|
Нерезьбовые соединения
Все разъёмные соединения можно разделить на 2 группы: резьбовые и нерезьбовые. К нерезьбовым разъемным соединениям относятся шпонки, шлицы, штифты, шплинты.
Рис. 1. Нерезьбовые соединения
Шпоночные соединения
В машиностроении широко применяется соединение шпонками. Шпоночные соединения применяют обычно при передаче значительных вращающих моментов при диаметре вала не менее 6 мм (рис. 2). В кинематических передачах и передачах с высоким требованием по точности рекомендуют использовать штифтовые соединения. Соединяются валы с насаженными на них деталями, например, маховиками, шкивами, зубчатыми колесами, муфтами, звездочками цепных передач, кулачками. Эти соединения просты по выполнению, компактны, легко разбираются и собираются.
Рис. 2. Соединение шпонкой
В таком соединении часть шпонки входит в паз вала, а часть – в паз ступицы колеса.
Шпонки — это конструктивный элемент, служащий для соединения с валом деталей, передающих вращательное или колебательное движение.
По конструкции шпонки делятся (рис. 3) на призматические, сегментные, клиновые и цилиндрические (встречаются очень редко).
Рис. 3. Шпонки: а — призматическая; б — сегментная; в — клиновая; г) цилиндрическая
Форма и размеры шпонок стандартизованы и зависят от диаметра вала и условий эксплуатации соединяемых деталей. Большинство стандартных шпонок представляют собой деталь призматической, сегментной или клиновидной формы с прямоугольным поперечным сечением. Шпонки в продольном разрезе показываются нерассеченными независимо от их формы и размеров.
Наибольшее распространение имеют призматические шпонки, которые, располагаясь в пазу вала, несколько выступают из него и входят в паз, выполненный во втулке (ступице) детали, соединяемой с валом. Передача вращения от вала к втулке (или наоборот) производится рабочими боковыми гранями шпонки.
Рис. 4. Соединение призматической шпонкой
После сборки шпоночного соединения между пазом втулки и верхней гранью шпонки должен быть небольшой зазор; размеры пазов на валу и во втулке выбирают по ГОСТ 23360-78.
Призматические шпонки по ГОСТ 23360-78 изготовляют в трёх исполнениях.
Рис. 5. Виды исполнений призматических шпонок
Размеры сечений призматических шпонок и соответствующих им пазов определяются диаметром вала, на котором устанавливается шпонка.
На чертеже вала обычно наносят размер t1, а на чертеже втулки колеса всегда d + t2. Необходимая длина шпонки в зависимости от условий работы и действующих на шпоночное соединение сил выбирается по ГОСТ 23360-78.
Рис. 6. Чертеж соединения призматической шпонкой
Сегментные шпонки применяются для соединения с валом деталей, имеющих сравнительно короткие втулки (рис. 7). Размеры сегментных шпонок и пазов устанавливает ГОСТ 24071–80.
Шпонки передают вращающий момент. Шпоночное соединение состоит из вала, втулки (зубчатого колеса, муфты и т.п.) и шпонки.
Рис. 7. Соединение сегментной шпонкой
Рис. 8. Чертеж соединения сегментной шпонкой
Клиновые шпонки в точных механизмах не применяют. Конструкция и форма шпонки связаны с технологичностью изготовления пазов под шпонку. Пазы на валах фрезеруют, а в ступицах – прорезают протяжками.
Рис. 9. Соединение клиновой шпонкой: вид и чертеж
Цилиндрические шпонки чаще всего используют для закрепления деталей на конце вала. Отверстие для шпонки обрабатывают в соединяемых деталях (вал и ступица) совместно. Шпонка устанавливается с натягом.
В обозначение шпонок входит вид шпонки и её размеры (ширина, высота, длина) Например:
«Шпонка 12х8х60» - Шпонка призматическая, 12 – ширина, 8 – высота, 60 – длина в мм.
«Шпонка сегм. 8х15» Шпонка сегментная, 8 – толщина, 15 – высота в мм.
Штифтовые соединения
Штифты — конструктивный элемент, представляющий собой гладкий стержень, служащий для точного фиксирования взаимного положения деталей и узлов, а также в качестве крепежных деталей. Штифты предназначены для неподвижного разъёмного соединения деталей, передающих усилие от одной детали к другой, или для фиксации одной детали относительно другой.
Рис. 10. Штифтовые соединения
По конструкции штифты бывают нескольких видов, но наиболее распространены цилиндрические и конические (рис. 11).
Рис. 11. Штифты: а — цилиндрический; б — конический
Конические штифты благодаря конусности 1:50 обеспечивают самоторможение при действии на них поперечных сил. Они допускают многократную постановку их в отверстие при сохранении точности взаимного расположения соединяемых деталей. Для облегчения удаления штифта отверстие для него делают сквозным. Чтобы предохранить конические штифты от выпадения, применяют (рис.12) штифты с рассечением на конце (разводные) (б), с резьбой (в), пружинные кольца 4 (г).
Рис. 12. Виды штифтового соединения
При изображении на сборочных чертежах в разрезе, если секущая плоскость проходит вдоль оси, штифты показывают не рассечёнными.
Рис.13. Чертеж штифтового соединения
В обозначение штифтов входит вид штифта и его размеры (диаметр и длина). Например:
«Штифт цилиндрический 5х30» – Штифт цилиндрический, 5 – диаметр штифта, 30 – длина
«Штифт конический 10х70» – Штифт конический, 10 – меньший диаметр, 70 – длина
Шлицевые соединения
Зубчатые (шлицевые) соединение какой-либо детали с валом образуется выступами (зубьями), имеющимися на валу, и впадинами такого же профиля во втулке или ступице. Это соединение аналогично шпоночному, но так как выступов несколько, то это соединение по сравнению со шпоночным имеет значительное преимущество. Оно способно передавать крутящие моменты значительной величины, легко осуществлять общее центрирование втулки и вала и их осевое перемещение. Поэтому его применяют в ответственных конструкциях машиностроения.
Рис. 14. Шлицевое соединение
Шлиц — конструктивный элемент, представляющий собой выступ определенной формы на валу.
Шлицы бывают прямоугольной, эвольвентной и треугольной формы. Пpямобочные и эвольвентные зубчатые соединения стандартизованы (ГОСТ 1139 - 80 и ГОСТ 6033 - 80 соответственно). Шлицевые соединения треугольного профиля нестандаpтизованы.
Рис. 15. Форма поперечного сечения выступов зубчатых соединений: пpямобочные, эвольвентные, треугольные.
На рисунке 16 изображены валы со шлицами различной формы.
Рис. 16. Шлицевые валы
В машиностроении широко применяются зубчатые соединения прямобочного профиля, выполняемые по ГОСТ 1139–80, который устанавливает размеры элементов соединения, их предельные отклонения и условные обозначения. Стандарт предусматривает прямобочные шлицевые соединения трех серий: легкой, средней (обе с числом зубьев от 6 до 10) и тяжелой (с числом зубьев от 10 до 20), отличающихся друг от друга высотой зубьев и, следовательно, нагрузочной способностью.
В эвольвентных шлицевых соединениях ГОСТ 6033-80 предусматривает номинальные диаметры от 4 до 500 мм, модули от 0,5 до 10 мм и числа зубьев от 6 до 82. Рекомендуемое центрирование – по боковым сторонам зубьев. При таком центрировании толщина зуба по делительной окружности равна ширине впадины. Возможно также центрирование по наружному диаметру вала. Соединения шлицевые треугольные не стандартизованы и применяются как неподвижные при тонкостенных ступицах, пустотелых валах, стесненных габаритах деталей и сравнительно небольших вращающих моментах. Центрирование соединения выполняется по боковым поверхностям зубьев.
Треугольные шлицевые соединения бывают цилиндрическими и коническими.
Изображение шлицевых деталей на чертеже
ГОСТ 2.409–74 устанавливает условные изображения зубчатых (шлицевых) валов, отверстий и их соединений, а также правила выполнения элементов соединений на чертежах зубчатых валов и отверстий.
Рис. 17. Условное изображение шлицевых соединений прямобочного профиля
Окружности и образующие поверхностей впадин на изображениях зубчатого вала и отверстия показывают сплошными тонкими линиями, при этом сплошная тонкая линия поверхности впадин на проекции вала на плоскость, параллельную его оси, должна пересекать линию границы фаски. На разрезах образующие поверхности впадин и отверстия показывают сплошными основными линиями.
На продольных разрезах и сечениях зубья валов и впадины отверстия ступиц совмещают с плоскостью чертежа, при этом зубья показывают нерассеченными, а образующие, соответствующие диаметрам d и D, показывают сплошными толстыми линиями.
На проекциях вала, перпендикулярных его оси, а также в поперечных разрезах и сечениях окружности впадин показывают сплошными тонкими линиями.
Делительные окружности и образующие делительных поверхностей показывают штрихпунктирной линией.
На изображениях, перпендикулярных оси вала или отверстия, изображают профиль одного зуба и двух впадин. Сплошной толстой основной линией проводятся окружности, соответствующие диаметру D (для вала) и диаметру d (для отверстия ступицы). Сплошной тонкой линией проводятся окружности, соответствующие диаметру d (для вала) и диаметру D (для отверстия).
|
Поурочное планирование
pdf 
Поурочное планирование