбы с мелким шагом нарезаются преимущественно на тонкостенных деталях. Крупный шаг для каждого диаметра один, а мелкий – для одних и тех же диаметров имеет различные значения.

Трубная цилиндрическая резьба (рис. 6.3, б) является крепежно-уплотнительной резьбой, применяется в трубных соединениях. Имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55°. Вершины и впадины профиля скруглены. Совпадение профилей внутренней и наружной резьбы обеспечивает герметичность в соединении.

Трубная коническая резьба (рис. 6.3, в) применяется в соединениях топливных, масляных, водяных и воздушных трубопроводов. Имеет профиль, аналогичный профилю трубной цилиндрической резьбы.

Коническая дюймовая резьба (рис. 6.3, г) с углом профиля 60° применяется для герметических соединений трубопроводов машин и станков. Нарезается на конической поверхности с конусностью 1:16.

Трапецеидальная резьба (рис. 6.3, д) является ходовой и служит для передачи движения, главным образом возвратно-поступательного. Бывает однозаходной и многозаходной, правой и левой. Профиль резьбы – равнобокая трапеция с углом между боковыми сторонами 30°. Для каждого диаметра резьбы стандарт предусматривает три различных шага.

Упорная резьба (рис. 6.3, е) служит для передачи движения при больших усилиях. Имеет профиль неравнобокой трапеции, впадины профиля закруглены, для каждого диаметра имеет три различных шага.

Рис. 6.3. Типы резьб:

а – крепежная; б, в, г – крепежно-уплотнительные; д, е – ходовые

Специальные резьбы – это резьбы, отличающиеся от стандартных. Существуют два вида специальных резьб:

1. Со стандартным профилем, но размеры диаметра или шага отличаются от установленных стандартом.

2. С нестандартным профилем – с квадратным или прямоугольным, который изготавливается по индивидуальным чертежам с заданными параметрами резьбы.

Болты

Болт представляет собой цилиндрический стержень с резьбой на одном конце и головкой на другом, чаще всего в виде шестигранной призмы. В большинстве конструкций болтов на его головке имеется фаска, сглаживающая острые края и облегчающая наложение гаечного ключа при свинчивании.

Существуют различные типы болтов, отличающиеся друг от друга по форме и размерам головки и стержня, по форме стержня, по шагу резьбы, по точности изготовления, характеру исполнения. В зависимости от условий работы и назначения, головки болтов могут иметь шестигранную, полукруглую и потайную формы.

Болты с шестигранной головкой имеют несколько исполнений (рис. 6.9):

– исполнение 1 – без отверстий в головке и в стержне;

– исполнение 2 – с отверстиями в стержне;

– исполнение 3 – с двумя отверстиями в головке болта.

Рис. 6.9. Изображение болта в 3-х исполнениях

Каждому диаметру резьбы болта d соответствуют определенные размеры его головки. При одном и том же диаметре резьбы болт может изготавливаться различной длины l, которая стандартизирована.

Обычно резьбовые крепежные изделия на чертежах располагаются так, что их ось расположена горизонтально. Все необходимые размеры для вычерчивания болтов приведены в соответствующих таблицах ГОСТов. Чертеж болта выполняется в двух видах с указанием необходимых размеров (рис. 6.10).

Рис. 6.10. Изображение элементов болта

Так, на рис. 6.10 показана простановка размеров элементов болта: d –диаметр болта; l₀ – длина резьбы; l – длина болта; D₁ – диаметр описанной окружности головки; D – диаметр фаски головки болта; h – высота головки болта; S – размер под ключ.

При вычерчивании болта наибольшее затруднение вызывает изображение фаски на шестигранной головке. Рассмотрим последовательность ее выполнения (рис. 6.11).

Рис.6.11. Построение фаски головки болта

Построим шестигранник в двух проекциях по размерам S, D, h, с торцевой окружностью диаметра D₁ = 0,95S, где S – размер под ключ. На виде слева она изображается окружностью, пересекающей вертикальную осевую линию в точках 1 и 2 , а на главном виде – отрезком 1₂ 2₂.

Через точки 1₂ и 2₂ проведем проекции образующих конуса под углом 30° к проекции основания призмы. На главном виде получаются точки А₂ и В₂ – проекции точек пересечения боковых ребер призмы с поверхностью конуса. Ребра призмы располагаются симметрично относительно её оси, поэтому точки пересечения всех ребер с поверхностью конуса будут располагаться на одной высоте от основания призмы.

Фаска представляет собой поверхность усеченного конуса. При пересечении граней шестигранника с конической поверхностью фаски образуют гиперболы, которые с целью упрощения построения заменяют дугами окружностей радиусов R и r.

Проведя из точки А₂ прямую параллельно основанию призмы, получим С₂ и Е₂ – точки пересечения ребер с поверхностью конуса. Фронтальную проекцию грани А₂С₂ делим пополам, к линии 1₂А₂ (фаске) в точке А₂ проводим перпендикуляр, который пересечет линию, делящую фронтальную проекцию грани пополам в точке О* и ось головки болта в точке О . Из точки О радиусом R = ОС₂ и из точек О* и О** радиусом r = О*А₂ проводим три дуги окружностей. На этом построение фаски завершено.

Рассмотренный способ построения является универсальным при изображении фасок с углом 30° на любых гранных деталях, в том числе и при изображении гайки. Под чертежом болта следует выполнить надпись условного обозначения болта чертежным шрифтом.

Для крепежных деталей, к которым относятся болты, винты, шпильки, гайки, установлены технические требования (ГОСТ 1759-70), которые включают в себя классы прочности (для изделий из легированных сталей) или группы прочности (для изделий из специальных сталей и цветных металлов), классы точности (допуски размеров), виды покрытий и т. д.

Классы прочности. Для крепежных изделий установлены классы прочности 3.6, 4.6, 4.8, 5.8, 6.6, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9 и 12.9. Обозначение состоит из двух цифр, первая соответствует номинальному значению временного сопротивления разрыву (Н/мм²), вторая – отношению номинального значения предела текучести к временному сопротивлению в процентах.

Класс точности. Для крепежных изделий установлены три (А, В, С) класса точности. Для классов А и В – поля допусков внутренней резьбы – 6Н, наружной – 6g; для класса С – наружной – 8g, внутренней – 7Н.

Покрытия. Крепежные изделия поставляют или без покрытия, или с покрытием, которое указывают цифрами, например: 01 – цинковое хроматирование, 02 – кадмиевое хроматирование, 03 – многослойное медно-никелевое и т. д.

Пример условного обозначения болта исполнения 1 с диаметром резьбы d = 12 мм, с размером под ключ S = 18 мм, длиной l = 60 мм, с крупным шагом резьбы, с полем допуска 6g, класса точности 5.8 (точку между цифрами не ставят), без покрытия:

Болт М12 – 6g×60.58 (S18) ГОСТ 7798-70.

Гайки

Гайкой называют изделие, имеющее резьбовое отверстие для навинчивания на болт, шпильку и др. Гайки классифицируют по форме поверхности, характеру исполнения, шагу резьбы, точности изготовления. По форме поверхности различают гайки шестигранные, круглые, гайки-барашки, колпачковые.

Наибольшее распространение получили шестигранные гайки, которые изготавливаются повышенной, грубой и нормальной точности. Последние изготавливаются в трех исполнениях (рис. 6.12):

– исполнение 1 – с двумя коническими фасками;

– исполнение 2 – с одной конической фаской;

– исполнение 3 – без фасок, но с коническим выступом с одного торца (нет на чертеже).

Чертеж гайки выполняется в двух изображениях. На плоскости проекций, параллельной оси гайки, соединяем половину вида с половиной фронтального разреза и изображаем вид слева со стороны фаски. Все необходимые размеры для вычерчивания гаек приведены в соответствующих таблицах ГОСТов. Способ вычерчивания гайки с фаской одинаков с построением головки болта (см. рис. 6.11). Под чертежом гайки наносят ее условное обозначение.

Например: гайка исполнения 1 диаметром резьбы d = 12 мм, размером под ключ S =18 мм, крупным шагом резьбы, полем допуска 6Н, класса прочности 5.8, без покрытия:

Гайка М12 – 6Н.58 (S18) ГОСТ 5915–70.

Рис. 6.12. Изображение гайки

Шайбы

Шайбой называют изделие, имеющее форму диска с цилиндрическим отверстием под болт. Это деталь, которую устанавливают для предохранения материала детали от задиров и смятия при затяжке гайки и более равномерного распределения давления на соединяемые детали, а также, чтобы исключить возможность самоотвинчивания крепежной детали. Шайбы разделяют на круглые, косые, пружинные, стопорные и др.

Круглые обычные шайбы изготавливают в двух исполнениях (рис. 6.13):

– исполнение 1 – без фаски;

– исполнение 2 – с фаской.

По величине эти шайбы разделяются на нормальные и увеличенные. Форму круглой шайбы определяет одно изображение. Чертеж шайбы выполняют с фронтальным разрезом. Все необходимые размеры для вычерчивания шайб приведены в соответствующих таблицах ГОСТов.

Рис. 6.13. Изображение шайбы

Пример условного обозначения шайбы исполнения 1 для крепежной детали с диаметром резьбы d =14 мм, толщиной, установленной в стандарте, изготовленной из стали марки 08 кп, с цинковым покрытием (01), толщиной 16 мкм:

Шайба 14.01.08кп. 0.16 ГОСТ 11371-78.

Шпильки

Шпилькой называется крепежная деталь, представляющая собой цилиндрический стержень, оба конца которого имеют резьбу. Конструкция и размеры шпилек стандартизированы.

Шпильки общего назначения предназначены для соединения деталей как с резьбовыми, так и гладкими отверстиями. Одним концом, называемым ввинчиваемым, шпилька завертывается в резьбовое отверстие одной из скрепляемых деталей. На другой резьбовой конец, называемый гаечным, навинчивается гайка. Шпильки выпускаются двух классов точности в двух исполнениях. При изображении шпильки вычерчивают только один вид на плоскости, параллельной оси шпильки, и указывают размеры резьбы d, длину шпильки l (рис. 6.14).

Рис. 6.14. Изображение шпильки

Длина ввинчиваемого конца l₁ определяется материалом детали, в которую он завинчивается (см. ГОСТ 22032-76, 22034-76, 22038-76, 22040-76).

Длина гаечного конца l₀ определяется из ГОСТов в зависимости от диаметра резьбы d и длины шпильки l. Под длиной шпильки понимают длину стержня без длины ввинчиваемого резьбового конца l₁.

Например: шпилька с ввинчиваемым концом длиной d, класса точности В (полем допуска 6g), исполнения 1, с диаметром резьбы d =20 мм, крупным шагом Р = 2,5 мм, длиной l = 150 мм, класса прочности 5.8, без покрытия обозначается так:

Шпилька М20 – 6g×150.58 ГОСТ 22032-76.

Трубное соединение

Трубы соединяют между собой специальными деталями – «фитингами». В зависимости от характера соединения, фитинги могут иметь различную форму (рис. 5.18). Все необходимые размеры для вычерчивания деталей трубного соединения приведены в соответствующих таблицах ГОСТов. На трубах и фитингах, как правило, выполняется трубная цилиндрическая резьба.

Рис. 6.18. Виды фитингов

Основным параметром для труб и соединительных частей является условный проход D_y, который приблизительно равен размеру внутреннего номинального диаметра трубы. Условные проходы стандартизированы.

При соединении труб с помощью муфты и контргайки порядок вычерчивания трубного соединения следующий (рис. 6.19): вычерчивают трубу с резьбой (рис. 6.19, а); затем навернутую на нее на всю длину резьбы трубы муфту (рис. 6.19, б); вторую трубу и навернутую на нее контргайку (рис. 6.19, г).

Длина резьбы на второй трубе должна быть больше, чем на первой,

на две высоты контргайки (рис. 6.19, в).

Рис. 6.19. Изображение трубного соединения

Нерезьбовые соединения

Соединение шпонкой

Шпоночное соединение предназначено для передачи крутящего момента от одной из двух соприкасающихся деталей к другой, чаще от вала к расположенным на нем деталям, например шкивам, зубчатым колесам. Эти соединения применяются в тех случаях, когда к точности центрирования соединяемых деталей не предъявляется особых требований. Шпоночное соединение может быть неподвижное и подвижное вдоль продольной оси

соединяемых деталей.

По форме шпонки подразделяют на призматические, клиновые, сегментные и тангенциальные. Форма и размеры сечений шпонок и пазов стандартизированы и выбираются в зависимости от размеров вала. Все необходимые размеры для вычерчивания шпоночного соединения приведены в соответствующих таблицах ГОСТов.

В шпоночном соединении на плоскости проекций, параллельной оси вала, наружную деталь (ступицу колеса) показывают в разрезе, вал изображают с местным разрезом так, чтобы выявить конструкцию шпонки. Шпонку показывают нерассеченной. Поперечную форму шпонки и пазов под нее показывают в сечении или разрезе плоскостью, перпендикулярной оси. На этом разрезе указывают характерные размеры шпоночного соединения.

Соединение призматическими шпонками. На рисунке 6.20, а изображена призматическая шпонка, концы которой образованы цилиндрическими поверхностями. При соединении двух деталей призматической шпонкой рабочими гранями шпонки являются боковые. В таком состоянии шпонка частично входит в паз вала на высоту t, что составляет половину ее высоты h, а наполовину в паз зубчатого колеса t₁ (рис. 6.20, б). Между пазом втулки и верхней гранью шпонки имеется небольшой радиальный зазор (от 0,1…0,5 мм).

Рис. 6.20. Соединение призматической шпонкой

Соединение сегментными шпонками. На рис. 6.21, а изображена сегментная шпонка, которая так же, как и призматическая, работает боковыми гранями. Применяется при передаче небольших вращающих моментов. Сегментные шпонки и пазы для них просты в изготовлении, удобны при монтаже и демонтаже. Соединение сегментной шпонкой аналогично призматической (рис. 6.21, б).

Рис. 6.21. Соединение сегментной шпонкой

Соединение шлицами

Шлицевое (зубчатое) соединение представляет собой соединение вала и втулки и осуществляется с помощью зубьев (шлицев) и впадин (пазов), выполненных на валу и в отверстии втулки. Зубчатое соединение обладает большей прочностью по сравнению со шпоночным, передает большие крутящие моменты, обеспечивает хорошее центрирование и легкость в перемещении деталей вдоль вала.

Наибольшее применение получили зубчатые соединения с прямобочными, эвольвентными и треугольными профилями зубьев. Чаще используется первое соединение. Основные его параметры: внутренний диаметр вала d, наружный D, число зубьев z, ширина зуба b (рис. 6.22). Поверхности зубьев вала и втулки могут соприкасаться (центрироваться) или по внешнему диаметру D с образованием зазора по внутреннему диаметру d (рис. 6.23, а), или по внутреннему диаметру d с образованием зазора по наружному диаметру D (рис. 6.23, б).

Рис. 6.22. Изображение шлицевого соединения

Рис.6.23. Изображение зазора между втулкой и валом

При изображении шлицевых соединений на чертежах используют допускаемую стандартом условность: показывают профиль одного выступа и двух смежных с ним впадин (см. рис. 6.22). Остальные шлицы показывают условно тонкой линией по границе внутреннего диаметра впадин на валу. На плоскости проекций, параллельной оси вала и соединения, наружную деталь в шлицевом соединении показывают в разрезе, вал – нерассеченным с наружным диаметром, равным наружному диаметру выступов (шлицев). По границам внутреннего диаметра впадин проводят две тонкие линии, параллельные наружному контуру, на расстоянии высоты шлица от него.

Размеры шлицевых соединений стандартизированы в зависимости от наружного диаметра вала (см. соответствующие таблицы ГОСТов).

Неразъемные соединения

Наиболее распространенными видами неразъемных соединений являются сварные, паяные и клеевые.

Сварное соединение

Сварным соединением называется совокупность деталей, соединенных с помощью сварки. Сварка – процесс получения неразъемного соединения деталей путем местного нагревания их до расплавленного или пластичного состояния без применения или с применением механических усилий.

Существуют различные способы сварки: газовая Г, электрическая Э, электрошлаковая Ш, ультразвуковая Уз, плазменная П, лазерная Л и др. По степени механизации электросварка разделяется на ручную Р, полуавтоматическую П и автоматическую А.

В зависимости от расположения соединяемых элементов (деталей) различают следующие виды сварных соединений:

– стыковое (С) – соединение двух элементов, расположенных в одной плоскости или на одной поверхности (рис. 6.24, а, б);

– нахлесточное (внахлестку) (Н) – соединение, в котором сварные элементы расположены параллельно и перекрывают друг друга (рис. 6.24, в, г);

– угловое (У) – соединение двух элементов, расположенных под углом (рис. 6.24, д, е);

– тавровое (Т) – соединение, в котором к боковой поверхности одного элемента примыкает под углом и приварен торцом другой элемент (рис.6.24, ж, з);

– торцовое (Тр) соединение (рис. 6.24, и).

Рис. 6.24. Виды сварных соединений

Участок сварного соединения, образовавшийся в результате затвердевания расплавленного материала, называется сварным швом. Сварные швы разделяются на стыковые – швы стыковых соединений, и угловые – швы угловых, нахлесточных и тавровых соединений.

По характеру выполнения сварные швы могут быть односторонние и двусторонние (см. рис. 6.24, б, г). По протяженности сварные швы могут быть непрерывными по замкнутому контуру и прерывистыми. Прерывистые швы могут быть с цепным и шахматным расположением.

Кромки свариваемых деталей могут быть подготовлены: с отбортовкой (см. рис. 6.24, а), без откосов (см. рис. 6.24, в, г, д, ж), со скосом одной кромки (рис. 6.24, е), со скосом обеих кромок (рис. 6.24, б), с двумя симметричными скосами одной кромки (см. рис. 6.24, з), с криволинейными скосами и т.д. Форма подготовки кромок зависит от толщины свариваемых деталей, положения шва в пространстве и других данных.

Обозначение сварных швов

На чертежах сварных соединений должны быть указаны места расположения сварных швов, их размеры и другие данные. Обозначение, размеры шва, форма подготовки кромок, условные знаки и другие данные приведены в соответствующих таблицах ГОСТов.

Видимый шов обозначают сплошной основной линией. Невидимый шов – штриховой линией. От изображения шва проводят тонкую линию-выноску с односторонней стрелкой и полкой для нанесения обозначения шва сварного соединения. Наклон линии-выноски к линии шва рекомендуется делать под углом 30…60°, а стрелку располагать в сторону большего угла.

Условные обозначения наносят над полкой линии-выноски для шва с лицевой (видимой) стороны и под полкой – для шва с оборотной (невидимой) стороны. Данные, входящие в обозначение, размещают, как показано на рис. 6.25.

Рис. 6.25. Условные обозначения параметров

1 – обозначение вспомогательных знаков; 2 – номер стандарта на данный сварной шов; 3 – буквенно-цифровое обозначение шва по стандарту; 4 – обозначение способа сварки; 5 – знак и размер катета шва; 6 – длина прерывистого участка, знак расположения швов и размер шага; 7 – шов по незамкнутой линии, поясненной на чертеже; 8 – указания о контроле шва

На рис. 6.26 приведен пример условного обозначения швов таврового и нахлесточного соединений.

Условное обозначение шва таврового соединения:

– ГОСТ 5264-80 – шов выполнен электродуговой сваркой;

– ○ – по замкнутому контуру (диаметр знака 3…5 мм);

– Т4 – шов таврового соединения, выполненный без скоса кромок, двусторонний, прерывистый с шахматным расположением;

– РЭ – ручная электродуговая сварка;

– 5 – катет шва равен 5 мм;

– 50Z100 – длина проваренного участка шахматного шва (Z) – 50 мм, шаг 100 мм.

Рис. 6.26. Примеры обозначения швов

Условные знаки в обозначениях сварных швов приведены в табл. 6.1.

При наличии швов, выполненных по одному и тому же стандарту, одним способом сварки, номер стандарта и способ не вводят в обозначение шва, что упрощает обозначение. При наличии одинаковых швов на чертеже наносят обозначение только одного шва, которому присваивают порядковый номер, с указанием количества этих швов у линии-выноски. Все остальные швы этого типа имеют только номер соответственно над полкой или под полкой линии-выноски (рис. 6.27, а).

Одинаковыми называют швы, у которых совпадают типы, размеры и условные изображения. Номера швам можно не присваивать, если все швы на чертеже одинаковые и изображены с одной стороны (лицевой или оборотной). При этом швы, не имеющие обозначений, отмечают линиями-выносками без полок, а на линии-выноске, имеющей полку с нанесенным обозначением, указывают количество одинаковых швов (рис. 6.27, б).

Рис. 6.27. Обозначения сварных соединений

Таблица 6.1. Условные знаки сварных швов

Паяное соединение

Паяным соединением называется совокупность деталей, соединенных пайкой, т. е. получение неразъемных соединений с нагревом ниже температуры их плавления путем заполнения зазора между ними припоем.

Припой – металл или сплав, вводимый в зазор между соединяемыми деталями и имеющий более низкую температуру плавления, чем металл соединяемых деталей.

Швы соединений, получаемых пайкой, изображают условно по ГОСТ 2313-82 на видах и разрезах сплошной линией толщиной в два раза большей, чем толщина сплошной основной линии. Утолщение линии шва выполняется за счет охватывающей детали (рис. 6.28).

Рис. 6.28. Обозначения соединений пайкой

Для обозначения шва паяного соединения к линии шва подводят линию-выноску, которая заканчивается двусторонней стрелкой. На наклонном участке линии-выноски наносят условный знак в виде дуги. Если шов выполняется по замкнутому контуру, то линию-выноску заканчивают окружностью диаметром 3…5 мм (см. рис. 6.28).

Марка припоя указывается в спецификации в разделе «материалы» или на чертеже соединения в технических условиях. Всем швам, выполненным одним и тем же припоем, присваивается один порядковый номер, который наносится на линии-выноске.

Клеевое соединение

Клеевым соединением называется совокупность деталей, соединенных при помощи клея. В клеевых соединениях возможны соединения разнородных материалов. Швы соединений, получаемых склеиванием, изображают так же, как и в соединениях, полученных пайкой.

Для обозначения шва клеевого соединения установлен знак «К», который наносится на наклонном участке линии-выноски сплошной основной линией (рис. 6.29). Марка клея записывается в спецификацию или в технические требования над основной надписью чертежа. На учебных чертежах марку клея допускается не указывать.

Рис. 6.29. Обозначение соединения клеем

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Богданов В.Н. и др. Справочное руководство по черчению. – М.:

Машиностроение, 1989. – 864 с.

2. Боголюбов С.К. Задания по деталированию. – М.: Машиностроение, 1989. – 296 с.

3. Лагерь А.И. Инженерная графика. – М.: Высшая школа, 2003. – 270 с.

4. Левицкий В.С. Машиностроительное черчение. – М.: Высшая школа, 1988. – 351 с.

5. Чекмарев А.А. Инженерная графика. – М.: Высшая школа, 2000. – 365 с.

6. Чекмарев А.А., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному черчению. – М.: Высшая школа, 2002. – 493 с.

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

«СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ»

Оглавление

Раздел 6 1. Типы соединений деталей. 1

6.1. Разъемные соединения. 1

6.1.1. Резьбовые соединения. 1

6.1.2. Нерезьбовые соединения. 27

6.2. Неразъемные соединения. 32

6.2.1. Сварное соединение. 32

6.2.2. Паяное соединение. 39

6.2.3. Клеевое соединение. 40

Раздел 6 1. Типы соединений деталей

Разъемные соединения

Соединения деталей подразделяются на разъемные и неразъемные. Разъемными называются соединения, повторная сборка и разборка которых возможна без повреждения их составных частей. Соединения, для которых не предусматривается возможность их разборки и, следовательно, которые нельзя разобрать без повреждения, называют неразъемными.

Резьбовые соединения

В машиностроении получили широкое распространение резьбовые соединения, которые обладают такими достоинствами, как универсальность, высокая надежность, способность воспринимать большие нагрузки, сравнительно малые размеры и масса.

Резьбовые соединения могут быть отнесены к одному из двух типов.

1. Осуществляемые непосредственным свинчиванием деталей, без применения специальных соединительных частей.

2. Осуществляемые с помощью специальных соединительных деталей, таких как болты, винты, шпильки и пр.

Основным элементом всех резьбовых соединений является резьба.

Понятие о резьбах, основные термины и определения

Резьба – поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. В соответствии с этим резьбы различают:

– в зависимости от поверхности, на которой нарезана резьба, – цилиндрические и конические;

– в зависимости от профиля – треугольные, трапецеидальные, круглые, прямоугольные и др;

– в зависимости от направления винтовой поверхности – правые и левые. Резьба, образованная винтовым движением контура по часовой стрелке, называется правой, против часовой стрелки – левой.

– по числу заходов – однозаходные и многозаходные. Винтовым движением одного профиля образуется однозаходная резьба. При одновременном винтовом движении нескольких контуров, расположенных по отношению друг к другу под определенными углами, образуется многозаходная резьба;

– по эксплуатационному назначению – крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые, специальные.

Основные параметры резьбы определяются по ГОСТ 11708-82 (рис. 6.1).

Рис.6.1. Основные параметры резьбы

Рассмотрим последовательно каждый из них.

Профиль резьбы – контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ее ось.

Угол профиля α – угол между боковыми сторонами профиля.

Высота исходного треугольника Н – расстояние между вершиной и основанием исходного треугольника резьбы.

Шаг резьбы Р – расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы.

Ход резьбы (Р_h) – величина относительного осевого перемещения гайки за один оборот. В однозаходной резьбе ход равен шагу (Р = P_h), а в многозаходной – произведению шага на число заходов (P_h= Р×n).

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

Наружный диаметр резьбы d (D) – диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней резьбы, где D – наружный диаметр внутренней резьбы (гайки), d – наружный диаметр наружной резьбы (болта).

Внутренний диаметр резьбы d₁ (D₁) – диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг впадин наружной или вокруг вершин внутренней резьбы, где d – внутренний диаметр болта, D – внутренний диаметр гайки.

Длина резьбы – длина участка детали, на котором образована резьба, включая сбег резьбы и фаску (рис. 6.2).

Сбег резьбы – участок в зоне перехода к гладкой части детали, на котором резьба имеет неполный профиль.

Рис.6.2. Изображение участков резьбы

Виды резьб.

По назначению все резьбы делятся на крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые и специальные.

Крепежные резьбы применяют для разъемного соединения деталей машин и приборов. Основное их назначение – обеспечить прочность и сохранить плотность стыка в процессе эксплуатации.

Метрическая резьба является основным типом крепежной резьбы. Это резьба однозаходная, преимущественно правая. Она имеет профиль равнобедренного треугольника с углом при вершине 60° (рис. 6.3, а). При одинаковых наружных диаметрах стандартизированные резьбы могут выполняться с крупным и мелким шагом. Метрические резьбы с мелким шагом нарезаются преимущественно на тонкостенных деталях. Крупный шаг для каждого диаметра один, а мелкий – для одних и тех же диаметров имеет различные значения.

Трубная цилиндрическая резьба (рис. 6.3, б) является крепежно-уплотнительной резьбой, применяется в трубных соединениях. Имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55°. Вершины и впадины профиля скруглены. Совпадение профилей внутренней и наружной резьбы обеспечивает герметичность в соединении.

Трубная коническая резьба (рис. 6.3, в) применяется в соединениях топливных, масляных, водяных и воздушных трубопроводов. Имеет профиль, аналогичный профилю трубной цилиндрической резьбы.

Коническая дюймовая резьба (рис. 6.3, г) с углом профиля 60° применяется для герметических соединений трубопроводов машин и станков. Нарезается на конической <