Складання нерухомих нерознімних з’єднань

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Складання нерухомих нерознімних з'єднань

Вступ

З'єднання деталей поділяють на нерухомі та рухомі. Як нерухомі, так і рухомі з'єднання виконуються рознімними і нерознімними.

Рознімними називають з'єднання, які можуть бути розкладені без пошкодження з'єднаних елементів чи кріпильних деталей.

Нерознімними називають з'єднання, розкладання яких при експлуатації не передбачене і супроводжується або пошкодженням з'єднаних елементів, або порушенням кріпильних деталей чи закріплюючого шва.

До нерухомих рознімних з'єднань відносять різьбові, шпонкові та шліцьові. Ці з'єднання виконують в ряді випадків у поєднанні з перехідними посадками і з посадкою на конус.

До нерухомих нерознімних з'єднань відносяться з'єднання, виконані з гарантованим натягом, розвальцюванням, клепанням, зварюванням, паянням, склеюванням, до рухомих рознімних - шарикопідшипники.

1. З'єднання з гарантованим натягом

Такі з'єднання виконують на пресах або шляхом теплової дії на з'єднувані деталі. Спроможність пресових з'єднань витримувати навантаження, що передаються, залежить від натягу, який визначає і силу запресовування.

На величину натягу впливають шорсткість посадочних поверхонь з'єднуваних деталей. Зі зменшенням шорсткості поверхні зростає міцність з'єднань, при великій висоті шорсткості частина їх при запресовуванні зминається і фактично отримуваний натяг зменшується.

Автоматизація складання з'єднань з гарантованим натягом застосовується для невеликих деталей типу втулок, пальців і штифтів. Ці деталі звичайно подаються з бункера на робочу позицію складального автомата.

Якість з'єднань з гарантованим натягом контролюють за величиною сили запресовування. При складанні відповідних з'єднань (колісні пари рухомого складу) знімають діаграму зміни сили запресовування, яка є паспортом цього з'єднання.

Складання з тепловою дією (рис. 1) забезпечує міцність з'єднання в 1,5-2,5 рази більше звичайних пресових посадок, оскільки в цьому випадку згладжування мікронерівностей не відбувається. Поверхні з'єднання можна обробляти менш ретельно. Теплові посадки доцільно застосовувати при великих діаметрах і незначній довжині з'єднання (бандажі коліс рухомого складу) (зубчасті вінці), а також для тонкостінних охоплюючих деталей. При складанні цих з'єднань під пресом можуть виникати перекоси і зминання охоплюючих деталей.

Нагрівання великогабаритних деталей утруднене. В цих випадках застосовують охолодження охоплюваних деталей. Складання з охолодженням охоплюваної деталі має ряд переваг перед складанням з нагріванням деталі. При охолодженні не змінюється вихідна структура і фізико-механічні властивості металу. Час охолодження деталей, що охоплюються, (особливо тонкостінних) менший, ніж час нагрівання охоплюючи деталей. Охолодження виконують в рідкому азоті (температура - 195°С).

Рис. 1. Схеми з'єднань з нагріванням охоплюючої чи охолодженням охоплюваної деталей

При запресовуванні та складанні тепловою дією застосовують спеціальні пристрої для правильного встановлення з'єднуваних деталей. Для кращого направлення деталей на з'єднуваних поверхнях необхідно передбачати фаски або циліндричні пояски. Для попередження задирів поверхонь і зменшення сил запресовування застосовують мінеральне мастило чи мастило з дисульфідом молібдену. При складанні з'єднань, що працюють при підвищених температурах, шийку вала покривають спеціальним мастилом, яке містить графіт.

2. З'єднання, що одержуються методами пластичної деформації

з'єднання натяг нагрівання деформація

Пластичну деформацію використовують при складанні з'єднань, натяг в яких створюється розширенням охоплюваної чи стисканням охоплюючої деталі.

Основне призначення з'єднань, отримуваних таким способом, - забезпечити нерухомість та герметичність від проникнення газів чи рідини.

Вони відносяться до тих з'єднань, що рідко демонтуються, оскільки їх розкладання в багатьох випадках супроводжується псуванням однієї або обох деталей. В конструкціях машин з'єднання цього типу мають велике поширення.

Поширеними видами пластичної деформації, що використовуються в конструкціях машин для створення нерухомості та щільності є: вальцювання, розширення, буртування, осадження, формування, обтискання (рис. 2).

Рис. 2. Приклади з'єднань, що отримуються способом пластичної деформації

3. Клепання

Клепання застосовується для міцного і герметичного з'єднання деталей.

З розвитком технології зварювального виробництва область клепання поступово скорочується. Його застосовують в тих випадках, коли нагрівання з'єднуваних деталей небажане (сепаратори шарикопідшипників, вузли приладів і електроапаратури, рами автомобілів, закріплення плоских пружин, складання термічно оброблених деталей), а також при складанні деталей з різнорідних матеріалів (сталь - чавун, метал - пластмаса), зварювання і паяння яких утруднене, а склеювання не забезпечує потрібної міцності.

Для клепання застосовують стандартні заклепки з головками різного виду (рис. 3). Клепання виконують в гарячому і холодному стані. Гаряче клепання застосовують для заклепок діаметром більше 14 мм. При гарячому клепанні заклепки нагрівають до 1000-1100°С, закінчується клепання при температурі 450-500°С. Нижче цієї температури метал втрачає пластичність і набуває синьоламкості. Клепання виконується ударами чи прикладанням статичного навантаження. При великому обсязі клепання механізують. Для цієї цілі застосовують пневматичні клепальні молотки, клепальні скоби і клепальні машини.

Рис. 3. Типи заклепок, поширених в конструкціях машин

4. Зварювання

Зварювання знаходить все більш широке застосування у сучасному машинобудуванні. Воно дає значну економію матеріалу і знижує трудомісткість виготовлення вузлів і виробів. Спеціальні електрозварювальні машини включають звичайно в загальний потік обробки деталей в механоскладальному цеху. Складальні роботи при зварюванні передбачають правильне положення з'єднуваних деталей та їх тимчасове скріплення. Правильність з'єднання контролюють вивіренням або встановленням у пристрій. Застосовувані методи зварювання наведені у табл. 1.

Таблиця 1. Характеристика основних способів зварювання

Останнім часом з'явилися нові методи зварювання, такі як плазмове, квантове, дифузне тощо.

Ультразвуком зварюють органічне скло, вініпласт, поліетилен, хлорвініл, полістирол.

5. Паяння

Паянням називається процес одержання нерознімного з'єднання двох або декількох деталей із застосуванням присадочного металу-припою шляхом їх нагрівання у складеному вигляді до температури плавлення припою. Розплавлений припой затікає в спеціально створювані зазори між з'єднуваними деталями і дифундує в метал цих деталей. При цьому протікає елементарний процес взаємного розчину металу деталей і припою, в результаті чого створюється сплав, більш міцний, ніж припой.

Приклади різних з'єднань, складених під паяння, показані на рис. 4.

Рис. 4. З'єднання, зібрані під паяння

Розрізняють паяння твердими (на срібній, мідній та нікелевій основах) і м'якими (олов'яно свинцевистими) припоями. Тверді припої мають температуру плавлення вище 550°С. У м'яких припоїв температура плавлення нижче 400°С.

При паянні застосовують різні флюси. Їх склад залежить від матеріалу з'єднуваних деталей, припою, методу паяння.

В одиничному та дрібносерійному виробництвах широке застосування мають способи паяння термічним контактом (паяльником) і газовою пальничкою, у великосерійному і масовому виробництвах нагрівання деталей здійснюється у ваннах і газових пічках, а також широко застосовується електронагрівання.

В наш час на багатьох заводах впроваджуються різні засоби механізації паяння, включаючи індукторне нагрівання.

Перспективним напрямком розвитку технології паяння металів і неметалічних матеріалів є використання ультразвуку.

6. Склеювання

Склеювання дозволяє виконувати з'єднання з різнорідних матеріалів, зменшувати вагу виробів, забезпечувати герметичність та корозійну стійкість клейових швів. У порівнянні зі звареними, паяними і клепаними з'єднаннями клейові з'єднання дають рівномірний розподіл напружень в з'єднуваних матеріалах і не викликають їх жолоблення. Клейові з'єднання добре працюють на зсув, рівномірний відрив і погано на нерівномірний відрив (віддирання), добре переносять динамічні та змінні навантаження.

До недоліків клейових з'єднань відноситься їх незначна теплова стійкість (для більшості клеїв вона не перевищує +90 °С) і схильність до повзучості при тривалій дії великих статичних навантажень.

Клеї можна поділити на такі основні групи:

1. Клеї на основі епоксидних смол, які застосовують при холодному і гарячому з'єднанні металів, кераміки, пластмас, деревини та інших матеріалів.

2. Клеї на основі фенольних смол, які модифікуються різними складовими.

3. Поліуретанові клеї (наприклад, клеї ПУ2).

4. Спеціальні клеї, які мають підвищену теплостійкість, яка досягає 500°С і вище.

При склеюванні з'єднувані поверхні деталей очищують, знежирюють і в деяких випадках обробляють механічним або хімічним шляхом для одержання шорсткості, яка забезпечує найкраще утримання клею.

Література

1. Воробьёв Л.Н. Технология машиностроения и ремонта машин. - М: Высшая школа, 1981. - 334 с.

2. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. - М.М., 1969. - 651 с.

3. Основы технологии машиностроения / Под ред. В.С. Корсакова - М.М., 1977. - 416 с.

4. Проектирование технологи / Под ред. Ю.М. Соломенцева. - М.М., 1990 - 416 с.

5. Руденко П.А. Раздел 3. Технология изготовления машин: Конспект лекций. - Чернишов, 1986. - 159 с.

6. Справочник технолога-машиностроителя / Под ред А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. Т. 2. - М.М., 1986. - 496 с.

7. Технология машиностроения (специальная часть) / Гусев А.А., Ковальчук Е.О., Колосов И.М. и др. - М.М., 1986. - 480 с.

Размещено на Allbest.ru