Разъемные и неразъемные соединения.

 

непосредственно выполнение эскизов и чертежей элементов соединений и самих узлов соединений, входящих в сборочные чертежи. При графическом изображении стоят две задачи: умение изображать (эскизировать или делать чертеж) детали соединений с правильной простановкой размеров (например, для их изготовления) и умение их изображать в сборочной конструкции (например, для проектирования новых механизмов). Последнее допускает упрощения, которые даются в ГОСТах и справочной литературе. Поэтому, будь это эскиз (выполняемый пусть даже на компьютере) или чертеж, требования к правильному изображению, правильной простановке размеров, обозначению по ГОСТу, простановке требований к изготовлению и многому другому остаются.

Каждое изделие состоит из отдельных деталей, соединенных между собой тем или иным способом. Различают соединения разъемные и неразъемные.

 

К разъемным соединениям деталей относят резьбовое соединение, шпоночные, в котором соединяющим элементом является резьба. К неразъемным соединениям относят сварные, паяные, клеевые, заклепочные и др. Соединение деталей машин чаще всего осуществляются при помощи резьб, которые обеспечивают неподвижное крепление деталей.

 

Резьбой называется поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности.

 

Резьбы классифицируется по форме поверхности, на которой они нарезаны (цилиндрические, конические), по расположению резьбы на поверхности (наружная, внутренняя), по форме профиля (треугольные, прямоугольные, трапецеидальные, круглые), по назначению (крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые, специальные), левые или правые, однозаходные и многозаходные.

Сечение винтового выступа плоскостью, проходящей через ось стержня (отверстия), называется профилем резьбы.

 

В зависимости от формы профиля различают треугольную, прямоугольную, трапециидальную и др. резьбы.

 

Типы резьб

 

Все резьбы делятся на стандартные и нестандартные.

Различают резьбы и по назначению: крепежные, крепежно-уплотнительные и ходовые.

 

Крепежные резьбы прменяются для соединения деталей машин друг с другом посредством деталей, имеющих резьбу.

 

Крепежно-уплотнительными являются трубные резьбы, выполняемые на концах труб и деталях трубных соединений (фитингах).

 

Ходовые резьбы применяются для преобразования вращательного движения в поступательное, например, в токарных станках, в домкратах и т.д.

Основными элементами резьбы любого профиля являются наружный (также его называют номинальный) диаметр резьбы (d) и шаг резьбы (S)/

 

Шаг резьбы - это расстояние между двумя соседними витками резьбы, измеренными параллельно оси винта.

 

Крепежные резьбы имеют профиль треугольник и к ним относятся:

 

1. Метрическая резьба - с углом профиля 60 градусов, которая нарезается на болтах, гайках, шпильках и других деталях. Кроме метрической резьбы с крупным шагом, стантартом установлен еще ряд метрических резьб с мелким шагом. Характеризуются такая резьба: номинальным диаметром d - в мм и шагом S - в мм. Обозначается метрическая резьба - М20, что означает резьба метрическая c диаметром d =20 и крупным шагом; или М24х2 - резьба метрическая с d = 24мм и с мелким шагом S=2мм.

 

2. Дюймовая резьба с углом профиля 55 градусов.

Задается наружным диаметром в дюймах. Характеризуется не шагом, а количеством ниток (витков) на длине одного дюйма (1''=25,4мм).

Обозначается на чертеже: 3/4", 1/2'', 1'' и т.д.

 

3. Крепежно-уплотнительная резьба делится: трубная цилиндрическая и трубная коническая резьбы, которые обеспечивают плотность соединения, профилем которой является равнобетренный треугольник с углом 55 градусов. Так же, как и дюймовая, характеризуется числом ниток на длине одного дюйма, причем, количество ниток у трубной резьбы на 1'' меньше, чем у дюймовой резьбы.

Обозначается на чертеже: G 1'', G 2'' и т.д. Обозначение указывает, что данная резьба выполнена на трубе (внутри в отверстии или на наружной части), у которой внутренний диаметр трубы (диаметр "в свету") равенн 1'' (25,4мм). Характеристики же самой резьбы - ее наружный и внутренний диаметры (как и наружный диаметр самой трубы, фитинга) будут совсем другие и выбираются из таблиц.

 

4. Ходовым резьбы:

 

4.1. Трапециидальная резьба имеет профиль равнобедренной трапеции с углом между боковыми сторонами 30 градусов.

Трапециидальная резьба может быть однозаходной и многозаходной.

Однозаходная резьба образуется вминтовым движение одного профиля. Если производящими являются два профиля 0 двухзаходная резьба и т.д.

У многозаходных резьб различают шаг резьбы и ход резьбы. Шаг измеряется в мм вдоль резьбы и ход резьбы. Шаг измеряется в мм вдоль образующих между смежными витками. Ход резьбы измеряется в мм вдоль образующей между двумя точками одного и того же витка.. Обозначается на чертеже: Трап. 60х6 - резьба трапецитидальная с наружным диаметром 40мм и шагом 6мм.

Или Трап. 60х(3х12) - резьба трапециидальная с наружным диаметром 60 мм, шагом 12мм, трехзаходная. Ход винта с такой резьбой будет 36мм.

 

4.2. Упорная резьба имеет профиль неравнобочной трапеции с отклонением одной стороны трапеции от вертикали на 3 градуса. Бывает так же одно и многозаходной.

Обозначается на чертеже Уп.80х16 - резьба упорная с наружным диаметром 80мм и шагом 16мм.

Или Уп.80х(2Х16)- резьба упорная с наружным диаметиром 80мм, двухзаходная, с шагом 16мм. Ход винта с такой резьбой будет 32мм.

 

4.3. Прямоугольная резьба (плакат)имеет профиль прямоугольник. В отличии от трапециидальной и упорной резьб эта ходовая резьба нестантартного профиля. Поэтому на чертеже профиль такой резьбы обозначается всеми ее размерами: наружный и внутренний диаметры, шаг резьбы и толщину выступа резьбы.

Любая из резьб, в зависимости от направления подъема витка, может быть правой или левой. Резьба правая на чертеже не имеет условного обозначения, левая имеет обохначение "лев".

G 1/2'' лев.; Трап. 60х(3х12) лев.;Уп. 60х16 лев.

 

5. Специальная резьба.

Резьбы со стандартным профилем и шагом, размеры диаметра которых отличны от стандартизованных, называются специальными резьбами. На чертеже к обозначению резьб добавляется "Сп".

Например, Сп. М60х2,5 - что означает, резьба метрическая с мелким шагом специальная.

 

Ременный привод.

Ремённая передача

Ремённая передача, механизм, осуществляющий передачу вращательного движения с помощью ремня, охватывающего закрепленные на валах шкивы. Ремень,являясь промежуточной гибкой связью, передаёт крутящий момент с ведущего шкива (рис.) на ведомый за счёт сил трения, возникающих между натянутым ремнем и шкивами.

Достоинства ременных передач: конструктивная простота, относительно малая стоимость, способность передавать мощность на значительные расстояния (до 15 м и более), плавность и бесшумность работы, предохранение механизмов от перегрузки за счёт упругих свойств ремня и его способности пробуксовывать по шкивам. Недостатки ременных передач: короткий срок службы ремней, относительно большие размеры, высокая нагрузка на валы и подшипники, непостоянство передаточного отношения (из-за неизбежного проскальзывания ремня). Получают распространение ремни из высокоэластичных и прочных синтетических материалов, узкоклиновые и зубчатые ремни. Ременные передачи распространены в приводах сельско-хозяйственных машин, электрогенераторов, некоторых станков, текстильных и других машин. Ременные передачи применяют обычно для передачи мощности до 30—50 квт. Известны установки мощностью в несколько сотен и даже тысяч кВт, в которых также использованы ременные передачи.

Цепной привод.

Цепная передача — это передача механической энергии при помощи гибкого элемента (цепи) за счёт сил зацепления. Может иметь как постоянное так и переменное передаточное число (напр. цепной вариатор).
Состоит из — ведущей и ведомой звездочки и цепи. Цепь состоит из подвижных звеньев.
Цепная передача универсальны, просты и экономичны. По сравнению с зубчатыми передачами они менее чувствительны к неточностям расположения валов, ударным нагрузкам, допускают практически неограниченные межцентровые расстояния, обеспечивают более простую компоновку. В сравнении с ремёнными передачами они характеризуются следующими достоинствами: отсутствие проскальзывания и постоянство среднего передаточного отношения; отсутствие предварительного натяжения и связанных с ним дополнительных нагрузок на валы и подшипники; передача большой мощности как при высоких, так и при низких скоростях; сохранение удовлетворительной работоспособности при высоких и низких температурах; приспособление к любым изменениям конструкции удалением или добавлением звеньев.
Недостатки Цепная передача: неравномерность хода, возрастающая по мере уменьшения числа зубьев звёздочек и увеличения шага звеньев; повышенный шум и износ цепи при неправильном выборе конструкции, небрежном монтаже и плохом уходе; необходимость в смазке и устранении провисания холостой ветви по мере износа цепи.
Цепная передача применяются в с.-х. машинах, велосипедах, мотоциклах (кроме Урала), автомобилях, строительно-дорожных машинах, в нефтяном оборудовании и т.д. Преимущественное распространение имеют открытые цепные передачи, работающие без смазки, или с периодической ручной смазкой, с однорядными втулочно-роликовыми цепями, непосредственно встроенные в машины.
Цепь надевается на звездочки не туго, как ремни, а с некоторым провисанием. Для регулирования натяжения часто применяют натяжной ролик. Число оборотов ведомой звездочки зависит от соотношения зубцов на обеих звездочках.

Достоинства цепных передач:
1. возможность применения в значительном диапазоне межосевых расстояний;
2. меньшие, чем у ременных передач, габариты;
3. отсутствие скольжения;
4. высокий КПД;
5. малые силы, действующие на валы, так как нет необходимости в большом начальном натяжении;
6. возможность легкой замены цепи;
7. возможность передачи движения нескольким звездочкам.

Однако у цепных передач есть свои недостатки. К ним относятся:
1. они работают в условиях отсутствия жидкостного трения в шарнирах и, следовательно, с неизбежным их износом, существенным при плохом смазывании и попадании пыли и грязи; износ шарниров приводит к увеличению шага звеньев и длины цепи, что вызывает необходимость применения натяжных устройств;
2. они требуют более высокой точности установки валов, чем клиноременные передачи, и более сложного ухода — смазывания, регулировки;
3. передачи требуют установки на картерах;
4. скорость движения цепи, особенно при малых числах зубьев звездочек, не постоянна, что вызывает колебания передаточного отношения, хотя эти колебания небольшие.

Зубчатый привод.

Зубчатая передача — это механизм или часть механизма в состав которого входят зубчатые колёса.

Назначение:

передача вращательного движения между валами, которые могут иметь параллельные, пересекающиеся и скрещивающиеся оси.

преобразование вращательного движения в поступательное и наоборот.

При этом усилие от одного элемента к другому передаётся с помощью зубьев. Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев называется шестернёй, второе колесо с большим числом зубьев называется колесом. Пара зубчатых колёс имеющих одинаковое число зубьев в этом случае ведущее зубчатое колесо называется шестернёй, а ведомое — колесом.

По форме профиля зубьев:

· эвольвентные;

· круговые (передачи Новикова);

· циклоидальные.

По типу зубьев:

· прямозубые;

· косозубые;

· шевронные;

· криволинейные.

По взаимному расположению осей валов:

· с параллельными осями (цилиндрические передачи с прямыми, косыми и шевронными зубьями);

· с пересекающимися осями (конические передачи);

· с перекрещивающимися осями.

По форме начальных поверхностей:

· цилиндрические;

· конические;

· глобоидные;

По окружной скорости колёс:

· тихоходные;

· среднескоростные;

· быстроходные.

По степени защищенности:

· открытые;

· закрытые.

По относительному вращению колёс и расположению зубьев:

· внутреннее зацепление (вращениие колёс в одном направлении);

· внешнее зацепление (вращение колёс в противоположном направлении).

Червячный привод.

Червячная передача —- это механическая передача, посредством червяка и сопряжённого с ним червячного колеса[1].

Конструкция

Червяк представляет собой винт со специальной резьбой, обычно[2] близкой к трапецеидальной. На практике обычно[2] применяются однозаходные, двухзаходные и четырёхзаходные червяки.

Червячное колесо представляет собой зубчатое колесо, обычно с зубьями дуговой формы.

В технологических целях и в целях надёжности, червячное колесо обычно[2] делают составленным из двух материалов: венец — из дорогого антифрикционного материала (например из бронзы), а сердечник — из более дешёвых и прочных сталей или чугунов.

Конструктивно, входной и выходной вал передачи перекрещиваются, обычно под прямым углом.

Функционирование

Передача предназначена для существенного увеличения крутящего момента и, соответственно, уменьшения угловой скорости. Ведущим звеном обычно является червяк. Червячная передача без смазки и вибрации обладает эффектом самоторможения. Обычные передаточные отношения () червячной передачи закладываются в пределах от 8 до 100, а в некоторых приложениях — до 1000[1].

Достоинства

· Плавность работы

· Бесшумность

· Большое передаточное отношение в одной паре

· Самоторможение

· Повышенная кинематическая точность

Недостатки

· Сравнительно низкий КПД (целесообразно применять при мощностях не более 100 кВт)

· Большие потери на трение (тепловыделение)

· Повышенный износ и склонность к заеданию

· Повышенные требования к точности сборки, необходимость регулировки

· Необходимость специальных мер по интенсификации теплоотвода

Червяки различают по следующим признакам:

по форме поверхности, на которой образуется резьба

· Цилиндрические

· Глобоидные

по направлению линии витка

· правые

· левые

по числу заходов резьбы

· однозаходные

· многозаходные

по форме винтовой поверхности резьбы

· с архимедовым профилем

· с конволютным профилем

· с эвольвентным профилем