Разъемные соединения деталей

  РАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

Соединение отдельных деталей в изделие может быть разъемным и неразъемным.

Разъемным называют соединение, разборка и повторная сборка которого возможна без повреждения его составных частей (соединение при помощи резьбы, шпонки, шлица, штифта и т. д.)

Резьба: условные обозначения и изображения

Для соединения деталей наиболее широко используют стандартные крепежные детали: болты, шпильки, гайки, винты, шайбы.

Все крепежные резьбовые изделия выполняют с метрической резьбой. Резьба – это поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура резца по цилиндрической или конической поверхности.

Метрическая  резьба имеет профиль равностороннего треугольника с углом 60 є, со срезанными вершинами (впадины могут быть как срезанными, так и закругленными) с основанием, равным шагу резьбы в мм (рисунок  100); с крупным  или мелким шагом.

       

Рисунок 100 Резьба метрическая: а) профиль, б) условное изображение на стержне, в) условное изображение в отверстии

Резьбу на чертеже изображают условно независимо от формы и профиля.

Наружную резьбу (на стержне) изображают сплошной основной линией по наружному диаметру и сплошной тонкой линией по внутреннему диаметру, который наносят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии. На изображении на плоскости, перпендикулярной к оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят сплошной тонкой линией дугу на ѕ длины окружности, причем эта линия может быть разомкнута в любом месте, но не допускается начинать и заканчивать ее на осевой линии. Фаску на этом виде не изображают. Границу резьбы (длину нарезки резьбы) проводят сплошной основной линией. Тонкая линия резьбы на стержне должна пересекать линию фаски (рисунок 100 б).

Внутреннюю резьбу (в отверстии) изображают сплошной основной линией по внутреннему диаметру резьбы (по диаметру отверстия) и сплошной тонкой – по наружному диаметру. На изображении на плоскости, перпендикулярной к оси отверстия, по наружному диаметру резьбы проводят сплошной тонкой линией дугу на ѕ длины окружности, причем эта линия может быть разомкнута в любом месте, но не допускается начинать и заканчивать ее на осевой линии (рисунок 100 в). Штриховку в разрезах и сечениях в обоих случаях проводят до сплошной толстой основной линии.

Обозначение метрической цилиндрической резьбы с крупным шагом состоит из буквы М  и размера номинального диаметра, при этом знак Ш не проставляют (рисунок 100 б), резьбы с мелким шагом – из буквы М, размера диаметра и размера шага (рисунок 100 в).

На стержне обозначение резьбы проставляют по сплошной основной линии, а в отверстии – по сплошной тонкой линии, то есть в обоих случаях по наибольшему диаметру.

Крепежные детали резьбовых соединений

Для соединения деталей наиболее широко используют стандартные крепежные детали – болты, шпильки, гайки, винты, шайбы.

Болт — цилиндрический стержень, имеющий на одном конце головку (чаще всего шестигранной формы), а на другом – метрическую резьбу, выполненную на определённой длине (рисунок 101)

Рисунок 101 Условное изображение болта

Гайка — призматическая (чаще — шестигранной формы) деталь, имеющая внутреннюю резьбу. Гайки предназначены для навинчивания на стержни или стержневидные элементы соединяемых деталей (рисунок 102).

Рисунок 102 Условное изображение гайки

Шайба — кольцеобразная деталь, обычно плоская, предназначена для предохранения опорной поверхности при затягивании резьбы (рисунок 18). Устанавливается под гайку. Изготовляется из листового материала или вытачивается из прутка.

Рисунок 103 Условное изображение шайбы в разрезе

Болтовое соединение

Соединение болтом – узел, состоящий из болта, гайки, шайбы и скрепляемых деталей, в которых просверлено отверстие под стержень болта. В отверстие вставляют болт и на его стержень навинчивают гайку ( рисунок 104)  На рисунке 105 показано упрощенное изображение соединения болтом и приведены  соотношения размеров деталей.

Рисунок 104 Болтовое соединение

Рисунок 105 Упрощенное изображение болтового соединения

Особенности упрощенного изображения соединения болтом:

─ резьбу изображают на всем стержне болта;

─ стержень болта изображают без фасок;

─ шестигранную гайку и головку болта изображают без фасок;

─ не показывают зазор между стержнем болта и отверстием и условное обозначение резьбы на виде сверху.

При изображении соединения болтом на чертеже задают то три размера: диаметр резьбы d, длину болта l, диаметр отверстия d2 в скрепляемых деталях. На главном виде головку болта и гайку изображают с тремя гранями.

Соединение шпилькой

Шпилька представляет собой стержень, имеющий резьбу на обоих кон­цах. Одним концом шпилька на всю длину резьбы ввинчива­ется в глухое (несквозное) от­верстие с резьбой в детали 1 (рисунок 106). На другой конец на­винчивают гайку, под которую подкладывают шайбу. Таким образом, прижимают друг к другу скрепляемые детали (детали 1 и 2). Отверстие в детали 2 имеет немного больший диа­метр, чем шпилька.

       

Рисунок 106 Соединение шпилькой

Соединения шпилькой применяются в тех случаях, когда в конструкции нет места для размещения головок болтов, либо когда одна из соединяемых деталей имеет значительную толщину и нецелесообразно сверлить глубокие отверстия для установки болтов большой длины. Кроме экономии в габаритах, соединения шпилькой облегчают вес конструкции.

На рисунке 107 показано упрощенное  изображения соединения шпилькой и приведены соотношения размеров деталей.

Особенности упрощенного изображения соединения шпилькой:

─ резьбу изображают на всей длине стержня;

─ шпильку изображают без фасок;

─ границу резьбы показывают только на посадочном конце;

─ не показывают условное обозначение резьбы на виде сверху и допускается не чертить шайбу.

При изображении соединения шпилькой на чертеже задают только три размера: диаметр резьбы d, длину шпильки l, диаметр отверстия скрепляемой детали d2. На главном виде гайку изображают с тремя гранями.

Рисунок 107 Упрощенное изображение соединения шпилькой

Соединение трубное

Трубные соединения, осуществляемые с помощью муфт, угольников, тройников, крестовин и т. д., относятся к резьбовым соединениям. Соединительные части трубо­проводов имеют резьбу в отверстиях, а трубы — снаружи на концах.

Трубные соединения применяются в коммуникациях, транспортирующих жидкость, газ или пар. Для удобства демонтажа трубного соединения на од­ной  трубе нарезают более длинную резьбу из расчета, чтобы после свинчивания контргайки и муфты должен ос­таться запас. Трубные соединения выполняются без упрощений и вычерчиваются все элементы, входящие в состав соединения — буртики и ребра. Гайки вычерчиваются в соответствии с точным отображением формы и размеров.

Для взаимного соединения труб, а также при необхо­димости изменить направление или диаметр труб приме­няются соединительные фасонные части (фитинги).  К фитингам относятся:

-прямая муфта (рисунок 108 а)  для соединения двух труб одинакового диаметра;

- угольник (рисунок 108б) позволяет повернуть трубопровод на 90 є;

- тройник (рисунок 108 в) позволяет сделать отвод под прямым углом;

- крестовина (рисунок 108 г)  позволяет сделать пересечение труб под прямым углом.

  а  б  в  г

Рисунок 108  Фитинги

Фитинги для труб отливают из ковкого чугуна или стали.

Они могут быть оцинкованными и не оцинкованными, с цилиндрической или конической резьбой.

Трубные соединения выполняют без упрощений и вычерчивают все элементы, входящие в состав соединения – буртики и ребра. Гайки вычерчивают в соответствии с точным отображением формы и размеров.

Основным параметром соединительных частей арматуры и трубопроводов является условный проход Dу – номинальный внутренний диаметр соединяемых труб.

Соединение труб фитингами осуществляют в основном с помощью трубной цилиндрической резьбы. Размер стандартных труб и фитингов определяется размером проходного отверстия трубы Dу. В зависимости от этого размера выбирают и размеры конструктивных элементов фитингов по соответствующему стандарту. На чертеже фитингов в обозначении трубной резьбы указывают не наружный диаметр резьбы, как для других стандартных резьб, а условный размер внутреннего диаметра трубы, на которой нарезается резьба.

На чертеже 109 приведены примеры соединений, выполненных муфтами: показаны соединения двух труб с помощью прямой муфты и угольника.

Рисунок 109 Соединение трубное: а) с помощью прямой муфты, б) с помощью угольника

Соединение винтом и шпонкой

Соединение винтом – узел, состоящий  из винта и скрепляемых деталей. Винты применяют для неподвижного скрепления двух  деталей  или для  предотвращения  смещения одной детали относительно другой.

В детали, к которой прикрепляют другую деталь, высверливают гнездо, в котором нарезают резьбу. В присоединяемой детали сверлят  отверстие диаметром,  несколько  большим  диаметра винта.  Винт  свободно  проходит  через  присоединяемую  деталь  и ввинчивается в деталь крепления.

Изображают  соединение  винтом  подобно  соединению шпилькой. На чертеже винтового соединения указывают лишь три размера  –  диаметр,  длина винта  и диаметр отверстия  в верхней скрепляемой детали. 

В  упрощенном  изображении  резьбу  показывают  по  всей длине стержня винта. Фаски, скругления и зазоры между стержнем винта и отверстием прикрепляемой детали не изображают. На виде, полученном проецированием на плоскость, перпендикулярную оси резьбы, резьбу на стержне изображают одной окружностью, соответствующей  наружному  диаметру  резьбы  (дугу,  соответствующую внутреннему диаметру резьбы, не изображают). При этом если  шлиц винта на вертикальной плоскости проекций  совпадает  с вертикальной осевой линией, то на горизонтальной плоскости проекций шлиц располагают под углом 45°.

Если диаметр стержня винта меньше 2 мм, применяют условное изображение винтового соединения. Упрощенное  и  условное  изображения соединения  винтом  с  цилиндрической  головкой  приведены  на  рисунке 110.

Рисунок  110 Упрощенное и условное изображения соединения винтом

Соединение шпонкой –  узел, состоящий из вала, втулки  и шпонки. В отверстие на валу вставляют шпонку и на выступающую из вала часть шпонки надевают втулку так, чтобы паз во втулке попал на выступающую из вала часть шпонки. Благодаря простоте и надежности шпоночные соединения широко применяют в машиностроении.

Шпоночные соединения подразделяют на два вида:

- напряженные, создаваемые с помощью клиновой шпонки и способные передавать крутящий момент и осевое усилие;

- ненапряженные, создаваемые с помощью призматической и сегментной шпонок и способные передавать только крутящий момент.

За счет забивания клиновой шпонки в отверстие на валу и в охватывающей детали создается натяг и получается напряженное неподвижное соединение.

Пример выполнения соединения призматической шпонкой приведен на рисунке 111.

Рисунок 111 Соединение призматической шпонкой

НЕРАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Неразъемное соединение – тип соединения, когда детали не могут быть разъединены без разрушения их поверхности или соединяющего их элемента. К неразъемным относятся соединения, выполненные сваркой, клепкой, пайкой, склеиванием, опрессовкой, завальцовкой и т. д.

Соединение сваркой

Сварным соединением называют совокупность деталей, соединенных между собой сваркой. Сваркой называют процесс получения неразъемного соединения твердых деталей (металлов, пластмасс) путем местного их нагрева до расплавленного или пластического состояния без применения или с применением механических усилий. Сварным швом является затвердевший после расплавления материал.

Швы сварных соединений классифицируют:

- по виду сварных соединений, то есть по взаимному расположению свариваемых деталей –– стыковые С, угловые У, тавровые Т, внахлестку Н  (примеры приведены  на  рисунке 112);

- по форме поперечного сечения кромок свариваемых деталей – без скоса кромок, со скосом одной и двух кромок для одностороннего и двустороннего швов;

- по характеру выполнения шва – односторонний и двусторонний;

-по протяженности шва – непрерывный, прерывистый, точечный, в шахматном  или цепном порядке.

Рисунок 112 Виды сварных швов: а) стыковой; б) угловой; в) тавровый; г) внахлестку

Сварной шов на чертеже изображают по ГОСТ 2.312–72: сплошной основной линией видимый шов, штриховой линией невидимый шов. Условное обозначение шва наносят  на полке линии-выноски, когда шов видимый, и под полкой, когда шов невидимый.

Линию-выноску начинают односторонней стрелкой, полку располагают параллельно основной надписи чертежа.

Сварные швы на чертежах указываются знаком, состоящим из двух отрезков: горизонтального (полки) для размеров, знаков и подписей и наклонного с односторонней стрелкой для указания места расположения сварного шва (рисунок 113, а). Допускается излом наклонной линии (рисунок 113,б). В тех случаях, когда сварные швы одинаковы, допускается проведение нескольких наклонных линий сходящихся в одном конце полки (рисунок 113, в)

Рисунок 113 Указание сварных швов: а)  для видимого и невидимого швов; б) указание шва с изломом; в) указание для одинаковых швов

Условные знаки типов швов и размеры у видимого шва проставляются над полкой, у невидимого шва - под полкой:

Структура обозначения сварного шва производится в соответствии с приведенной ниже таблицей условных обозначений.

Таблица  условных обозначений сварных швов

       

Рисунок 114 Изображение и обозначение сварного шва

В соответствии с таблицей условных обозначений сварных швов, приведенный на рисунке 114 пример изображения и обозначения шва читается следующим образом:

Тавровый шов (буквенно-цифровое обозначение Т1) выполнен по замкнутому контуру  (O-вспомогательный знак сварного шва), выполнен электродуговой ручной сваркой (ГОСТ 5264–80: обозначение стандарта на типы и конструктивные элементы шва).

Если все сварные швы на чертеже выполнены по одному и тому же стандарту, например, ручной электродуговой сваркой, то обозначение стандарта приводят не в условном обозначении, а в технических требованиях чертежа. Запись выполняют по типу «Сварные швы по ГОСТ 5264-80».

При наличии на чертеже нескольких одинаковых швов обозначение наносят у одного из изображений, а от изображений остальных одинаковых швов проводят линии-выноски с полками. Всем  одинаковым швам присваивают один порядковый номер, который наносят на линии-выноске, имеющей полку с нанесенным  обозначением шва, и перед номером ставят количество швов. На всех остальных швах на полочке-выноске указывается только номер шва.

18.2 Соединение заклепками

Заклепка - деталь, представляющая собой цилиндрический стержень с головкой на конце и предназначенная для неразъемного соединения частей изделия (рисунок 115).

Рисунок 115 Соединение заклепкой

По характеру соединения листов металла заклепочные швы разделяют на швы внахлестку ( рисунок 116)  и  стыковые ( рисунок 117).

Рисунок 116 Соединение листов металла внахлестку, закрепленное заклепкой

Стыковые швы могут быть с одной и двумя накладками.  Накладка-это дополнительный лист металла определенной ширины и толщины, который склепывают с каждым из основных листов (рисунок 117)

По взаимному  расположению заклепок различают  швы  однорядные,  двухрядные с шахматным расположением заклепок,  двухрядные с параллельным расположением заклепок.

Рисунок 117 Соединение листов металла встык с накладкой, закрепленное заклепками

По взаимному  расположению заклепок различают  швы  однорядные,  двухрядные с шахматным расположением заклепок,  двухрядные с параллельным расположением заклепок.

На сборочном чертеже размещение заклепок показывают в одном-двух местах каждого соединения, а в остальных - центровыми или осевыми линиями  (рисунок 118). Заклепочный шов вычерчивают в двух изображениях -  главный вид, представляющий собой простой или сложный ступенчатый разрез, и вид сверху.

Условные изображения заклепочных соединений установлены ГОСТ 2.313-82. Условное изображение заклепочного соединения с применением заклепки с полукруглой головкой приведено на рисунке 118.

Рисунок 118 Условное изображение соединения с помощью заклепки с полукруглой головкой

18.3 Соединение пайкой, клеем

Соединение пайкой широко применяют в электро-и радиотехнике. При пайке соединяемые детали нагревают до температуры, приводящей к расплавлению только припоя, которым заполняют зазор между соединяемыми деталями.

Припой на видах и разрезах изображают сплошной линией толщиной 2S. Пайку обозначают условным знаком, приведенным на рисунке 119а. Если шов выполняют по периметру, то линию-выноску заканчивают окружностью диаметром 3–5 мм  рисунок 119 б. Обозначение припоя приводят в технических требованиях по типу «ПОС 40 ГОСТ…» с указанием на полке линии-выноски номера соответствующего пункта технических требований.

  б

  а

Рисунок 119 Условное обозначение  соединения пайкой : а) по незамкнутому контуру, б) по замкнутому контуру

Соединение с помощью клея позволяет соединять однородные и разнородные материалы слабонагруженных деталей из листового материала, гнутых профилей, труб, для чего используют различные клеи, изготовленные по соответствующим стандартам.

В клеевых конструкциях наиболее часто применяют соединение внахлестку и встык.

Клеевой шов изображают сплошной линией толщиной 2S и на линии-выноске изображают условный знак:  К (рисунок 120 а). Если шов выполняют по периметру, то линию-выноску заканчивают окружностью диаметром 3–5 мм  (рисунок 120  б).  Обозначение клеевого соединения приводят в технических требованиях по типу «Клей БФ–2 ГОСТ 12172–74» с указанием на  полке линии-выноски номера соответствующего пункта технических требований.

  а        

  б

Рисунок 120 Условное обозначение  клеевого соединения : а) по незамкнутому контуру, б) по замкнутому контуру