Соединения. Резьбовые соединения

Соединения в механизмах и машинах образуют две группы: подвижные и неподвижные.

Необходимость подвижных соединений определяется кинематикой машины, так как во время работы детали совершают относительные перемещения, предусмотренные их функциональным назначением.

При применении неподвижных соединений двух или нескольких деталей исключается их относительное движение в процессе работы. Необходимость применения неподвижных соединений возникает в связи с требованием расчленения машины на сборочные единицы и последних на детали для удобства изготовления, сборки, транспортирования, ремонта и т.д.

Неподвижные соединения могут быть разъемными (резьбовые, шпоночные, шлицевые, штифтовые) и неразъемными (сварные, клепаные, клеевые, прессовые).

Резьбовые соединения. На рисунках представлены элементы резьбовых соединений. Они осуществляются с помощью крепежных деталей: болтов или шпилек и гаек, шайб и стопорных устройств. Соединение может быть образовано без гаек- ее роль выполняет одна из соединяемых деталей, а крепежным изделием является винт. В некоторых случаях на соединяемой детали выполняется наружная резьба под гайку.

Рис. Некоторые элементы резьбо-болтовых соединений. Примечание: 1. Глубина завинчивания в чугун а ≥ 1, 25 d; в сталь а ≥ d. 2. Приблизительное соотношение размеров болтового соединения при крупном шаге резьбы: а₁ ≥ 0.5d; а₂ ≥ 0.25d; а₃ ≥ 0.75d, диаметр шестигранной головки, гайки D = 1,65 + 2,5, высота головки – 0,6d + 1, высота гайки – 0,8d, толщина шайбы пружинной – 0,25d

На рис. 1 приведены элементы резьбоболтового соединения. Даны рекомендации по глубине завинчивания, сверления и нарезания резьбы, размеры незавинченного участка резьбы, а также выступающего из гайки. На рис. 2 представлены данные по диаметрам отверстий в зависимости от диаметра резьбы, а также размеры опорных поверхностей под элементы крепежных деталей: головку болта, гайку, головки винтов - круглую с внутренним шестигранником или шлицем.

Рис. 2. Опорные поверхности под крепежные детали

На рис. 3 также приведены варианты исполнения резьбо-болтового соединения (включая неправильные), сведения по которым являются продолжением данных на рис. 1.

Рис. 3. Элементы резьбового соединения

Соединения деталей возможны в двух вариантах. В первом отверстие в одной детали гладкое, а во второй нарезанное и в него ввернут болт. Различные случаи исполнения внутренней резьбы приведены на рис. 4.

Рис. 4. Внутренняя резьба. Конструктивные и технологические требования

Во втором варианте применяется болт с гайкой, при этом болт проходит через гладкие цилиндрические отверстия в обоих деталях. Достоинство первого варианта заключается в отсутствии гаек, в корпусных деталях за счет этого бобышки под стяжные болты могут быть выполнены ниже, так как на них не требуется места для размещения гаек (рис. 6, а).

Рис. 6. Резьбовые соединения корпусных деталей

При этом конструкция получается легче и имеет лучший внешний вид. Однако такое соединение не может быть применено при малой прочности материала нижней детали и при малой длине резьбового участка. Во втором варианте имеет место простота изготовления отверстий - сверление в обоих деталях вместо нарезания резьбы в одной из них. Это достоинство особенно существенно при частых сборках, а также в индивидуальном производстве при отверстиях большого диаметра, т.е. для крупных несерийных редукторов (рис. 6, д). В зависимости от конструкции опорных поверхностей используются различные виды подкладных и пружинных шайб (рис. 2, 5 и 6).

Рис. 5. Применение подкладных шайб