5.3.2 Соединение шпилькой
Шпилечное соединение применяют для скрепления двух и более деталей, когда по конструктивным соображениям применение болтового соединения невозможно. В шпилечное соединение входят присоединяемые детали и корпус, стандартные изделия — шпилька, гайка, шайба (Рисунок 5.26, а, б).
В присоединяемой детали выполняют сквозное гладкое отверстие, диаметром dh (см. Таблицу 5.15), как и в случае болтового соединения.
Гнездо под шпильку в корпусной детали сначала высверливают (диаметр сверления зависит от номинального диаметра резьбы, ее шага и требуемой точности изготовления, Таблица 5.2), затем делают фаску, после чего нарезают резьбу (Рисунок 5.4). Глубина сверления зависит от глубины ввинчивания шпильки (lвв), запаса резьбы полного профиля в гнезде и недореза, зависящего от шага: l2 = lвв + 4Р. Глубина нарезания резьбы l3 = lвв + 2Р , где Р – шаг резьбы. Размеры глубины сверления и нарезания резьбы указывают на чертеже корпусной детали. Под длиной шпильки понимают длину ее стержня без ввинчиваемого конца — L.
Глубина ввинчивания зависит от материала корпусной детали — чем мягче материал, тем больше глубина ввинчивания (Таблица 5.10).
Последовательность сборки: ввинчивают шпильку ввинчиваемым концом в корпус до заклинивания (по сбег резьбы), одевают на стержень шпильки присоединяемую деталь, одевают шайбу, накручивают гайку.
|
а |
|
|
б |
в |
|
г |
Рисунок 5.26 — Шпилечное соединение: а — отверстия в соединяемых деталях; б — конструктивное изображение; в — упрощенное изображение; г — модель
5.3.3 Соединение винтом
В винтовое соединение входят присоединяемые детали и корпус, стандартные изделия — винт, иногда шайба (Рисунок 5.27, б, в, г).
В присоединяемой детали выполняют гладкое сквозное отверстие, Таблица 5.15.
Гнездо под винт в корпусной детали сначала высверливают (диаметр сверления зависит от номинального диаметра резьбы, ее шага и требуемой точности изготовления, Таблица 5.2), затем делают фаску, после чего нарезают резьбу (Рисунок 5.4). Глубина сверления зависит от глубины ввинчивания винта (lвв), запаса резьбы полного профиля в гнезде и недореза, зависящего от шага: l2 = lвв + 4Р (или lвв + 1d). Глубина нарезания резьбы l3 = lвв + 2,7Р , где Р – шаг резьбы (или lвв + 0,5d).
Последовательность сборки: располагают отверстия под крепеж в деталях соосно, вставляют стержень винта через отверстие присоединяемой детали, ввинчивают винт в корпусную деталь.
|
а |
|
|
б |
в |
|
г |
Рисунок 5.27 — Винтовое соединение: а — отверстия в соединяемых деталях; б — конструктивное изображение; в — упрощенное изображение; г — модель
5.4 Прочие разъемные соединения
5.4.1 Соединение шпонкой, штифтом
Шпоночное соединение применяют для фиксации деталей при передаче крутящих моментов (Рисунок 5.28). Крутящий момент от вала через шпонку передается на втулку. Конструкция и размеры шпонок регламентируются стандартами.
На валу выполняют (фрезеруют) паз, повторяющий профиль шпонки на глубину, определяемую Таблицей 5.16.
В детали, одеваемой на вал, выполняют сквозной паз шириной, равной ширине шпонки, глубиной, определяемой Таблицей 5.16.
Параметры шпонки и пазов в соединяемых деталях зависят от диаметра вала в месте шпоночного соединения (Таблица 5.16).
Шпонки общего назначения подразделяют на призматические, клиновидные, сегментные.
Наиболее широко используются призматические шпонки (Рисунок 5.28). Боковые грани у этих шпонок — рабочие, под верхней имеется зазор. Сечение шпонки зависит от диаметра вала (Таблица 5.16), длина — от передаваемого крутящего момента и конструктивных особенностей соединения.
Обозначение: Шпонка 2-18х11х100 ГОСТ 23360-78, где 2 — исполнение 18х11 — сечение (18 — ширина), 100 — длина.
Последовательность сборки: шпонка закладывается в паз вала, деталь одевается на вал и шпонку смещением ее вдоль оси вращения вала.
Шпонка закрепляет втулку только от проворачивания. Требуется крепление втулки от возможного осевого смещения!
Рисунок 5.28
Таблица 5.16 — Шпонки призматические по ГОСТ 23360-78, мм |
||||||||
Диаметр вала, d |
Размеры сечения шпонки |
Глубина вала |
Радиус закругления паза, r или фаска, s1x45° |
Длина шпонки, l |
Фаска для шпонки, s |
|||
b |
h |
вал, t1 |
втулка, t2 |
наим. |
наиб. |
|||
от 6 до 8 |
2 |
2 |
1.2 |
1.0 |
0.08 |
0.16 |
от 6 до 20 |
0,15 – 0,25 |
св. 8 >> 10 |
3 |
3 |
1,8 |
1,4 |
6 – 36 |
|||
>> 10 >> 12 |
4 |
4 |
2,5 |
1,8 |
8 –45 |
|||
св. 12 >> 17 |
5 |
5 |
3 |
2,3 |
0,16 |
0,25 |
10 – 56 |
0,25 – 0,40 |
>> 17 >> 22 |
6 |
6 |
3,5 |
2,8 |
14 – 70 |
|||
>> 22 >> 30 |
8 |
7 |
4 |
3,3 |
18 – 90 |
|||
св. 30 >> 38 |
10 |
8 |
5 |
3,3 |
0,25 |
0,4 |
22 – 110 |
0,40 – 0,60 |
>> 28 >> 44 |
12 |
8 |
5 |
3,3 |
28 – 140 |
|||
>> 44 >> 50 |
14 |
9 |
5,5 |
3,8 |
32 – 160 |
|||
>> 50 >> 58 |
16 |
10 |
6 |
4,3 |
45 – 180 |
|||
>> 58 >> 65 |
18 |
11 |
7 |
4,4 |
50 – 200 |
|||
св. 65 >> 75 |
20 |
12 |
7,5 |
4,9 |
0,4 |
0,6 |
56 – 220 |
0,60 – 0,80 |
>> 75 >> 85 |
22 |
14 |
9 |
5,4 |
63 – 250 |
|||
>> 85 >> 95 |
25 |
14 |
9 |
5,4 |
70 – 280 |
|||
св. 95 >> 110 |
28 |
16 |
10 |
6.4 |
0.4 |
0.6 |
80 – 320 |
0,60 – 0,80 |
>> 110 >> 130 |
32 |
18 |
11 |
7.4 |
90 – 360 |
|||
Штифты применяют для точного фиксирования деталей. Они позволяют при необходимости разъединения деталей повторную сборку с сохранением точности их расположения. Штифты применяются для установки деталей (установочные штифты), а также в качестве соединительных и предохранительных деталей.
Последовательность сборки: устанавливают деталь на валу в нужном положении, совместно, в двух деталях, просверливают отверстие, вбивают штифт.
Так как при соединении деталей штифтом отверстие под штифт просверливается в процессе сборки, то на сборочном чертеже указываются установочные (размер 5 мм) и исполнительные размеры (Рисунок 5.30).
Штифты подразделяют на цилиндрические и конические (Рисунок 5.29).
Обозначение: Штифт 10х60 ГОСТ 3128-70, 10 — диаметр в мм, 60 — длина в мм.
Размер d1 для конического штифта рассчитывается по формуле: d1=d+(l-2c)/50
Рисунок 5.29 — Изображение цилиндрического штифта
Рисунок 5.30 — Штифтовое соединение
Таблица 5.17 — Штифты цилиндрические (ГОСТ 3128-70) и конические (ГОСТ 3129-70), мм |
|||
d |
c |
длина штифта, l |
|
цилиндрического |
конического |
||
1 |
0,2 |
от 2,5 до 18 |
от 5 до 18 |
1,2 |
0,2 |
>> 2.5 >> 25 |
>> 6 >> 22 |
1,6 |
0,3 |
>> 3 >> (32) |
>> 6 >> 28 |
2 |
0,3 |
>> 4 >> 40 |
>> 8 >> 36 |
2,5 |
0,5 |
>> 5 >> 50 |
>> 10 >> 45 |
3 |
0,5 |
>> 6 >> 60 |
>> 12 >> 55 |
4 |
0,6 |
>> 8 >> 80 |
>> 16 >> 70 |
5 |
0,8 |
>> 10 >> 100 |
>> 16 >> 90 |
6 |
1,0 |
>> 12 >> 120 |
>> 20 >> 110 |
8 |
1,2 |
>> 16 >> 160 |
>> 25 >> 140 |
10 |
1,6 |
>> 20 >> 160 |
>> 28 >> 180 |
12 |
1,6 |
>> 25 >> 160 |
>> 32 >> 220 |
16 |
2,0 |
>> 30 >> 280 |
>> 40 >> 280 |
20 |
2,5 |
>> 40 >> 280 |
>> 50 >> 280 |
25 |
3,0 |
>> 50 >> 280 |
>> 60 >> 280 |
32 |
4,0 |
>> 60 >> 280 |
>> 80 >> 280 |
40 |
5,0 |
>> 80 >> 280 |
>> 100 >> 280 |
50 |
6,3 |
>> 100 >> 280 |
>> 120 >> 280 |
Длина штифтов до 36 мм выбирается из ряда: 4; 5; 6; 8; 10; 12; 14; 16; (18); 20; (22); 25; (28); 30; (32); 36, длина штифтов от 40 до 50 мм выбирается с окончанием на 0 или 5; от 60 мм и выше – с окончанием на 0.