Разъемные и неразъемные соединения

Разъемные соединения К разъёмным соединениям относят соединения резьбовые, клиновые, штифтовые, шпоночные, шлицевые и др. Такие соединения допускают многократную сборку и разборку без нарушения формы и размеров деталей, их составляющих. Каждому виду соединения соответствуют стандарт ЕСКД, который устанавливает особенности, упрощения и условности при его изображении.

Для разъёмного соединения составных частей машин и различных устройств широко применяются соединения при помощи резьбы. Эти соединения обладают такими достоинствами, как универсальность, высокая надёжность, способность воспринимать большие нагрузки, сравнительно малые размеры и малая масса конструктивного элемента, простота изготовления и другие факторы. В промышленности резьбы применяются для получения подвижных соединений, когда возможны взаимные перемещения деталей (винты домкратов, прессов, станков) и неподвижных соединений (с помощью крепёжных изделий, фитингов и т. п.).

Резьбовые соединения Резьбовое соединение — разъёмное соединение деталей машин при помощи винтовой или спиральной поверхности (резьбы). Это соединение наиболее распространено из-за его многочисленных достоинств. В простейшем случае для соединения необходимо закрутить две детали, имеющие резьбы с подходящими друг к другу параметрами. Для рассоединения (разьёма) необходимо произвести действия в обратном порядке. В резьбовых соединениях используется метрическая и дюймовая резьба различных профилей в зависимости от технологических задач соединения.

Рис.1

Резьбовые соединения относятся к разъемным соединениям, т. е. таким, которые можно разобрать, не повреждая их. Резьбовые соединения можно разделить на следующие группы:

Болтовое — распространённый тип резьбового соединения, осуществляемого с помощью болта, гайки и шайбы.

Шпилечное — соединение деталей, осуществляемое с помощью винта, ввинчиваемого в одну из соединяемых деталей, либо винта, шайбы и гайки.

Винтовое — резьбовое соединение деталей винтами. В отличие от болтового соединения и крепления деталей шпильками, не нуждается в гайках, так как резьба выполняется в самой детали.

Комбинированные — соединение составных частей изделия с применением нескольких методов их образования Большинство резьбовых соединений на чертежах изображается с применением разреза; при этом в отверстии показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резьбой стержня (рис.1).

Основы образования резьбы В основе образования резьбы лежит принцип получения винтовой линии. Винтовая линия — это пространственная кривая, которая может быть образована точкой, совершающей движение по образующей какой-либо поверхности вращения, при этом сама образующая совершает вращательное движение вокруг оси.

Если в качестве поверхности принять цилиндр, то полученная на его поверхности траектория движения точки называется цилиндрической винтовой линией. Если движение точки по образующей и вращение образующей вокруг оси равномерны, то винтовая цилиндрическая линия является линией постоянного шага.

Если на поверхности цилиндра или конуса прорезать канавку по винтовой линии, то режущая кромка резца образует винтовую поверхность, характер которой зависит от формы режущей кромки. Образование винтового выступа можно представить как движение треугольника, трапеции, квадрата по поверхности цилиндра или конуса так, чтобы все точки фигуры перемещались по винтовой линии. В случае если подъем винтового выступа на видимой (передней) стороне идет слева направо, резьба называется правой, если подъем винтового выступа идет справа налево — левой. Если по поверхности перемещаются одновременно два, три и более плоских профиля, равномерно расположенные по окружности относительно друг друга, то образуются двух и трехзаходные винты.

Типы резьбы резьба соединение сварной сборочный чертеж Метрическая резьба является основным типом крепежной резьбы. Профиль резьбы установлен ГОСТ 9150–81 и представляет собой равносторонний треугольник с углом профиля б = 60°. Профиль резьбы на стержне отличается от профиля резьбы в отверстии величиной притупления его вершин и впадин. Основными параметрами метрической резьбы являются: номинальный диаметр и шаг резьбы, устанавливаемые ГОСТ 8724–81.

По ГОСТ 8724–81 каждому номинальному размеру резьбы с крупным шагом соответствует несколько мелких шагов. Резьбы с мелким шагом применяются в тонкостенных соединениях для увеличения их герметичности, для осуществления регулировки в приборах точной механики и оптики, с целью увеличения сопротивляемости деталей самоотвинчиванию. В случае, если диаметры и шаги резьб не могут удовлетворить функциональным и конструктивным требованиям, введен СТ СЭВ 183−75 «Резьба метрическая для приборостроения». Если одному диаметру соответствует несколько значений шагов, то в первую очередь применяются большие шаги. Диаметры и шаги резьб, указанные в скобках, по возможности не применяются. В случае применения конической метрической резьбы с конусностью 1:16 профиль резьбы, диаметры, шаги и основные размеры установлены ГОСТ 25 229–82. При соединении наружной конической резьбы с внутренней цилиндрической по ГОСТ 9150–81 должно обеспечиваться ввинчивание наружной конической резьбы на глубину не менее 0,8.

Дюймовая резьба. В настоящее время не существует стандарт, регламентирующий основные размеры дюймовой резьбы. Ранее существовавший ОСТ НКТП 1260 отменен, и применение дюймовой резьбы в новых разработках не допускается.

Дюймовая резьба применяется при ремонте оборудования, поскольку в эксплуатации находятся детали с дюймовой резьбой. Основные параметры дюймовой резьбы: наружный диаметр, выраженный в дюймах, и число шагов на дюйм длины нарезанной части детали.

Трубная цилиндрическая резьба. В соответствии с ГОСТ 6367–81 трубная цилиндрическая резьба имеет профиль дюймовой резьбы, т. е. равнобедренный треугольник с углом при вершине, равным 55°

Номинальный размер резьбы условно отнесен к внутреннему диаметру трубы (к величине условного прохода). Так, резьба с номинальным диаметром 1 мм имеет диаметр условного прохода 25 мм, а наружный диаметр 33,249 мм.

Трубную резьбу применяют для соединения труб, а также тонкостенных деталей цилиндрической формы. Такого рода профиль (55°) рекомендуют при повышенных требованиях к плотности (непроницаемости) трубных соединений. Применяют трубную резьбу при соединении цилиндрической резьбы муфты с конической резьбой труб, так как в этом случае отпадает необходимость в различных уплотнениях.

Трубная коническая резьба. Параметры и размеры трубной конической резьбы определены ГОСТ 6211–81, в соответствии с которым профиль резьбы соответствует профилю дюймовой резьбы. Резьба стандартизована для диаметров от 1/16″ до 6″ (в основной плоскости размеры резьбы соответствуют размерам трубной цилиндрической резьбы).

Нарезаются резьбы на конусе с углом конусности /2 = 1°47'24″ (как и для метрической конической резьбы), что соответствует конусности 1:16.

Применяется резьба для резьбовых соединений топливных, масляных, водяных и воздушных трубопроводов машин и станков.

Трапецеидальная резьба. Она имеет форму равнобокой трапеции с углом между боковыми сторонами, равным 30°. Основные размеры диаметров и шагов трапецеидальной однозаходной резьбы для диаметров от 10 до 640 мм устанавливают ГОСТ 9481–81. Трапецеидальная резьба применяется для преобразования вращательного движения в поступательное, при значительных нагрузках и может быть однозаходной и многозаходной (ГОСТ 24 738−81 и 24 739−81), а также правой и левой.

Упорная резьба стандартизована ГОСТ 24 737–81, имеет профиль неравнобокой трапеции, одна из сторон которой наклонена к вертикали под углом 3°, т. е. рабочая сторона профиля, а другая — под углом 30°. Форма профиля и значение диаметров шагов для упорной однозаходной резьбы устанавливает ГОСТ 10 177–82. Резьба стандартизована для диаметров от 10 до 600 мм с шагом от 2 до 24 мм и применяется при больших односторонних усилиях, действующих в осевом направлении.

Круглая резьба стандартизована. Профиль круглой резьбы образован дугами, связанными между собой участками прямой линии. Угол между сторонами профиля б = 30°. Резьба применяется ограниченно: для водопроводной арматуры, в отдельных случаях для крюков подъемных кранов, а также в условиях воздействия агрессивной среды.

Прямоугольная резьба не стандартизована, так как наряду с преимуществами, заключающимися в более высоком коэффициенте полезного действия, чем у трапецеидальной резьбы, она менее прочна и сложнее в производстве. Применяется при изготовлении винтов, домкратов и ходовых винтов.

Построение винтовой поверхности на чертеже — длительный и сложный процесс, поэтому на чертежах изделий резьба изображается условно, в соответствии с ГОСТ 2.311−68. Винтовую линию заменяют двумя линиями — сплошной основной и сплошной тонкой.

Резьбы подразделяются по расположению на поверхности детали — наружную и внутреннюю.

Изображение основных параметров резьбы на чертежах Примечание: параметры резьбы — профиль, внутренний диаметр d1 — на чертежах не обозначаются (кроме прямоугольной резьбы); наружный диаметр d наносится после условного обозначения типа резьбы (кроме прямоугольной); шаг резьбы P проставляется после обозначения наружного диаметра резьбы для ходовых резьб и на изображении профиля прямоугольной резьбы; длина резьбы l наносится по правилам простановки размеров.

Для условного изображения резьбы на чертеже существуют определенные правила:

а) на стержне — сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями — по внутреннему диаметру.

На изображениях, полученных проецированием на плоскость параллельную оси стержня, сплошную тонкую линию по внутреннему диаметру резьбы проводят на всю длину резьбы без сбега, а на видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу, приблизительно равную ¾ окружности, разомкнутую в любом месте.

б) в отверстиях — сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями — по наружному диаметру.

На разрезах, параллельных оси отверстия, сплошную тонкую линию по наружному диаметру резьбы проводят на всю длину резьбы без сбега, а на изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси отверстия, по наружному диаметру резьбы проводят дугу, приблизительно равную ¾ окружности, разомкнутую в любом месте.

Наружный диаметр резьбы на стержне (на виде спереди и слева) изображают сплошной основной линией, а внутренний диаметр — сплошной тонкой. На виде слева не показывают фаску с тем, чтобы можно было условно изобразить резьбу окруж-ностью, разомкнутой на одну четверть и проведенной сплошной тонкой линией, диаметр которой равен внутреннему диаметру резьбы. Обратите внимание на то, что один конец дуги окружности не доводится до центровой линии приблизительно на 2 мм, а другой ее конец пересекает вторую центровую линию на такую же величину.

Метрическая резьба обозначается следующим образом: вначале дается условный знак резьбы М, затем указывается размер наружного диаметра, шаг резьбы, если он мелкий (крупный шаг не обозначается). Например, запись М 20×1,5 означает, что нарезана метрическая резьба диаметром 20 мм с мелким шагом, равным 1,5 мм.

Крепежные резьбовые соединения и правила их вычерчивания Они должны быть плотно и равномерно затянуты и предохранены от само отвинчивания.

В крепежных резьбовых соединениях применяются, как правило однозаходные резьбы.

Основным критерием работоспособности крепежных резьбовых соединений является прочность. Стандартные крепежные детали сконструированы равнопрочными по следующим параметрам: по напряжениям среза и смятия в резьбе, напряжениям растяжения в нарезанной части стержня и в месте перехода стержня в головку. Поэтому для стандартных крепежных деталей в качестве главного критерия работоспособности принята прочность стержня на растяжение, и по ней ведут расчет болтов, винтов и шпилек. Расчет резьбы на прочность выполняют в качестве проверочного лишь для нестандартных деталей.

Одна из основных характеристик крепежного резьбового соединения — усилие затяжки болта (гайки), зависящие от величины и стабильности моментов трения, возникающих при завинчивании. Не менее важны силы трения при стопорении резьбовых соединений. Силы трения, появляющиеся между витками резьбы при взаимодействии детали резьбового соединения, зависят от ее параметров.

Болтовое соединение — соединение деталей, осуществляемое с помощью болта, гайки и шайбы. Чертеж болтового соединения принято вычерчивать упрощенно.

Последовательность выполнения чертежа болтового соединения:

Вначале изображают соединяемые детали.

Изображают болт.

Изображают шайбу.

Изображают гайку.

В учебных целях принято вычерчивать болтовое соединение по относительным размерам. Относительные размеры элементов болтового соединения определены и соотнесены с наружным диаметром резьбы.

Рассмотрим пример определения относительных размеров для болтового соединения, осуществляемого болтом, имеющим размеры M10 (d=10 мм):

диаметр окружности, описанной вокруг шестиугольника D=2d (2xl0=20 мм);

высота головки болта h=0,7d (0,7×10=7 мм);

длина резьбовой части lo=2d+6(2xl0+6=26);

высота гайки H=0,8d (0,8×10=8 мм);

диаметр отверстия под болт d=l, ld (1,1×10= 11 мм);

диаметр шайбы Dm=2,2d (2,2×10=22 мм);

высота шайбы S=0,15с1(0,15×10=1,5 мм).

Винтовое соединение — соединение деталей, осуществляемое с помощью винта, ввинчиваемого в одну из соединяемых деталей, либо винта, шайбы и гайки.

Рассмотрим последовательность выполнения чертежа винтового соединения:

Вначале изображают соединяемые детали. Одна из них имеет резьбовое отверстие, в которое ввинчивается резьбовой конец винта. На разрезе резьбовое отверстие показывается частично закрытым резьбовым концом стержня винта. Другая соединяемая деталь показывается с зазором, существующим между цилиндрическим отверстием верхней соединяемой детали и винтом.

Затем изображают винт.

Шпилечное соединение — соединение деталей, осуществляемое с помощью шпильки, один конец которой вворачивается в одну из соединяемых деталей, а на другой надевается присоединяемая деталь, шайба и затягивается гайка.

Чертеж шпилечного соединения выполняют в следующей последовательности:

Изображают деталь с резьбовым отверстием.

Изображают шпильку.

Вычерчивают изображение второй соединяемой детали.

Изображают шайбу.

Изображают гайку.

При выполнении чертежей болтового, винтового, шпилечного соединений используются следующие упрощения:

не изображают фаски на шестигранных и квадратных головках болтов, винтов и гаек, а также на его стержне;

допускается не показывать зазор между стержнем болта, винта, шпильки и отверстием в соединяемых деталях;

при построении чертежа болтового, винтового, шпилечного соединений на изображениях гайки и шайбы линии невидимого контура не проводят;

болты, гайки, винты, шпильки и шайбы на чертежах болтового, винтового и шпилечного соединений показывают нерассеченными, если секущая плоскость направлена вдоль их оси;

при вычерчивании гайки и головки болта, винта сторону шестиугольника берут равной наружному диаметру резьбы. Поэтому на главном изображении вертикальные линии, ограничивающие среднюю грань гайки и головки болта, совпадают с линиями, очерчивающими стержень болта.

Резьбовые трубные соединения Конструкция и размеры всех элементов соединения определены стандартами и при вычерчивании соединений они берутся из таблиц соответствующих ГОСТов (табл. 1). Концы труб имеют резьбу наружную, а соединительные детали — внутреннюю.

Рис.2

Рис.3

а — с помощью муфты; б — с помощью угольника Основным параметром деталей трубных соединений является условный проход Dу — внутренний диаметр трубы в миллиметрах, для которой предназначено это изделие. В этих соединениях применяется трубная цилиндрическая резьба (ГОСТ 6357−81), в обозначение которой входит размер, выраженный в дюймах (1 дюйм 1″ =25,4 мм). Этот размер условного прохода Dу является определяющим в обозначении деталей трубного соединения.

На чертеже соединения нужно обозначить трубную резьбу, нанести диаметр Dу и габаритные размеры фитинга (L). При выполнении этой работы особое внимание следует уделить обозначению трубной резьбы. Размер, стоящий в обозначении трубной резьбы, например, «G1», не соответствует наружному диаметру резьбы (как у резьбы метрической), а равен внутреннему диаметру трубы (условный проход), на наружной поверхности которой нарезана резьба. Размеры диаметров резьбы можно определить из ГОСТ 6357–73 или из табл. 1 «Соединительные части из ковкого чугуна для трубопроводов» по ГОСТ 8945– — 75.

На рис. 3 показаны соединения двух труб с помощью прямой муфты и угольника.

Таблица 1

Соединительные части из ковкого чугуна для трубопроводов В миллиметрах Зубчатое соединение Зубчатое (шлицевое) соединение представляет собой многошпоночное соединение, в котором шпонка выполнена заодно с валом и расположена параллельно его оси. Зубчатые соединения, как и шпоночные, используются для передачи крутящего момента, а также в конструкциях, требующих перемещения деталей вдоль оси вала, например в коробках скоростей.

Благодаря большому числу выступов на валу зубчатое соединение может передавать большие мощности по сравнению со шпоночным соединением и обеспечивать лучшую центровку вала и колеса.

Рис.4

По форме поперечного сечения зубья (шлицы) бывают прямобочные, эвольвентные и треугольные (рис.5).

ГОСТ 2.409−74 устанавливает условные изображения зубчатых валов, отверстий и их соединений.

Окружности и образующие поверхности выступов (зубьев) валов и отверстий показывают на всем протяжении основными линиями. Окружности и образующие поверхностей впадин показывают сплошными тонкими линиями, а на продольных разрезах — сплошными основными линиями.

Рис.5

При изображении зубчатых соединений и их деталей, имеющих эвольветный или треугольный профиль, делительные окружности и образующие делительных поверхностей показывают штрихпунктирной тонкой линией.

На плоскости, перпендикулярной оси зубчатого вала или отверстия, показывают профиль одного зуба (выступа) и двух впадин, а фаски на конце шлицевого вала и в отверстии не показывают.

Границу зубчатой поверхности вала, а также границу между зубьями полного профиля и сбегом показывают сплошной тонкой линией.

На продольных разрезах зубья условно совмещают с плоскостью чертежа и показывают не рассеченными, а в соединениях в отверстии показывают только ту часть выступов, которая не закрыта валом.

Условное обозначение шлицевого вала или отверстия по соответствующему стандарту помещается в таблице параметров для изготовления и контроля элементов соединения. Условное обозначение соединения допускается указывать на чертеже с обязательной ссылкой на стандарт на полке-выноске, проведенной от наружного диаметра вала.

Шпоночное соединение Соединение шпоночное состоит из вала, колеса и шпонки. Шпонка (рис. 6) представляет собой деталь призматической или сегментной формы, размеры которой определены стандартом. Шпонки применяют для передачи крутящего момента.

В специальную канавку — паз на валу закладывается шпонка. На вал насаживают колесо так, чтобы паз ступицы колеса попал на выступающую часть шпонки. Размеры пазов на валу и в ступице колеса должны соответствовать поперечному сечению шпонки.

Рис.6

Размеры призматических шпонок определяются ГОСТ 23 360–78; размеры соединений с клиновыми шпонками — ГОСТ 24 068–80; размеры соединений с сегментными шпонками — ГОСТ 24 071–80.

Шпонки призматические бывают обыкновенные и направляющие. Направляющие шпонки крепят к валу винтами; их применяют, когда колесо перемещается вдоль вала.

По форме торцов шпонки бывают трех исполнений:

исполнение 1 — оба торца закруглены;

исполнение 2 — один торец закруглен, второй — плоский;

исполнение 3 — оба торца плоские.

Рабочими поверхностями у шпонок призматических и сегментных являются боковые грани, а у клиновых верхняя и нижняя широкие грани, одна из которых имеет уклон 1: 100.

Поперечные сечения всех шпонок имеют форму прямоугольников с небольшими фасками или скругленными. Размеры сечений шпонок выбираются в зависимости от диаметра вала, а длина шпонок — в зависимости от передаваемых усилий.

Условные обозначения шпонок определяются стандартами и включают в себя: наименование, исполнение, размеры, номер стандарта. Пример условного обозначения шпонки:

Рис.7

Шпонка 10×8×60 ГОСТ 23 360–78 — призматическая, первого исполнения, с размерами поперечного сечения 10×8 мм, длина 60 мм.

Чертежи шпоночных соединений выполняются по общим правилам. Шпоночное соединение показывают во фронтальном разрезе осевой плоскостью (рис.7). Шпонку при этом изображают неразрезанной, на валу выполняют местный разрез. Вторым изображением шпоночного соединения служит сечение плоскостью, перпендикулярной оси вала. Зазор между основаниями паза во втулке (ступице колеса) и шпонкой показывают увеличенным.

Штифтовое соединение Штифтовое соединение — соединение деталей, осуществляемое посредством плотной посадки штифта в соединяемые детали.

Штифтовые соединения предназначены для точной фиксации взаимного положения деталей, а также в качестве крепежных деталей при действии небольших нагрузок (рис. 8,9).

Рис. 8 Рис.9

Форма штифтов, с помощью которых осуществляется соединение, бывает цилиндрической и конической. Штифт запрессовывается в отверстия, одновременно просверленные в соединяемых деталях (рис.9).

Неразъемные соединения При создании промышленных изделий также широко применяются неразъёмные соединения, которые нельзя разобрать, не разрушив целостность хотя бы одной детали или соединяющего средства. К неразъёмным соединениям относятся соединения сварные, паяные, клеевые, заклёпочные, а также соединения, полученные опрессовкой, развальцовкой или завальцовкой, сшиванием и др.

Неразъёмным соединениям присущи важные положительные качества:

малая материалоёмкость и, следовательно, относительно малый вес конструкции;

возможность широкого применения автоматов, например сварочных роботов, при выполнении сборочных операций;

сравнительно низкие затраты труда (малая себестоимость);

возможность выполнения плотных и прочных соединений без использования дополнительных уплотняющих средств.

Понятно, что использование неразъёмных соединений допустимо лишь в тех случаях, когда заранее известно, что разборка выполняемой сборочной единицы не потребуется.

При изображении и условном обозначении неразъёмных соединений в конструкторских документах необходимо соблюдать правила, установленные Государственными стандартами.

Виды неразъемных соединений Неразъемные соединения получили широкое распространение в машиностроении. К ним относятся соединения:

Сварные соединения получают с помощью сварки. Сваркой называют процесс получения неразъемного соединения твердых предметов, состоящих из металлов, пластмасс или других материалов, путем местного их нагревания до расплавленного или пластического состояния без применения или с применением механических усилий.

Заклепочные — неразъёмное соединение деталей при помощи заклёпок. Обеспечивает высокую стойкость в условиях ударных и вибрационных нагрузок. На современном этапе развития технологии уступает место сварке и склеиванию, обеспечивающим большую производительность и более высокую прочность соединения. Однако, по-прежнему находит применение по конструктивным или технологическим соображениям: в соединениях, где необходимо исключить изменение структуры металла, коробление конструкции и перегрев расположенных рядом деталей; соединение разнородных, трудно свариваемых и не свариваемых материалов; в соединениях с затруднительным доступом и контролем качества; в случаях, когда необходимо предотвратить распространение усталостной трещины из детали в деталь.

Паяные соединения — неразъемные соединения, образуемые силами молекулярного взаимодействия между соединяемыми деталями и присадочным материалом, называемым припоем. Припой — сплав (на основе олова, меди, серебра) или чистый металл, вводимый в расплавленном состоянии в зазор между соединяемые деталями. Температура плавления припоя ниже температуры плавления материалов деталей

Клеевые соединения — это соединения деталей неметаллическим веществом посредством поверхностного схватывания и межмолекулярной связи в клеящем слое. Наибольшее применение получили клеевые соединения внахлестку, реже — встык. Клеевые соединения позволили расширить диапазон применения в конструкциях машин сочетаний различных неоднородных материалов — стали, чугуна, алюминия, меди, латуни, стекла, пластмасс, резины, кожи и т. д.

Сюда относятся также соединения, полученные опрессовкой, заливкой, развальцовкой (или завальцовкой), кернением, сшиванием, посадкой с натягом и др.

Соединения на сварке Сварным соединением называется совокупность изделий, соединенных с помощью сварки.

Сварным швом называется затвердевший после расплавления материал. Металлический сварной шов отличается по своей структуре от структуры металла свариваемых металлических деталей.

По способу взаимного расположения свариваемых деталей различают соединения стыковые (рис. 10, а), угловые (рис. 10, б), тавровые (рис. 10, в) и внахлестку (рис. 10, г). Вид соединения определяет вид сварного шва. Сварные швы подразделяются на: стыковые, угловые (для угловых, тавровых соединений и соединений внахлестку), точечные (для соединений внахлестку, сваркой точками).

Рис.10

По своей протяженности сварные швы могут быть: непрерывными по замкнутому контуру (рис. 11, а) и по незамкнутому контуру (рис. 11, б) и прерывистыми (рис. 11, в). Прерывистые швы имеют равные по длине проваренные участки с равными промежутками между ними. При двусторонней сварке, если заваренные участки расположены друг против друга, такой шов называется цепным (рис. 12, а), если же участки чередуются, то шов называется шахматным (рис. 12, б).

Рис.11

Рис.12

Термины и определения, относящиеся к сварке, установлены ГОСТ 2.601−68.

Способы сварки, типы и конструктивные элементы сварных швов определяются соответствующими стандартами. Условные изображения и обозначение швов сварных соединений выполняются в соответствии с ГОСТ 2.312−72. Сварные швы изображают сплошными основными линиями, если шов видимый, и штриховыми, если шов невидимый (рис.13).

Рис.13

От изображения шва проводят одностороннюю стрелку с линией-выноской. Условное обозначение сварного шва пишут над полкой линии-выноски, если шов видимый. То есть показана лицевая сторона шва (рис. 14, а, 6), и под полкой линией-выноской, если шов невидимый, т. е. показана оборотная сторона шва (рис. 14, в, г).

Рис.14

Типы сварных соединений. Сварные швы Термины и определения основных понятий по сварке металлов устанавливает ГОСТ 2601–84. Сварные соединения подразделяются на несколько типов, определяемых взаимным расположением свариваемых деталей. Основными из них являются стыковые, угловые, тавровые, нахлесточные и торцовые соединения. Для образования этих соединений и обеспечения требуемого качества должны быть заранее подготовлены кромки элементов конструкций, соединяемых сваркой. Формы подготовки кромок для ручной дуговой сварки стали и сплавов на железоникелевой и никелевой основе установлены ГОСТ 5264–80.

Стыковым соединением называют соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцевыми поверхностями.

ГОСТ 5264–80 предусмотрено 32 типа стыковых соединений, условно обозначенных C1, C2, С28 и т. д., имеющих различную подготовку кромок в зависимости от толщины, расположения свариваемых элементов, технологии сварки и наличия оборудования для обработки кромок. При большой толщине металла ручной сваркой невозможно обеспечить проплавление кромок на всю толщину, поэтому делают разделку кромок, т. е. скос их с двух или одной стороны. Кромки скашивают на строгальном станке или термической резкой (плазменной, газокислородной). Общий угол скоса (50±4)°, такая подготовка называется односторонней со скосом двух кромок. При этом должна быть выдержана величина притупления (нескошенной части) и зазор, величины которых установлены стандартом в зависимости от толщины металла. Шов стыкового соединения называют стыковым швом, а подварочный шов — это меньшая часть двустороннего шва, выполняемая предварительно для предотвращения прожогов при поседующей сварке основного шва или накладываемая в последнюю очередь, после его выполнения.

При подготовке кромок стали толщиной 8−120 мм. Обе кромки свариваемых элементов скашивают с двух сторон на угол (25±2)° каждую, при этом общий угол скоса составляет (50 ± ±4)°, притупление и зазор устанавливаются стандартом в зависимости от толщины стали. Такая подготовка называется двусторонней со скосом двух кромок. При этой подготовке усложняется обработка кромок, по зато резко уменьшается объем наплавленного металла по сравнению с односторонней подготовкой.

Угловым соединением называют соединение двух элементов, расположенных под углом и сваренных в месте примыкания их краев. Таких соединений насчитывается 10: от У1 до У10.

Для толщины металла 3 — 60 мм кромку примыкающего элемента скашивают под углом (45±2) 1°, сварной шов основной и под-варочиый. При этой же толщине и сквозном проваре можно обойтись без подварочного шва. Часто применяют угловое соединение со стальной подкладкой, которая обеспечивает надежный провар элементов по всему сечению. При толщине металла 8−100 мм применяют двустороннюю разделку примыкающего элемента под углом (45±2)°.

Тавровым соединением называют сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом и приварен угловыми швами к боковой поверхности другого элемента. Стандартом предусмотрено несколько типов таких соединений: с Т1 по Т9. Распространенным является соединение, для металла толщиной 2−40 мм. Для такого соединения никакого скоса кромок не делают, а обеспечивают ровную обрезку примыкающего элемента и ровную поверхность другого элемента.

При толщине металла 3−60 мм и необходимости сплошного шва между элементами, что предусматривается проектом конструкции, в примыкающем элементе делают разделку кромок под углом (45±2)°. На практике часто применяют тавровое соединение с подкладкой при толщине стали 8−30 мм, а также соединение с двусторонним скосом кромок примыкающего элемента при толщине стали 8−40 мм. Все эти соединения со скосом кромок примыкающего элемента обеспечивают получение сплошного шва и наилучшие условия работы конструкций Нахлесточным соединением называют сварное соединение, в котором сваренные угловыми швами элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга. Стандартом предусмотрено два таких соединения: HI и Н2. Применяют иногда разновидности нахлесточного соединения: с накладкой и с точечными швами, соединяющими части элементов конструкции.

Из перечисленных сварных соединений наиболее надежными и экономичными являются стыковые соединения, в которых действующие нагрузки и усилия воспринимаются так же, как в целых элементах, не подвергавшихся сварке, т. е. они практически равноценны основному металлу, конечно, при соответствующем качестве сварочных работ.

Кроме перечисленных сварных соединений и швов при ручной дуговой сварке применяют соединения под острыми и тупыми углами по ГОСТ 11 534–75, но они встречаются значительно реже. Для сварки в защитном газе, сварки алюминия, меди, других цветных металлов и их сплавов применяют сварные соединения и швы, предусмотренные отдельными стандартами.

Основные виды машиностроительных чертежей Чертежи во всех отраслях машиностроения в зависимости от целевого назначения согласно ГОСТ 5291–60 подразделяются на следующие основные виды:

Чертежи изделий основного производства, предназначаемые для изготовления изделия основного производства и их составных частей.

Чертежи изделий вспомогательного производства, предназначаемые для изготовления изделия вспомогательного производства и их составных частей.

Чертежи технологические, предназначаемые для изготовления и контроля отдельных технологических операций при изготовлении деталей и сборке изделий.

Чертежи эксплуатационные, предназначаемые для использования только при эксплуатации и обслуживанию изделий и их составных частей.

Чертежи изделий основного производства делятся на две категории: проектные и рабочие.

Проектные чертежи разделяются:

а) Чертежи эскизного проекта, дающие общее представление об устройстве и принципе работы проектируемых изделий. Служат основанием для разработки чертежей технического проекта;

б) Чертежи технического проекта, определяющие основные конструктивные устройства изделия, оформленные таким образом, чтобы по ним можно было разработать рабочие чертежи. Рабочие чертежи подразделяются:

а) Чертежи серийного или массового производства;

б) Чертежи индивидуального производства;

в) Чертежи ремонтные.

В зависимости от способа изготовления и оформления все машиностроительные чертежи делятся на следующие виды:

а) Эскизы — чертежи временного характера, выполненные без применения масштаба и чертежных инструментов, предназначенные для разового использования при проектировании ив производстве;

б) Оригиналы — чертежи, выполненные на любом материале и служащие для изготовления по ним подлинников;

в) Подлинники — чертежи, являющиеся основным документом и в соответствии с этим заверенные установленными подписями должностных лиц; они выполняются на материале (кальке, фотокальке), позволяющем многократное снятие с них копий (светокопий, фотокопий и т. п.);

г) Дубликаты — чертежи (копии подлинников), выполненные на диазокальке, фотокальке, фотопленке и др., для последующего снятия с них копий;

д) Копии — чертежи, предназначенные для пользования в производстве и при эксплуатации, идентичность которых с подлинниками обеспечивается способом их изготовления: светокопированием, фотографированием и т. п.

В зависимости от содержания чертежи разделяются на следующие виды:

а) Чертежи деталей — изображения деталей и все данные для их изготовления и контроля;

б) Чертежи сборочные — изображения изделий, групп, узлов и все данные для их изготовления (сборки) и контроля;

в) Чертежи общих (наружных) видов — изображения видов изделий или их составных частей и их основные характеристики;

г) Чертежи габаритные — изображения контуров изделий или их составных частей и имеющие габаритные размеры;

д) Чертежи монтажные — изображения контуров изделий или их составных частей (или их упрощенное изображение) содержат необходимые данные и указания для установки изделия на место его монтажа;

е) Табличный чертеж, содержащий данные для изготовления и контроля ряда однотипных изделий или их составных частей, отличающихся только размерами, материалом и другими данными;

ж) Бланк — чертеж («немой» чертеж) — заготовка чертежа однотипных изделий или их составных частей (изображение, отдельные размеры и др.), на которых впоследствии проставляют в соответствующих местах переменные параметры (недостающие размеры, знаки шероховатости поверхности и др.), требуемые для рабочих чертежей. Бланк-чертеж служит для ускорения выпуска рабочих чертежей в производство.

Рабочие чертежи деталей. Последовательность и правила их выполнения.

Рабочий чертеж детали — конструкторский документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля.

Рабочие чертежи деталей разрабатываются по чертежам общего вида проектной документации. Если в проектной документации чертеж общего вида изделия отсутствует, то чертежи деталей разрабатываются по сборочным чертежам изделий.

Оформление рабочих чертежей. Независимо от конструктивного и технологического вида детали ее чертеж должен быть оформлен соблюдением требований стандартов, определяющих форматы (ГОСТ 2.30−1-68), масштабы (ГОСТ 2. 302−68), лини (ГОСТ2.303−68), шрифты (ГОСТ 2.304−81), обозначения графические материалов и правила их нанесения на чертежах (ГОСТ 2.306−68).

Изображения и обозначения формы детали. Рабочий чертеж должен, содержать необходимое количество изображений и размеров, определяющих форму детали. Изображения должны с наибольшей выразительностью и в удобном масштабе передавать формы наружных и внутренних поверхностей детали. Рабочий чертеж, должен удовлетворять общим требованиям, установленным стандартами ЕСКД.

Изображения и обозначения материалов. Материал, из которого изготовлена деталь, на чертеже должен быть графически обозначен на всех разрезах и сечениях детали. В некоторых случаях должна быть указана лицевая сторона материала, направление волокон, основы и т. п. Наименование материала, его марка, сорт, ГОСТ и другие сведения должны быть указаны в основной надписи.

Обозначение состояния материала. Требования, предъявляемые к материалу и. его качеству, должны быть указаны в технических требованиях. Если материал детали подлежит термической обработке или на поверхности его должно быть нанесено покрытие, то об этом на чертеже необходимо сделать соответствующие надписи (ГОСТ 2.109−73-основные требования к чертежам, ГОСТ 2.316−68- ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований).

Основная надпись, технические требования. Каждый чертеж содержит основную надпись, которую необходимо заполнить по правилам стандартов ЕСКД. Текстовая часть технических требований, надписи с обозначением изображений, обозначение элементов изделия и другие указания, относящиеся к. детали или ее изображению, выполняются в соответствии со стандартами ЕСКД.

Основное внимание при выполнении рабочих чертежей деталей следует обратить на увязку формы, размеров и шероховатости поверхностей сопряженных деталей и на разработку конструктивных и технологических элементов деталей.

Форма и размеры конструктивных элементов определяются стандартами и вычерчиваются с использованием соответствующих таблиц. Рабочие чертежи деталей должны быть выполнены с учетом следующих требований:

Деталь на рабочем чертеже вычерчивается в том же положении, какое она занимает при ее изготовлении. Корпусные детали и крышки с небольшим количеством поверхностей, подвергающихся механической обработке, допускается располагать в положении, соответствующем положению детали в сборочной единице.

Главный вид детали выбирается с учетом следующих условий:

по возможности большее количество осей отверстий и других элементов ориентируют параллельно фронтальной плоскости проекций, на которой изображается главный вид;

плоскость, по которой деталь соединяется с другой деталью, должна быть расположена горизонтально или параллельно профильной плоскости проекций, если изображается вид слева.

Количество изображений определяется только формой детали, а не количеством ее изображений на чертеже общего вида.

Разрезы, сечения, выносные элементы определяются только формой детали, а не теми изображениями, которые даны на чертеже общего вида. Детали, имеющие плоскости симметрии, изображаются не полностью рассеченными, а в соединении с видом.

Выносные элементы при изображении не поворачиваются, а имеют такое же положение, какое занимает изображаемый элемент на детали. Масштаб выносного элемента следует выбирать таким, чтобы можно было свободно показать его форму и нанести все размеры (М 4:1; М 5:1).

Размеры на сопряженных деталях, следует проставлять одновременно, чтобы обеспечить увязку размеров.

Размеры формы элементов деталей указываются по возможности на одном изображении, на котором данный элемент имеет более полное изображение. Размеры диаметров отверстий проставляются на разрезах этих отверстий. Размеры некруглых отверстий и пазов проставляются на тех изображениях, на которых показана форма отверстий.

Размеры положения элементов деталей проставляются от технологических и конструкторских баз.

При определении размеров деталей, которые берутся непосредственно с изображения на чертеже общего вида, следует учитывать масштаб изображения чертежа общего вида.

Записать технические требования. Размещаются эти требования над основной надписью. Ширина колонки должна быть не более 185 мм.

Использование рядов предпочтительных чисел позволяет упорядочить параметры всех видов продукции, согласовать и увязать между собой изделия, полуфабрикаты, материалы, технологическое, контрольно-измерительное и другое оборудование, транспортные средства, создает предпосылки для обеспечения взаимозаменяемости деталей и узлов для специализации производства.

Сборочные чертежи. Правила выполнения сборочных чертежей Сборочный чертёж — вид конструкторской документации, документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для её сборки и контроля.

Требования к выполнению сборочных чертежей установлены в ГОСТ 2.109 (ЕСКД. Основные требования к чертежам).

Сборочный чертёж должен содержать:

Изображение сборочной единицы, которое даёт представление о расположении и взаимной связи составных частей, соединяемых по данному чертежу, и обеспечивающее возможность осуществления сборки и контроля сборочной единицы.

Размеры, которые должны быть выполнены или проконтролированы по данному сборочному чертежу.

Указания о выполнении неразъёмных соединений.

Номера позиций составных частей, входящих в изделие.

Габаритные размеры изделия.

Установочные, присоединительные и другие необходимые справочные размеры.

При необходимости — техническую характеристику изделия.

При необходимости — координаты центра масс.

На сборочном чертеже дается минимальное, но достаточное число видов, разрезов, сечений, необходимых для сборки и контроля сборочной единицы.

При выполнении сборочных чертежей можно соединять часть вида с частью разреза, а также половину вида и половину разреза по тем же правилам, которые установлены для выполнения деталей.

На сборочном чертеже обязательно указываются габаритные, установочные и присоединительные размеры.

Установочные размеры необходимы для правильной установ­ки изделия при монтаже.

Присоединительные размеры обеспечивают возможность присоединения изделия при монтаже, которое осуществляется посредством винтов, болтов и т. п., а также контактным способом.

Кроме перечисленных размеров, на сборочном чертеже проставляются контролируемые размеры.

Все составные части сборочной единицы на сборочном черте­же нумеруют в соответствии с номерами позиций, указанными в спецификации. Номера позиций указывают на полках линий — выносок, которые проводят от изображения составных частей. Линии — выноски не должны пересекаться. В конце каждой из них ставят точку. Полки линий-выносок располагают параллельно основной надписи чертежа вне контура изображения на одной или от одной. Допускается делать общую линию-выноску с вертикальным расположением номеров позиций для группы крепежных изделий, которые относятся к одному месту крепления. Полки линий — выносок изображают сплошной тонкой линией. Их длина не должна превышать 10 мм. Расстояние между полками в одной колонке должно быть равным 10 мм. Номера позиций предлагается писать шрифтом № 5.

Если сборочная единица имеет несколько одинаковых стандартных деталей (винтов), то на сборочном чертеже можно показать только одну из них, а для остальных — место их расположения.

На сборочных чертежах разрешается не вычерчивать крышки, которые могут мешать пониманию внутреннего устройства сборочной единицы. При этом над изображением делается надпись: «Крышка поз. 2 не показана». Перемещающиеся части изделия изображают в рабочем положении, а крайние и промежуточные положения показывают штрихпунктирной линией с двумя точками.

На сборочном чертеже при выполнении разрезов штриховка смежных деталей наносится под углом 45° в противоположных направлениях или в одном направлении, но с различным расстоянием между штрихами. На разных изображениях одной и той же детали наносится одинаковая штриховка.

Если секущая плоскость проходит вдоль оси винтов, болтов, шпилек, штифтов, валов, а также шайб и гаек, то эти детали на сборочном чертеже показывают не рассеченным.

Список используемой информации

1) http://www.ngpedia.ru/id451572p1.html

2)http://cherch.ru/soedinenie_detaley/izobrazhenie_i_oboznachenie_rezbi.html

3) http://ru.wikipedia.org/wiki/

4) http://alldrawings.ru/yroki-cherchenia/item/

5) http://www.viktoriastar.ru/izobrajenie-krepejnih-detalei.html

6) http://ngmg.khstu.ru/files/ig/connection/chapter3.4.htm

7) http://cncexpert.ru/coedinenia.htm

8) http://www.coolreferat.com/

9) http://www.detalmach.ru/lect1.htm

10) http://www.hardline.ru/

11) http://ru.wikipedia.org/wiki/

12) http://cherch.ru

13) http://abc.vvsu.ru/Books/vap_rab_chert_pr/page0002.asp

14) http://ngmg.khstu.ru/files/ig/connection/chapter4.htm