Технологии соединений материалов в художественных изделиях
- Виды соединений. Требования, предъявляемые к соединениям
Виды соединений:
1. По возможности относительного перемещения деталей:
- подвижное (шарниры, зацепления, подшипники);
- неподвижное (сварные).
2. По сохранению целостности деталей:
- разъёмное (скобами, хомутами, зубчатые);
- неразъёмное (клеевые, сварные, заклепочные, паяные).
3. По форме спрягаемых поверхностей:
плоское; цилиндрическое; коническое;
винтовое; сферическое; профильное.
4. По методу образования, определяемого процессом получения соединения или конструкцией соединяющей детали:
клёпанное, паяное, прессовое, шпоночное, клиновое и
сварное, клееное, резьбовое, шлицевое,
Требования, предъявляемые к соединениям
- соединения должны быть прочными
- соединения не должны искажать внешне изделие, не выносить дополнительные элементы в его конструкции
- необходимо обеспечить единство технологического соединения и выполнение соединения
- стремиться, чтобы соединение было равно прочным с соединением детали
- соединительные элементы сосудов должны удовлетворять условиями герметичности
- желательные приближенные изделия к цельным деталям.
2. Резьбовые соединения. Классификация резьб. Методы изготовления резьбы.
Резьбовые соединения – разъемныесоединения, выполненные с помощью резьбой крепежных элементов (болты, винты, гайки, шпильки).
Классификация резьб:
- По профилю
- треугольная резьба
- прямоугольная
- трапецивидная
- круглая
- По направлению винтовой линии: левая и правая резьба
- По числу заходов
- однозаходные
- двузаходные
- многозаходные
· По типу основной поверхности:
- цилиндрическая
- коническая
Методы изготовления резьбы
1. Плашкой Метчиком
+ -
- простота изготовления - низкая точность
- дешевизна - повышенный расход материала
2. Токарно – винторезный станок
3. Фрезерование на фрезерных станках (прямоугольных и трапециевидных резьб)
4. Накатка на резьбокатанных станках
5. Литье (из стекла, пластмассы, металла, керамика)
6. Выдавливание
3. Основные типы крепежных резьб. Требования, предъявляемые к ним и области их применения.
Типы крепежных резьб:
- метрическая ( треугольная ) М16х0,5 LH, (LH – левая резьба, 0,5 – шаг резьбы)
- трубная ( прямоугольная, трапециевидная ) 61 ½
- круглая ( крвглая ) Кр12х0,54
- винтовая ( винторезная )
- специальная ( для дерева без буквы М )
4. Основные типы крепежных резьбовых деталей, их достоинства, недостатки и области применения.
Для соединения деталей применяют болты, винты, шпильки с гайками (рис.1).
Болтом называется крепежная деталь, представляющая собой цилиндрический стержень, как правило, с шестигранной головкой на одном конце и винтовой резьбой на другом. Головки болтов могут иметь и другую форму: квадратную, прямоугольную, полукруглую с квадратными головками или усом.
Винт отличается от болта наличием прорези (шлица) под отвертку. Винты подразделяются на два типа: крепежные и установочные. Основные типы крепежных винтов различаются по форме головки (цилиндрическая, полукруглая, потайная, полупотайная).
Шпильк а – цилиндрический стержень, на обоих концах которого нарезана резьба.
Гайка представляет собой деталь призматической формы, снабженную сквозным, а иногда глухим осевым резьбовым отверстием.
Основным преимуществом болтового соединения (рис.2) является то, что при нем не требуется нарезать резьбу в соединяемых деталях. К недостаткам можно отнести следующее: обе соединяемые детали должны иметь место для расположения гайки или головки винта; при завинчивании и отвинчивании гайки необходимо удерживать головку винта от проворачивания; по сравнению с винтовым болтовое соединение несколько увеличивает массу изделия и искажает его внешние очертания.
Винты и шпильки применяют в тех случаях, когда постановка болта невозможна или нерациональна. Например, нет места для размещения гайки, нет доступа к гайке, при большой толщине детали необходимо глубокое сверление и длинный болт и т.п.
Если при эксплуатации деталь часто снимают и затем снова ставят на место, то ее следует закреплять болтами или шпильками, так как винты в многократном завинчивании может повредить резьбу в детали. Повреждение резьбы в этом случае более вероятно, если деталь изготовлена из малопрочных хрупких материалов, например из чугуна, дюралюминия и т.п.
Подкладную шайбу ставят под гайку или головку винта для уменьшения смятия детали (гайкой, если деталь сделана из менее прочного материала(пластмассы, дерева и т.д.), предохранения чистых поверхностей деталей от царапин при завинчивании гайки(винта); перекрытия большого зазора отверстия. В других случаях подкладную шайбу использовать нецелесообразно. Кроме подкладных шайб применяют стопорные или предохранительные шайбы, которые предохранят 
соединение от самоотвинчивания.
Шпонки – это конструктивный элемент, служащий для соединения с валом деталей передающих вращательное и колебательное движение. По конструкции шпонки делятся на призматические, сегментные, клиновые (рис.3).
5. Условие самоторможения резьбового соединения. Способы стопорения резьбовых соединений.
Способы стопорения резьбовых соединений:
1. Установка пружинных шайб
2. Гайка жестко соединяется со стержнем шплинта
3. Прошивка гаек
4. Гайка жестко соединяет с деталью
6. Классы прочности резьбовых деталей. Допускаемые напряжения в винтах при постоянной нагрузке.
12 классов прочности. Класс прочности обозначается двумя числами (3,6 4,6)
Допускаемое напряжение растяжения 
определяют в зависимости от предела текучести материала 
и коэффициента безопасности S:
.
7. Причины поломки резьбовых соединений. Принципы расчета на прочность винтов, нагруженных осевыми силами.
самоотвинчивание;ослабление усилия затяжки, перетяжка
виды разрушения резьбы: крепежных − срезание витков; ходовых − износ витков.