Виды соединений металла. Разъемные соединения

2 июля 2018
BigCut

 Процесс создания любого механизма невозможен без соединения отдельных элементов, деталей и узлов. Эффективное взаимодействие компонентов в составе этого механизма и работа агрегата достигается за счет различных вариантов соединений. Такие соединения могут быть разъемными и неразъемными.

Разъемное соединение предполагает многократную сборку и разборку, в ходе которой части конструкции остаются без повреждения и деформации. К этому типу относятся: резьбовые, зубчатые, штифтовые, шпоночные, шлицевые, а также соединения при помощи ходовых винтов.

Виды разъемных соединений

Для разъемного соединения характерна подвижная посадка по винтовым, цилиндрическим, коническим или плоским поверхностям. Остановимся подробнее на каждом из соединений.

Резьбовое соединение является одним из самых распространенных типов соединения – до 60% соединительных элементов в механике приходится на детали, имеющие резьбу.

Классификация таких деталей следующая: гайки и шайбы, болты, винты, шпильки. Различают детали по профилю резьбы, по форме поверхности, по направлению винтовой линии резьбы, по их назначению. Чаще всего детали с резьбовым соединением выполняют функции крепежных элементов, служат для уплотнения, а также для передачи движения.

Такие соединения способны выдерживать высокие нагрузки, они удобны в работе. Ассортимент резьбовых метизов позволяет их использовать для огромного количества работ, при этом цена резьбовых деталей невысока, а производство стандартизировано.

Соединения при помощи ходовых винтов предполагает наличие в детали специального отверстия с резьбой для ввинчивания винта. Форма, глубина и диаметр гнезда для винта зависят от размера резьбы на винте. Необходимо также учитывать свойства материала, из которого изготовлена деталь, предназначенная для винта. Служат для преобразования вращательного движения в поступательное.

При изготовлении ходовых винтов выполняется резьба с профилем в виде трапеции с равными боками и углом 30°. Трапецеидальная резьба задает передачу вращения или возвратно-поступательного движения в тяжело нагруженных подвижных резьбовых соединениях. Ходовые винты востребованы во многих механизмах, станках и оборудовании для перемещения суппортов или кареток.

Зубчатое (шлицевое) соединение образовано при помощи выступающих зубьев и предназначенных для них углублений (шлицев) в деталях. Основным определяющим параметром такого соединения будет профиль зубьев. Чаще всего встречаются прямобочные, реже – эвольвентные и треугольные. Выделяют также следующие характеристики соединения: по способу центрирования и подвижности или неподвижности соединения. Зубчатое соединение гарантирует надежность сцепления элементов при динамических и реверсивных нагрузках.

Шпоночное соединение – это конструкция, состоящая из вала, ступицы охватывающей детали и шпонки, которая расположена в их пазах для передачи вращающего момента между валом и деталью. Шпоночные соединения могут быть ненапряженные (сборка не предполагает создания напряжения в детали) и напряженные (в момент сборки в деталях возникают предварительные напряжения). Это одно из самых простых конструкционных решений, не представляющее никаких сложностей при установке, а также при сборке и разборке. Однако детали со шпоночным соединением требуют специальных навыков при изготовлении.

Шплинты нашли применение для надежной фиксации узлов во многих сферах от промышленности и машиностроения до бытового назначения. Шплинтовое соединение используют для шплинтовки, стопорения гаек, крепления элементов деталей, в соединениях рычажных систем, для работы подъемных механизмов. Этот способ соединения один из самых несложных и недорогих. Шплинты имеют несколько стандартных разновидностей, их конфигурация может варьироваться в зависимости от назначения. Преимущества шплинтового соединения в простоте, в компактности, в удобстве использования и довольно высокой степени надежности.