Разъёмные соединения:
1. Резьбовые соединения - это разъемные соединения деталей с помощью резьбы или резьбовых крепежных деталей – винтов, болтов, шпилек, гаек.
Достоинства резьбовых соединений: возможность создания больших осевых сил благодаря клиновому действию резьбы; возможность фиксирования зажима в любом положении благодаря самоторможению; небольшие габариты и простота изготовления; надежность и удобство сборки и разборки; возможность точной установки соединяемых деталей и любой степени затяжки крепежными деталями. Недостаток – наличие концентратов напряжения, понижающих их прочность.
2. Шпоночные соединения состоят из вала, шпонки и ступицы колеса (шкива или другой детали). Шпоночные соединения предназначены для передачи крутящего момента от вала к сидящим на нем деталям и наоборот.
Достоинства шпоночного соединения – конструктивная простота и сравнительная легкость сборки и разборки. Недостатки: 1. Ослабление вала. 2. Необходимость применения длинных ступиц. 3. Технологическая сложность обеспечения необходимой точности, которая заключается в соблюдении двух технологических параметров: симметрия плоскости шпоночных пазов относительно плоскости вала и отсутствие перекоса шпонки на валу. 4. При любом способе сборки шпоночного соединения заметно возрастает торцевое биение сидящей на валу детали, особенно заметное при коротких ступицах.
3. Шлицевые соединения широко применяются в машиностроении и в основном используются для передачи значительных нагрузок.
Достоинства шлицевых соединений по сравнению со шпоночными: 1. Обеспечивается лучшее центрирование соединяемых деталей и более точное направление при осевом перемещении. 2. Уменьшается число деталей соединения. Шлицевое соединение образуют две детали, шпоночное – три-четыре. 3. При одинаковых габаритах допускают передачу больших вращающих моментов за счет большей поверхности контакта. 4. Обеспечивается высокая надежность при динамических и реверсивных нагрузках вследствие равномерного распределения нагрузки по зубьям. 5. Вал зубьями ослабляется незначительно. Шлицевый вал можно рассчитывать на прочность так же, как гладкий, диаметр которого равен внутреннему диаметру зубчатого вала. 6. Уменьшается длина ступицы. Недостатками шлицевых соединений по сравнению со шпоночными является более сложная технология изготовления, а следовательно, и более высокая стоимость.
4. Штифтовые соединения используются в конструкциях для передачи крутящего момента с одновременной фиксацией положения деталей по отношению друг к другу; а также для передачи сдвигающих сил и фиксации взаимного положения деталей при повторной сборке.
Неразъёмные соединения:
1. Сварное соединение - неразъемное соединение, состоящее из двух деталей соединяющего их сварного шва. Использование сварных конструкций вместо клепаных дает экономию металла до 15–20 %. Применение сварных деталей вместо литых обеспечивает экономию металлов до 30 % (чугунных – до 50–60 %), уменьшение припусков на механическую обработку и снижение стоимости изготовления деталей. Основными недостатками сварных соединений является недостаточная стабильность качества шва (возможны непровары, пережоги), что снижает прочность сварных швов, особенно при переменных нагрузках. Качество шва повышается при использовании автоматической сварки.
2. Заклёпочное соединение - состоит из двух или нескольких листов или деталей, соединяемых (склепываемых) в неразъемную конструкцию с помощью заклепок. Заклепкой называют круглый стержень, имеющий сформированную закладную головку на одном конце и формируемую в процессе клепки замыкающую головку на другом его конце. При этом детали сильно сжимаются, образуя прочное, неподвижное неразъёмное соединение.
3. Паяное соединение - неразъемные соединения, образуемые за счет химического или физического (адгезия, растворение, образование эвтектик) взаимодействия расплавляемого материала – припоя с соединяемыми кромками деталей. Припой-сплав (на основе олова, меди, серебра) или чистый металл, вводимый в расплавленном состоянии в зазор между соединяемые деталями. Температура плавления припоя ниже температуры плавления материалов деталей.
4. Клеевое соединение - неразъемные соединения металлов и неметаллических материалов, получаемые склеиванием. Это соединения деталей неметаллическим веществом посредством поверхностного схватывания и межмолекулярной связи в клеящем слое. Отличие клеевого соединения от паяного заключается в том, что клеи не являются металлами, в то время как припои – это либо металлы, либо их сплавы. В зависимости от состава и свойств клеев их полимерезация может происходить как при комнатной температуре, так и при нагревании.
5. Соединение деталей с гарантированным натягом - это напряженное соединение, в котором натяг создается необходимой разностью посадочных размеров вала и втулки. Для закрепления деталей используют силы упругости предварительно деформированных деталей. Соединение деталей с гарантированным натягом относится к соединениям, передающим рабочие нагрузки за счет сил трения между валом и отверстием.
Домашнее задание:
1. Кратко законспектировать материал на тему: «Разъемные и неразъёмные соединения, их виды».
2. Выучить материал из учебника Хаскин,А.М. Черчение: учебник для техникумов/ А.М. Хаскин; Под ред. А.В. Блиока. - 3-е изд., перераб. и доп. - К.: Вища школа, 1979. – с. 305-347.
3. Ответить на следующие вопросы:
3.1. В чём различие между разъёмными и неразъёмными соединениями?
3.2. Каково назначение шпонок и какие их типы стандартизованы?
3.3. Какова конструкция и основное назначение штифтовых соединений?
3.4. Какими достоинствами обладают шлицевые соединения по сравнению со шпоночными?
3.5. Каким способом осуществляется посадка с натягом?
3.6. Где и когда применяются заклёпочные соединения?