Файл: Заплетохин, В. А. Соединения деталей приборов [пособие].pdf

значения этих параметров устанавливаются исходя из требований

кточности и надежности прибора или автоматического устройства.

6.Т е х н о л о г и ч н о с т ь . Под технологичностью понимается из готовление деталей н их соединений с наименьшими затратами време­ ни, труда и средств в конкретных условиях производства.

Современное производство располагает многими видами техноло­ гических средств для выполнения различных вариантов конструкций одного назначения. При выборе способа соединения необходимо учи­ тывать пе только физико-мехапические, но и технологические свойст­ ва материалов деталей. В приборостроении при выборе типа соедине­ ния технологические соображения во многих случаях являются реша­ ющими. При этом учитываются технологические свойства самих ма­ териалов (свариваемость, пластичность, жидкотекучесть и др.), а так­ же наличие в конкретном производстве соответствующего оборудова­ ния, инструмента, приспособлений. Выбор типа соединения будет оптимальным в том случае, когда конструктор работает в тесном кон­ такте с технологами и хорошо знаком с технологическими про­ цессами.

Важным условием современного конструирования приборов явля­ ется максимальное использование в новых разработках стандартных деталей и их соединений. Государственные стандарты устанавливают обязательные нормы, которым должны соответствовать геометриче­ ские и качественные параметры соединений деталей.

Стандарты основаны на достижениях науки и техники, на специ­

альных научных исследованиях и передовом опыте промышленности. Поэтому они являются ведущим документом при разработке новых конструкций. Об уровне и качестве конструктивной разработки гово­ рит степень использования стандартных изделий. Малый процент ис­ пользования стандартных деталей и их соединений в новых конструк­ циях приборов часто объясняется недостаточной квалификацией или невнимательностью конструктора.

Благодаря стандартизации большого числа деталей и их соедине­ ний значительно сокращается во времени процесс проектирования и освоения новых приборов и автоматических устройств, существен­ но снижается стоимость изготавливаемых изделий, повышается их качество, упрощается ремонт в период эксплуатации.

Большинство типовых соединений деталей регламентировано госу­ дарственными стандартами и нормалями различных ведомств. Выбор размерного ряда стандартных деталей и параметров их соединений производится на основе принципа конструктивного подобия, в кото­ ром используются ряды предпочтительных чисел (ГОСТ 8032—56) и нормальных линейных размеров (ГОСТ 6636—69). Имеющиеся проверенные системы допусков и посадок на стандартные соедине­ ния деталей (резьбовые, шпоночные, шлицевые и др.) обеспечивают взаимозаменяемость деталей, входящих в соединение.

9

Г Л А В А I

Н Е Р А З Ъ Е М Н Ы Е С О Е Д И Н Е Н И Я

§ 1. СОЕДИНЕНИЯ ЗАПРЕССОВКОЙ

Соединения запрессовкой представляют собой неразъемные соеди­ нения деталей за счет напряженного состояния материалов в месте контакта. Они в основном применяются для цилиндрических деталей и в общем случае состоят из двух деталей: охватываемой (вала) и охватывающей (детали с отверстием).

Перед сборкой соединения диаметр охватываемой детали больше диаметра охватывающей.. Благодаря разности диаметров на сопря­ женных поверхностях создается напряженное состояние. Достоинст­ вом соединений запрессовкой является простота выполнения. Сборка соединений может производиться под прессом, нагревом охватываю­ щей детали или охлаждением охватываемой. Если соединение осу­ ществляется под прессом, то на валу предусматривают разжимающий конус (рис. 1 и 3), чтобы вал в процессе сборки не срезал материал отверстия.

Запрессовку используют для соединения металлических деталей между собой, а также для соединения металлических детали! с дета­ лями из эбонита, текстолита, фибры и других неметаллических мате­ риалов.

Соединения запрессовкой предназначены для передачи осевых усилий, направленных вдоль оси вала, крутящего момента или сов­ местного действия осевого усилия и крутящего момента. Под проч­ ностью соединений запрессовкой понимают их способность сопротив­ ляться действию нагрузок, стремящихся сместить одну деталь отно­ сительно другой.

Запрессовка на гладких поверхностях обеспечивает лучшее цен­ трирование соединений деталей. Практически точность данного вида соединений равна точности цельноизготовленной детали. При запрес­ совке на накатку трудно обеспечить соосность соединенных деталей. Однако при малых размерах деталей запрессовка на гладких поверх­ ностях менее экономична, так как требует высокой точности размеров и высокого класса чистоты поверхности. Чистота обработки поверх­ ностей на накатке может быть значительно ниже.

10

Недостатками прессовых соединений являются повышенная кон­ центрация напряжений в месте контакта поверхностей и трудность контроля качества соединения.

П р о ч н о с т ь с о е д и н е н и й з а п р е с с о в к о й на г л а д ­ к и х ц и л и н д р и ч е с к и х п о в е р х н о с т я х . Прочность собран­ ного соединения зависит от величины натяга б, т. е. разности между

В результате сборки на сопряженных поверхностях (рис. 2) со­ здается удельное давление р, которое определяется по формуле

где d — номинальный диаметр сопряженных поверхностей; Е\ и —

модули упругости охватываемой и охватывающей деталей соответст­

где p-i и Ц2 — коэффициенты Пауссона.

Т а б л и ц а 1

Коэффициенты Сi и С2 (при коэффициентах Пауссона M-i = pi2=0,3)

И

Если на соединение действует усилие Q, направленное вдоль оси,

то неподвижность соединения обеспечивается условием

где F — сила трения, возникающая на контактируемых поверхностях.

Сила трения определяется в данном случае по формуле

(обычно Z= l-h l,5 d); f — коэффи­

циент трения.

Из уравнений (1.01), (1.02)

и (1.03) можно определить расчет­ ную величину натяга, обеспечи­

Если на соединение действует крутящий момент Л/Кр, тогда не­ подвижность соединения можно обеспечить при условии

2М кр

<F. (1.05)

Расчетная величина натяга при действии крутящего момента со­ гласно (1.04) и (1.05) равна

При совместном действии осе­ вой силы и крутящего момента

условие неподвижности соединения будет

и расчетная величина натяга согласно (1.04) и (1.07) определяется следующим выражением:

12