Сборочные соединения деталей конструкций приборов и их выбор

Все механические соединения деталей несущих конструкций делятся на неразъемные и разъемные. Неразъемными называются соединения, не позволяющие разбирать соединенные детали без разрушения. К неразъемным относятся соединения сваркой, пайкой, клепкой, развальцовкой, склеиванием [53,54].

Для тонколистовых деталей преимущественно применяется точечная контактная электросварка, осуществляемая внахлест при толщине листов до 1,5 мм. Точечную электросварку можно применять для малоуглеродистой и нержавеющей стали, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов.

Хорошо свариваются точечной электросваркой сплавы Д1, Д16 и В95 (легированный медью), которые плохо или трудно свариваются другими видами сварки. При толщине листового материала 1 мм расстояние от центра сварной точки до кромки детали должно быть 5 мм и ширина отбортовки 12 мм. При толщине листа 1,5 и 2 мм необходимо применять отбортовку 14 и 16 мм. Шаг сварки (расстояние между соседними точками) в зависимости от габаритов детали выбирается в пределах 15 - 45 мм. Помимо точечной используется шовная контактная электросварка. Непрерывный сварной шов позволяет создать герметичное соединение (например, металлического основания с крышкой при герметизации микросборок).

Точечная контактная электросварка не рассчитана на высокие механические нагрузки, но для сборки деталей кожуха и малонагруженных деталей несущих конструкций она вполне пригодна (см. рис. 4.14).

При толщине листов более 2 мм, для образования стыковых или угловых соединений деталей из тонколистовых материалов, рекомендуется применять аргонодуговую сварку. Наиболее подходит этот вид сварки для соединения деталей каркасов из профильного проката и труб.

Наряду со сваркой плавлением (ацетиленокислородной, аргонодуговой и др.) используется пайка твердыми тугоплавкими припоями (чаще - медно-цинковыми), которая позволяет соединять стальные детали, детали из сплавов меди и цинка с высоким качеством шва в расчете на высокие механические нагрузки.

Наибольшее применение этот вид пайки находит при соединении штуцеров, труб с тонкостенными емкостями и при создании герметизирующего шва в металлических конструкциях.

Наиболее прочное неразъемное соединение можно получить посредством заклепок различной конструкции. Тело заклепки при расклепывании осаживается, поэтому для соединения хрупких материалов (например, материалов, используемых для печатных плат) используют пустотелые, полупустотелые заклепки, подкладывание шайб под место расклепывания. Сплошные заклепки наиболее эффективны для неразъемных соединений, испытывающих значительные ударные нагрузки в условиях воздействия отрицательных температур и резких температурных перепадов.

Склеивание, как самостоятельный вид соединения применяется для соединения направляющих (для перемещения функциональных узлов в блоках) с деталями каркаса, скоб и стяжек (для крепления жгутов) с шасси, приклеивания различных прокладок, компонентов к монтажным основаниям и т.п. Чаще склеивание применяют совместно с другими неразъемными соединениями для повышения механической прочности, достижения герметичности заклепочного шва и др.

В последнем случае в качестве клеев используются герметики, основная функция которых заключается в заполнении пустот в шве.

Меньшее распространение для соединения деталей конструкций приборов имеют такие неразъемные способы, как пайка мягкими припоями, соединения гибкой, деформацией металла. Соединения с натягом (прессовые посадки) применяются в основном для сборки механизмов движения (редукторов, шарниров, плунжеров и т.п.).

Разъемные соединения допускают многократное соединение и разъединение деталей без повреждения соединяемых деталей. При конструировании несущих конструкций приборов наиболее приемлемым является соединение винтами. Применение соединения типа “винт-гайка” во многих случаях ограничено малогабаритностью конструкции, ремонтопригодностью, а часто и невозможностью доступа для удержания гайки при соединении или разъединении деталей. Обычно резьба под винт нарезается в одной из соединяемых деталей с применением законтривания соединения для предотвращения самоотвинчивания. В соединениях с тонколистовой деталью, в которой невозможно нарезать необходимое количество ниток резьбы, для обеспечения надежного винтового соединения (минимум 3 - 4 нитки), применяют один из способов:

- нарезание резьбы в отверстии, полученном пробивкой с одновременной вытяжкой (осадкой) материала (рис. 4.15,а);

- запрессовка резьбовой втулки в отверстии листовой детали (рис. 4.15,б);

- приваривание (точечной контактной сваркой) небольшого металлического прямоугольника (или диска) толщиной 3- 4 мм с последующим сверлением отверстия и нарезанием резьбы в полученном соединении (рис. 4.15,в).

Законтривание винтового соединения при малых вибрационных нагрузках производят пружинной шайбой или контргайкой (при соединении “винт-гайка”). При больших вибрационных нагрузках резьбовое соединение закрашивается специальным составом (краска с клеем). Для обеспечения разъемности состав наносится на выступающий хвостовик винта или на гайку.

Быстрое соединение или разъединение обеспечивает байонетное соединение, применяемое для кабельных соединителей, соединения цоколя сигнальной лампочки с патроном, держателя предохранителя с гнездом, закрывания различных крышек, заглушек и др. При повышенных вибрационных нагрузках байонетное соединение необходимо заменить на винтовое или применять в комбинации с фиксирующим (зажимным, стопорящим) элементом соединения (например пружинным зажимом).