З`єднання: призначення, види з`єднань. Приклади, гідності, недоліки видів з`єднань

Машини та верстати, обладнання та побутова техніка - все ці механізми в своїй конструкції мають безліч деталей. Їх якісне з`єднання - гарантія надійності і безпеки при роботі. Які види з`єднань бувають? Їх характеристики, гідності й недоліки розглянемо докладніше.

Класифікація

Різні види з`єднань можна поділити на дві основні групи. Перша з яких за принципом дії:

• Рухливі. Деталі можуть виробляти рух відносно один одного.
• Нерухомі. Обидві частини деталі жорстко закріплені між собою.

У свою чергу, кожен вид попередньої класифікації може здійснюватися двома способами з`єднання:

• Роз`ємне. Застосовується, коли потрібно періодична заміна деталей, складання та розбирання механізму в цілому. Це такі види з`єднань: різьбове (За допомогою ходових болтів), зубчасте, шпонкові та ін.
• Нероз`ємне. Такі сполуки можна демонтувати тільки за допомогою механічного впливу, при якому відбувається руйнування пов`язаних частин. Які це види з`єднань? Серед них - зварювання, склейка, клепання, розвальцьовування, опресовування, посадка з натягом, зшивання, кернение і т. Д.

Отже, давайте розглянемо докладніше основні види з`єднань деталей.

Відео: Як треба правильно пакувати сантехнічні різьблення для з`єднання без подальшого перебігу.

різьбовій метод

Старий і давно випробуваний варіант кріплення. Для нього використовуються наступні елементи: болти, гвинти, шпильки, гвинтові стяжки та інші. Кріплення здійснюється за рахунок різьблення на кріпленні і в отворі деталі. Спіральні виступи на стрижні і в технологічному отворі деталей називають різьбленням. Розглянемо основні кріпильні вироби:

• Болт являє собою різьбовій стрижень, на одному кінці якого знаходиться кріпильна головка. Її форма буває шестигранною, квадратної, круглої і т. Д.
• Гвинт відрізняється від попереднього вироби тим, що на голівці розташовується проріз (шліц) під викрутку. Він буває шестигранним, прямим, хрестовим і т. Д. За типом головки вироби бувають потайними, циліндричними, напівкруглими, напівпотайною.
• Шпилька - стрижень з різьбленням на обох кінцях. На відміну від попередніх варіантів не має головки.
• Установча шпилька на одному кінці має шліц.
• Гайка - призма з наскрізним отвором або заглушеним з одного боку.

До цих метизами випускаються шайби: плоска, пружинна, деформируемая. Така фіксація застосовується повсюдно.

Шпонкове

Шпонки фіксують вал з деталями, які передають обертання і коливання. Конструкція таких елементів може бути призматическая, клинова, сегментна, тангенціальна. Таке кріплення утворює такі види з`єднань:

• Ненапружені здійснюються за допомогою призматичних сегментних шпонок. При складанні немає попереднього напруження.
• Напружені виробляються тангенціальними і сегментними шпонками. При складанні з`являється монтажне напруга. Використовуються для складних механізмів.

Зубчасті (шліцьові) з`єднання

Кріплення відбувається за рахунок виступаючих зубів на валу і поглиблення під них в ступиці. Розміри закріплені стандартами. Цей спосіб використовується для рухомих і нерухомих кріплень.

Тут виділяють три варіанти фіксації по жорсткості: легка, середня, висока. Відмінність полягає в кількості і висоті зубів. Воно лежить в діапазоні 6-20 штук. Форма зубів:

• Трикутні малозатребуваним. Використовуються для невеликих нерухомих валів і з малим обертальним моментом.
• Прямобочние. Центруються по бічних гранях, по внутрішньому і зовнішньому діаметру.
• Евольвентні. Застосовуються для великих валів.

Де використовуються ці види? Призначення з`єднань такого плану - передача крутного моменту. Найбільш відоме застосування - електроінструменти.

Ми розглянули роз`ємні кріплення. Далі вивчимо основні види з`єднань нероз`ємних.

зварювальне

Чим вони особливі? Такі види з`єднань утворюються за рахунок нагріву і наплавлення матеріалу в місці кріплення з утворенням зварного шва. Це зчеплення вважається одним з найпоширеніших. Існує кілька варіантів зварювання. Найпопулярніші з них:

Відео: Компресійні фітинги Plasson

• Зварювання електродугою. Можна виділити три основні підвиди: автоматична під флюсом (відрізняється високою продуктивністю і якістю, використовується в масовому виробництві), напівавтоматична під флюсом (використовується для коротких переривчастих швів), ручна (знижена швидкість продуктивності, якість залежить безпосередньо від досвіду зварника).
• Контактна зварка. Застосовується на масовому виробництві для тонколистого металу. Шов виконується Нахлесточного.

Один з популярних варіантів кріплення представлений на фото. Часто застосовується і в заміському будівництві.

Пайка

На відміну від зварювання в момент пайки поверхню металу не нагрівається до температури оплавлення. Роль сполучної виконує розплавленийприпой, який має нижчу температуру плавлення. Такий спосіб зчеплення застосовується для малих деталей. Пов`язано це з обмеженням зазору між поверхнями частин.

клейові сполуки

Для такого кріплення не потрібно розігрів поверхонь. Під кожен вид металу підбирається свій клей, який забезпечить щільне зчеплення. Для таких операцій деталі підготовляються. Поверхня шліфується, обезжиривается, наноситься спеціальна грунтовка, після цього роблять операцію зі склеювання. Застосовувані склади відрізняються додатковими властивостями і адгезію до різних поверхонь.

Відео: Сантехніка, з`єднання типу «зганяння»

клепочним фіксація

Цей спосіб зчеплення застосовується в основному для з`єднання листового металу і фасонних профілів. Технологічний отвір в поверхнях здійснюють свердлінням, далі вставляється клепка. За рахунок механічного впливу стрижень і головка деформуються, заповнюють і фіксують отвір. Таку операцію роблять ручним і механізованим способом. Клепками фіксують матеріал, що не піддається звареним робіт, пайку, склеювання, і до деталей, де треба відтягнути руйнує процес.

Відео: Sealing of threaded connections. Ущільнення різьбових з`єднань льоном і пастою Unipak

Пресове з`єднання

Проводиться підгонкою посадочних місць деталей. Зчіпка відбувається за рахунок сили тертя. В основному цей вид вважається нерознімним. Але це умовно. У практиці все ж виробляють демонтаж і заміну деталей.

Переваги, недоліки видів з`єднань

Кожен кріплення відрізняється своїми характеристиками. Розглянемо всі варіанти з точки зору переваг і недоліків:

• Різьбове. Витримує великі навантаження, надійне зчеплення, широкий асортимент виробів, легкість монтажу і демонтажу, можливість застосовувати механізацію, невисока вартість. Недоліки: підвищена кількість концетратов напруги, знижує опірність.
• Шпонкове. Нескладна конструкція, легкий монтаж і демонтаж. Недоліки: паз для шпону за рахунок зменшення перетину вала і маточини послаблює їх. Також це відбувається за рахунок концентрацій напружень кручений і вигину. Трудомісткий процес виготовлення кріплення.
• Зубчасте. Утворює хороше зчеплення і точний напрям осьового переміщення, передає більший крутний момент, менша кількість деталей, надійність при реверсивних і динамічних навантаженнях, менше ослаблення валу, зменшення довжини маточини. Недоліки: підвищена ціна, складна технологія виробництва.
• Зварювальне. Невисока вартість робіт, з`єднання виходить герметичним і щільним, застосування автоматизованих процесів, можливість роботи з товстим профілем. Недоліки: при ручному зварюванні якість залежить безпосередньо від кваліфікації працівника, деформація поверхні деталей при нагріванні, низька надійність при вібраціях і ударних впливах.
• Пайка. Немає деформації поверхонь деталей, висока точність, можливість розпаювання. Недоліки: складний процес підготовки підстав, повинен забезпечуватися мінімальний зазор.
• Клейове. Невисока вартість, не відбувається ослаблення робочого перерізу, можливість комбінованого використання з іншими видами кріплень, герметичність стику, підвищує антикорозійні властивості шва, стійкість до впливу води, хімії, температурних перепадів, простата технології нанесення. Недоліки: ретельна підготовка підстави, при неправильному підборі складу можуть знижуватися характеристики.
• Клепочное. Можливість застосування до матеріалів, які не піддаються зварюванні, надійність, перешкоджає появі втомних тріщин. Недоліки: трудомісткість, матеріаломісткість, при процесі з`являється деформація поверхонь деталей через механічного впливу.
• Пресове з`єднання. Конструкція досить проста, гарне розташування деталей відносно один одного, витримує великі навантаження. Недоліки: непроста збірка, міцність розсіюється під впливом вібрацій і коливань.

Як видно, кожен вид має свої переваги і недоліки. З огляду на ці фактори, підбирають оптимальні види кріплення в кожному конкретному випадку. Розглянемо, де застосовуються різні сполуки.

Види з`єднань. приклади застосування

Різьбове, клейове, зварне з`єднання зустрічаються повсюдно в будь-якій галузі. Наприклад, будівельної, меблевої, у важкій промисловості і так далі. Шпонкові та шліцьові фіксації широко використовується в електроінструментах, обладнанні, машинобудуванні. Пресове з`єднання встановлюються на вали зубчастих кілець, черв`ячні колеса. Пайка часто застосовується в роботі з електронними системами, де потрібна максимальна точність. Клепочное застосовується для зшивання аркушів тонкого металу. Однак, як показано на останньому фото, за допомогою заклепок можна скріпити досить великі швелера. Це лише незначний список застосування окремих варіантів кріплення.

Можна сказати, що з технічним прогресом технологія зчеплення бурхливо розвивається, а це значить, що будуть з`являтися нові види з`єднань деталей. Сучасний світ наповнений агрегатами, машинами і механізмами. Від того, наскільки міцно закріплені деталі, залежать якість і термін служби вузлів. Також важливо, щоб з`єднання не спотворювало форму виробу і не вносило додаткових змін в конструкцію. Тому воно повинно відповідати технологічним нормам. Якщо їх дотримуватися, то кількість аварійних ситуацій на підприємствах скоротиться в рази, а самі агрегати прослужать дуже довго.

Отже, ми з`ясували, які існують види з`єднання деталей.