Типи з'єднань деталей та вибір методу з'єднань

З'єднання двох або декількох деталей є складальною одиницею. Деталі, що сполучаються, утворюють собою контактну пару. Розрізняють з'єднання нерухомі і рухливі. По функціональному призначенню з'єднання бувають такі,  що базують і робочі. Ті, що базують застосовуються частіше і слугують для взаємного орієнтування деталей. Робочі беруть безпосередню участь у виконанні функцій  приладу. Аби сполучення контактної пари не порушувалося в процесі роботи, воно піддається замиканню силоміць, формою, кріпленням.

    Нерухомі з'єднання завжди є такими, що базують в їх створенні беруть участь базовий елемент деталі, що несе, і робочий елемент приєднуваної деталі. Формула з'єднання наступна:

                                  (4.1)

Нерухомі з'єднання найбільш багаточисельні в загальній конструкції приладу. Приклади нерухомих з'єднань показані на рис.4.3.

Рис. 4.3. Нерухомі з'єднання деталей

На рис.4.3 показані: а) зубчасте колесо з валиком; б) кронштейн з плоскою поверхнею базової деталі; в) об'єктив з оправою; г), д) дзеркало з оправою.

 Рухливі з'єднання бувають такими, що базують і робочими. Ті, що базують служать для підтримки рухливих елементів кінематичних пар і напряму їх руху. Приклади рухливих з'єднань для обертального руху показані на рис.4.4, а для поступальної ходи на рис.4.5. 

Рис. 4.4. Рухливі з'єднання для обертального руху

На рис.4.4 показані опори: а) циліндрова; б) центрова; в) сферична;  г) шарикопідшипникова.

Робочі рухливі з'єднання служать для перетворення і передачі руху. Формули з'єднань наступні:

I-го типа                            (4.2)

                        II-го типа                                    (4.3)

Рис. 4.5. Рухливі з'єднання для поступальної ходи

На рис.4.5 показані: а) призматичні V-образні направляючі із замиканням силоміць; б) призматичні направляючі із замиканням формою типа ластівчина хвоста; в) циліндрові направляючі із замиканням силоміць; г) циліндрові направляючі із замиканням формою; д) кулькові направляючі із замиканням силоміць; е) кулькові  направляючі із замиканням формою.

Призначення замикання в з'єднанні полягає в обмеженні можливості зсуву приєднуваної деталі відносно базової по обмежуваному напряму. Це замикання забезпечує існування з'єднань. Схематичне зображення трьох способів замикання показане на рис.4.6.

 

Рис. 4.6. Способи замикання з'єднання деталей:

а) силоміць; б) формою; в) кріпленням.

Гідністю силового замикання є:

1. Не чутливість до коливань температури середовища.

2. Відсутність зазорів.

Недоліками є:

1. Погіршення силового режиму роботи.

2. Ускладнення конструкції з'єднання.

Замикання формою або матеріальною поверхнею найчастіше застосовується при конструюванні з'єднань, особливо при конструюванні кінематичних пар.

Гідністю замикання формою є:

1. Надійність

2. Незалежність від орієнтації конструкції в просторі

Недоліком замикання формою є неминучість зазору в з'єднанні. Замикання кріпленням застосовується лише для нерухомих з'єднань.

При конструюванні приладів є деякий набір перевірених практикою можливих конструкторських рішень. Тому в більшості випадків при конструюванні нових приладів користуються методом аналогії на основі досвіду конструктора. В той же час у виняткових випадках доводиться вирішувати задачу вибору з'єднань і тоді буде корисним використання матриці для вирішення певного конструкторського завдання. Приклад побудови такої матриці наступний. Потрібно вибрати спосіб кріплення об'єктиву з ряду відомих, якщо конструкція працює в складному температурному і динамічному режимах і його роль в оптичній системі невисока. Можливі варіанти рішення цієї конструкторської задачі представлені на рис.4.7.

 

Рис. 4.7. Способи кріплення оптичних деталей круглої форми:

1 – завальцовкою; 2 – затискним кільцем; 3 – розрізним кільцем; 4 – затискним і пружинячим кільцями.

На підставі поставленого завдання експертами визначаються показники якості і їх вагові коефіцієнти. Потім з врахуванням цих коефіцієнтів визначається сума балів даних способів кріплення, яка згідно[6] зведена в таблиці 4.3. З таблиці виходить, що найбільш придатний варіант з'єднання затискним кільцем.

 

 

Табл.4.3