Клиновые соединения
Обычно данный тип соединений применяется для соединения деталей и передачи значительных усилий и вращающего момента, для чего в соединяемых деталях (стержне и втулке) выполняется паз, в который входит клин. Клинья бывают одно-, двух- и бесскосные, называемые чеками. Сечение клина — прямоугольное или прямоугольное с закругленными узкими гранями. Толщина клина как правило составляет от 0,25 до 0,5 диаметра стержня, а высота от 1,1 до 1,2 диаметра втулки. Уклон клина от 1/20 до 1/100 обеспечивает его самоторможение. При больших уклонах требуются устройства (винты и шплинты), предохраняющие клин от самопроизвольного выдвижения.
Возможные дефекты клиновых соединений могут быть: смятие клина, износ пазов, трещины в соединяемых деталях. Методы ремонта: дефектные клинья и детали заменяют, изношенные пазы расширяют под новый клин или заваривают и изготовляют новый паз. Трещины заваривают или заделывают пластмассовыми композициями.
Штифтовые соединения
Применяются для точного взаимного фиксирования деталей и передачи небольших нагрузок. В соответствии с этим штифты делят на установочные и крепежные. По форме различают цилиндрические и конические штифты. По конструкции рабочей части штифты выполняют гладкими и насеченными. Насечки на штифте позволяют использовать отверстие, полученное сверлением без последующего развертывания (как для гладких штифтов), а также допускают многократную постановку их в одно и то же отверстие.
Гладкие цилиндрические штифты изготовляют незакаленными диаметром от 0,6 до 50 мм по ГОСТ 3128-70 и закаленными диаметром от 0,6 до 20 мм по ГОСТ 24269-80. Для неразборных соединений могут применяться штифты с засверленными концами под расклепку диаметром от 2,0 до 25 мм по ГОСТ 10774-80. Насеченные цилиндрические штифты изготовляют диаметром от 1,0 до 16 мм по ГОСТ 12850-80, а с коническими насечками диаметром от 1,6 до 16 мм по ГОСТ 10773-80.
Конические штифты изготовляют с конусностью 1 : 50, обеспечивающей самоторможение, следующих типов: гладкие c диаметром от 0,6 до 50 мм по ГОСТ 3129-70; с резьбовой цапфой диаметром от 4 до 12 мм или внутренней резьбой диаметром от 6 до 60 мм по ГОСТ 9464-79, обеспечивающие легкий демонтаж; разводные диаметром от 5 до 16 мм по ГОСТ 19119-80, предназначенные для лучшей фиксации.
Примеры условного обозначения: цилиндрического штифта диаметром 10h11 и длиной 60 мм — штифт 10h11x60 ГОСТ 3128-70; конического штифта диаметром 10 мм и длиной 60 мм -штифт 10×60 ГОСТ 3129-70.
Самыми распространенными дефектами штифтовых соединений являются срез или смятие штифта, износ отверстия под штифт, трещины в соединяемых деталях. Основные методы ремонта штифтовых соединений: дефектные штифты и детали подлежат обязательной замене, изношенные отверстия расширяют путем растачивания под новый штифт или заваривают и изготовляют новое отверстие.
Сборка штифтовых соединений: по имеющемуся отверстию в одной детали после фиксации положения соединяемых деталей засверливают отверстие в другой детали (для конического штифта диаметр сверла равен диаметру штифта). После этого для гладких штифтов (без насечек) оба отверстия совместно развертывают цилиндрической или конической разверткой. В полученное отверстие загоняют штифт.
Источник
Ремонт клиновых соединений кратко
Ремонт штифтовых соединений
Штифты предназначены для точного взаимного фиксирования деталей и передачи небольших нагрузок. Применяются также специальные срезные штифты, служащие предохранительными элементами.
По форме различают шрифты цилиндрические гладкие (рис. 41, а), цилиндрические и конические с насеченными канавками (рис. 41, б, в), конические гладкие (рис. 41, г).
Гладкие цилиндрические штифты изготавливаются незакаленными диаметром от 0,6 до 50 мм (ГОСТ 3128—70) и закаленными диаметром от 0,6 до 20 мм (ГОСТ 24269 — 80). Насеченные цилиндрические штифты изготавливаются диаметром от 1,0 до 16 мм (ГОСТ 12850 — 80). Штифты с насечками не требуют развертки отверстий и обеспечивают повышенную устойчивость против выпадания без дополнительных средств закрепления.
Конические штифты изготавливаются с конусностью 1:50, обеспечивающей надежное самоторможение и центрирование деталей. Они бывают следующих типов: гладкие диаметром от 0,6 до
50 мм (ГОСТ 3129 — 70); с резьбовой цапфой (рис. 41, д) диаметром от 4 до 12 мм (СТ СЭВ 282 — 76); с внутренней резьбой (рис. 41, е) диаметром от 6 до 60 мм (ГОСТ 9464—79), обеспечивающей легкую разборку соединения; разводные (рис. 41, ж) диаметром от 5 до 16 мм (ГОСТ 19119 — 80).
Примеры условных обозначений. Цилиндрический штифт диаметром Ю/ill и длиной 60 мм: Штифт 10Л11 х60 ГОСТ 3128—70; конический штифт диаметром 10 и длиной 60 мм: Штифт 10 х 60 ГОСТ 3129-70.
Дефекты штифтовых соединений и способы их ремонта приведены в табл. 16.
Возможные дефекты и способы ремонта штифтовых соединений
Способ ремонта
Срез или смятие штифтов
Замена новыми
Износ отверстия под штифт
Отверстие расширяют под новый штифт или заваривают и изготавливают другое отверстие
в соединяемых деталях
Трещины заваривают или заделывают пластмассовыми композициями
Рис. 41. Штифты:
а — цилиндрический гладкий; б и в — соответственно цилиндрический и конический; в — с насеченными канавками; г — гладкий; д — с резьбовой цапфой; е — с внутренней резьбой; ж — разводной
Источник
Ремонт клиновых соединений кратко
Клиновое соединение является разновидностью шпоночного и состоит из стержня, втулки и клина (рис. 13.8). Соединяющей деталью является клин, который вставляют в сквозные прорези стержня и втулки.
Рис. 13.8. Клиновое соединение
Клинья бывают одно-, двух- и бесскосные, называемые чеками. Сечение клина – прямоугольное или прямоугольное с закругленными узкими гранями. Толщина клина – 0,25–0,5 диаметра стержня, высота – 1,1–1,2 диаметра втулки. Уклон клина – от 1/20 до 1/100 – обеспечивает его самоторможение. При больших уклонах требуются устройства (винты, шплинты и т. п.), предохраняющие клин от самопроизвольного выдвижения.
В зависимости от назначения различают силовые и установочные клиновые соединения. Силовые клинья служат для прочного соединения деталей машин и механизмов. Установочные клинья предназначены для установки деталей в нужном положении и регулирования этого положения. В силовых соединениях клин устанавливают на место, забивая его молотком или затягивая с помощью винта.
В зависимости от способа сборки различают напряженные и ненапряженные клиновые соединения. Предварительный натяг в напряженных клиновых соединениях достигается за счет заплечников на стержне или посадкой хвостовика во втулке на конусе. Клин удерживается в основном за счет сил трения.
Штифтовое соединение является разновидностью клинового. Крепежной деталью в нем является штифт, представляющий собой цилиндрический или конический стержень (рис. 13.9). Штифты служат для обеспечения точного взаимного расположения соединяемых между собой деталей, а также для передачи небольших крутящих моментов. В соответствии с этим штифты делят на установочные и крепежные.
Рис. 13.9. Штифты и штифтовые соединения
По форме различают цилиндрические и конические штифты. Конические штифты имеют конусность 1: 50 и могут использоваться многократно.
Цилиндрические штифты удерживаются в отверстии за счет натяга, поэтому при многократном использовании нарушаются плотность их посадки и точность установки. Для повышения надежности соединения применяют разводные и резьбовые штифты.
По конструкции рабочей части штифты выполняют гладкими и насеченными. Насечки на штифту позволяют использовать отверстия, полученные сверлением, без последующего развертывания (как для гладких штифтов), а также допускают многократную постановку их в одно и то же отверстие.
Сборка штифтовых соединений. По имеющемуся отверстию в одной детали после фиксации положения соединяемых деталей засверливают отверстие в другой детали (для конического штифта диаметр сверла равен диаметру штифта). После этого для гладких штифтов оба отверстия совместно развертывают цилиндрической или конической разверткой. В полученное отверстие загоняют штифт.
Нормальный натяг в коническом штифтовом соединении может быть получен, если штифт, вставляемый в отверстие вручную без применения каких-либо инструментов, входит в него на 70–75 % длины. Устанавливают штифт с помощью молотка, используя оправку, или на прессе. Для того чтобы при разборке штифт можно было легко удалить, он должен на 1–2 мм выступать над поверхностью сопрягаемых деталей.
Контроль качества сборки соединений
Контроль резьбовых соединений. Детали резьбовых соединений должны отвечать таким требованиям, как: прямолинейность оси стержня болта, винта, шпильки; перпендикулярность опорных поверхностей гайки и головки болта к оси резьбы; наличие резьбы полного и неискаженного профиля; отсутствие сорванных витков, забоин, вмятин и трещин на резьбе; наличие фаски на концах резьбовых деталей; отсутствие смятия граней гаек и головок болтов и винтов, а также отверстий и шлицев для ключей и отверток; высота выступающего из гайки конца болта или шпильки, не превышающая трех витков; одинаковый размер под ключ всех гаек, болтов или винтов в групповом резьбовом соединении.
Прямолинейность осей и перпендикулярность поверхностей проверяется угольником.
В технических условиях на сборку ответственных резьбовых соединений указывают предельные значения усилия затяжки гаек и винтов, которые обычно устанавливают в зависимости от диаметра резьбы и материала деталей резьбового соединения.
Затяжку резьбового соединения можно проконтролировать измерением удлинения болта и шпильки индикатором или микрометром. Индикатором измеряют удлинение болта с помощью контрольного штифта, который устанавливают в специальном отверстии болта, а микрометром измеряют длину резьбовой детали до и после затяжки резьбового соединения.
Контроль шлицевых соединений. Шлицевые соединения контролируют комплексными измерительными приборами – калибр-пробками и калибр-кольцами. При контроле комплексными приборами изделие считают годным, если калибр-пробка проходит в отверстие, а диаметр и ширина паза не выходят за установленные пределы. Вал считают годным, если калибр-кольцо свободно проходит по нему, а диаметр и толщина зуба не выходят за установленное нижнее предельное отклонение.
Контроль положения шлицов и пазов относительно центрирующего диаметра определяют следующим образом (рис. 13.10, а). На призмах 2 устанавливают вал 1 с помощью индикатора, выставляя его по боковым поверхностям шлицов в нулевое положение. Затем вал поворачивают на 180° и устанавливают его так, чтобы показания индикатора при его перемещении по двум боковым поверхностям шлицов были одинаковы. Эти показания определяют отклонение положения шлицов относительно оси центрирующего диаметра, которое может быть измерено с помощью прибора 3 (рис. 13.10, б), установленного опорными поверхностями на боковые поверхности шлицов, а измерительным наконечником 4 – по центрирующему диаметру. В процессе измерения деталь поворачивают, по отклонению стрелки индикатора 5 определяют величину отклонения положения шлицов.
Рис. 13.10. Приспособление для контроля положения шлицов:
а – относительно центрирующего диаметра; б – относительно оси центрирующего диаметра; 1 – вал; 2 – призмы; 3 – измерительный прибор; 4 – измерительный наконечник; 5 – индикатор
Но наиболее точно отклонение определяют при установке проверяемого шлицевого вала в центрах делительной головки. Измерения производят по индикатору, предварительно настраиваемому по блоку концевых мер длины.
Сборка механизмов вращательного движения
Технология сборки валов и осей
Валы предназначены для передачи вращающего момента и, как правило, поддержания установленных на них деталей. Кроме вращающих моментов валы нагружены обычно поперечными силами и изгибающими моментами.
Оси обеспечивают вращательное движение закрепленных на них деталей, нагружены поперечными силами и изгибающими моментами, а вращающих моментов не передают. Оси бывают вращающимися и неподвижными.
Различают валы прямые и коленчатые, ступенчатые и гладкие, сплошные и пустотелые, цельные и составные, а также гибкие проволочные. Чаще всего валы выполняют ступенчатыми, состоящими из участков различных диаметров, называемых монтажными шейками и служащих для установки на них различных деталей. Крепление деталей на валах во избежание проворота осуществляется с помощью шпонок, шлицов, штифтов, клиньев и др., а для предотвращения осевого перемещения – втулками, запорными кольцами, винтами и др.
Опорные участки осей и валов называются цапфами. Цапфы могут быть цилиндрическими, коническими, шаровыми. Цапфа, расположенная на конце вала, называется шипом, промежуточные цапфы называются шейками. Цапфа, воспринимающая осевые усилия и расположенная перпендикулярно к оси вала, называется пятой. Пяты могут быть плоскими, кольцевыми и гребенчатыми.
Материал валов и осей должен иметь хорошую обрабатываемость, способность подвергаться термической обработке, высокую износостойкость. Этим требованиям отвечают стали 20, 30, 35, 40, 45 (применяются чаще других), Ст3, Ст4, Ст5, а также модифицированные чугуны. Тяжело нагруженные валы в целях обеспечения минимальных диаметров и повышения износостойкости цапф изготовляют из легированных сталей различных марок.
Технические требования к валам: отсутствие износа, забоин и задиров монтажных шеек; наличие заданных размеров и правильной геометрической формы монтажных шеек; перпендикулярность опорных уступов и буртиков оси вала; прямолинейность оси вала и отсутствие его скрученности; отсутствие трещин, изломов; отсутствие износа и смятия рабочих поверхностей шлицов, шпоночных пазов, резьбы.
Наиболее характерные соединения валов – жесткие и быстроразъемные.
Жесткое соединение валов собирают при помощи пресса и приспособления. При сборке охватывающие детали нагревают.
Рассмотрим порядок сборки жесткого соединения валов на примере сборки коленчатого вала пускового двигателя.
Сначала собирают полуоси со щеками на гидравлическом прессе с предварительным подогревом щек до 180 °C. Щеки, собранные с полуосями, нагревают до 180–200 °C. После нагрева переднюю щеку устанавливают на нижнюю плиту 2 (рис. 14.1) приспособления так, чтобы полуось вошла в калиброванное отверстие плиты, а в отверстие щеки под палец кривошипа вошел центр 3. На центр надевают палец кривошипа с роликами и шатуном, устанавливают вторую щеку, верхнюю плиту 1 приспособления и ограничительное кольцо 5 между щеками. При помощи пресса запрессовывают палец в щеки. Качество сборки контролируют в приспособлении. Биение мест посадки роликоподшипников на полуосях, а также торцов щек на крайних точках не должно превышать 0,20 мм.
Источник