Сопряжение по нескольким поверхностям

Следует избегать сопряжения деталей по не­скольким поверхностям (рис. 33, а и в). Детали следует сопрягать только поодной поверх­ности, предусматривая на остальных поверх­ностях зазоры (рис. 33, б, г и д), достаточные для того, чтобы исключить их соприкоснове­ние при всех возможных неточностях изго­товления, упругих деформациях, тепловых расширениях системы или при сжатии уплот­няющих прокладок.

Грубые ошибки, подобные приведенным на рис. 33, а и в, допускают только начинающие конструкторы. Чаще встречаются ошибки, за­ключающиеся во введении излишней подгон­ки, излишнего центрирования и т. п. Напри­мер, подгонка призматической закладной шпонки к шпоночной канавке по всему конту­ру (рис. 33, е) намного осложняет производ­ство. Правильно подгонять шпонку только по рабочим граням, оставляя зазоры по горцам шпонки и между верхней плоскостью шпонки и днищем канавки (рис. 33, ж и з).

Рис. 33. Сопряжение поверхностей

Затяжка по двум поверхностям

Затяжка по двум поверхностям иногда неиз­бежна но конструктивным условиям. Напри­мер, одновременная равномерная затяжка всех поверхностей трех фланцев 1 (рис. 34) требует совместной обработки торцов, подгонки или очень точного изготовления. Если фланец 2 выступает из гнезда, то притягиваемая деталь подвергается изгибу. Если фланец утоплен в гнезде, то теряется осевая фиксация фланца 3.

Рис. 34. Затяжка по двум поверхностям

Введение упругих прокладок 4-6 улучшает конструкцию. В частности, эта мера обеспечи­вает герметичность соединения, если проклад­ка достаточно толста и упруга, а также перекрывает несовпадение уплотняемых поверхно­стей. С целью обеспечения герметичности и точной осевой фиксации фланца устанавли­вают прокладки из мягкого металла (красной меди, свинца, алюминия) толщиной, превы­шающей глубину гнезда под прокладку. При затяжке металл прокладки пластически дефор­мируется, уплотняя соединение и фиксируя фланец 7. Для истечения избытка металла дол­жен быть предусмотрен свободный объем. На­пряжения смятия, возникающие в прокладке под действием рабочих осевых сил, должны быть меньше предела текучести материала прокладок. Иначе возможна потеря точности осевой фиксации.

В случае применения более твердых метал­лов (латуни, бронзы, низкоуглеродистой отож­женной стали), для обеспечения пластической деформации уменьшают размеры прокладок 8 и 9, их делают гребенчатыми 10, 11 или гоф­рированными 12.

Деформируемые прокладки необходимо сменять при каждой переборке. Для много­кратного применения используют пружинные прокладки: конические 13, U-образные 14, V-образные 15, N-образные 16 и Х-образные 17. Герметичность обеспечивают цинкованием, кадмированием и серебрением прокладок. Си­ла затяжки пружин должна быть больше дей­ствующих на фланец рабочих нагрузок.

Осевая фиксация деталей

Детали следует фиксировать в осевом на­правлении только в одной точке, предусматри­вая возможность самоустановки детали по остальной ее длине. Если, например, палец за­фиксирован врезными винтами в двух опорах (рис. 35, а), то при тепловом изменении размеров в узле возникают лишние напряжения. В правильной конструкции б закреплен только один конец пальца; противоположный конец может перемещаться в опоре. В ошибочной конструкции в зубчатой передаче с шевронным зубом колеса зафиксированы в осевом направ­лении дважды – зубом и упором в торцы под­шипников. Добиться совпадения фиксирующих баз практически невозможно. Ошибку можно исправить, предусмотрев зазоры s, допускаю­щие самоустановку одного из пары колес по зубу (конструкция г).

В узле установки вала зубчатого колеса в подшипниках скольжения вал зафиксирован в двух точках, находящихся на большом рас­стоянии одна от другой (конструкция д). Точ­ная фиксация в данном случае невозможна, так как во избежание заклинивания опорных поверхностей при тепловом расширении кор­пуса, а также с учетом неточностей изготов­ления и монтажа необходим большой зазор между фиксирующими поверхностями.

Несколько улучшает конструкцию сближе­ние фиксирующих поверхностей (конструк­ция е). В правильных конструкциях ж, з вал зафиксирован на коротком участке; противоположный конец вала самоустанавливается в опоре.

На свободных участках деталей следует предусматривать запасы на самоустановку и производственные отклонения размеров.