ПЛАН ЗАНЯТТЯ №15

Тема заняття: Роз’ємні з’єднання

Мета заняття:

Навчальна – ознайомлення з видами з’єднань деталей машин та їх зображеннями та позначеннями на кресленнях.

Розвиваюча – розвивати логічне та аналітичне мислення, просторову уяву;

Виховна      –        виховати     акуратність при    виконанні   креслень, працелюбність, пильність, активність, уважність.

Методична – показати методику проведення заняття.

Міжпредметні зв’язки: креслення, геометрія, технічна механіка

Вид заняття: лекція

Тип заняття: вивчення нового матеріалу ЛІТЕРАТУРА:

1.      Антонтонович Є.А., Василишин Я.В., Шпільчак В.А., Креслення: Навч. посібник/ За ред.. проф.. Є.А.Антоновича.- Львів: Світ, 2006 с107-126

2.      Михайленко         В.Є., Ванін В.В., Ковальов    С.М.  Інженерна   та

комп'ютерна графіка – Київ: „Каравела”, 2010. – с.201-222

ХІД ЗАНЯТТЯ:

1.                 Організаційний момент.

Привітання студентів.

Підготовка студентів до заняття, повторення вивченого матеріалу.

1.   Що таке різьба?

2.   За якими параметрами класифікують різьби?

3.   Основні параметри різьби. 4. Що таке метрична різьба?

5. Які стандартні кріпильні вироби ви знаєте?

2.                 Ознайомлення студентів з темою та навчальними цілями.

3.                 Викладання та вивчення нового матеріалу (лекція).

1.   Лекція викладача.

Кожна машина складається з окремих деталей, сполучених одна з одною непорушно або у відносному русі. Під з’єднанням потрібно розуміти закріплення двох або більше за деталей в певній послідовності для виконання спільних дій.

З’єднання деталей машин можуть бути роз’ємними і нерознімними. Роз’ємними називаються з’єднання, які розбираються без порушення цілісності деталей і засобів з’єднання.

Роз’ємні з’єднання підрозділяють на два види:

а) нерухомі, у яких виключається відносне переміщення деталей (болтове і шпилькове з’єднання, з’єднання за допомогою гвинтів, фітингів та інші.);

б) рухомі, які допускають відносне переміщення деталей, у якомусь одному напрямі (з’єднання шпонкові і шліцеві)

З’єднання різьбовими кріпильними деталями

Засобами з’єднання деталей в роз’ємних нерухомих з’єднаннях є кріпильні різьбові вироби: болти, шпильки, гайки, гвинти і фітинги.

З’єднання болтом

З’єднання двох або більше деталей за допомогою болта, гайки і шайби називається болтовим з’єднанням . Для проходу болта, деталі, які скріпляються, мають гладкі, тобто без різьби, співвісні циліндричні отвори більшого діаметра, ніж діаметр болта. На кінець болта, який виступає з деталей, що скріплюються, надівається шайба і нагвинчується гайка.

При викреслюванні болтового з’єднання конструктивні розміри болта, гайки і шайби беруться з відповідних стандартів . Для визначення довжини L болта необхідно скласти складальний розмірний ланцюг.

                             а)                                          б)                                       в)

Рис. 1 Складальні розмірні ланцюги різьбових з’єднань

Складальний розмірний ланцюг встановлює розмірні зв’язки між елементами деталей певної складальної одиниці. На рисунку 1,а показаний складальний розмірний ланцюг, який виражає розмірні зв’язки болтового з’єднання. Цей розмірний ланцюг дозволяє визначити довжину L болта, забезпечивши необхідний запас різьби при виході кінця болта з гайки, (розмір k).

Аналітично цей розмірний ланцюг може бути представлений рівнянням

                                                                       l =n + m + s + H +k ,       (1)

де n, m – товщина деталей, які з’єднуються;

s – товщина шайби; H – висота гайки; k– запас різьблення при виході болта з гайки;

Величини n та m відомі, s та H наведені у відповідних стандартах, k вибираються з таблиці. Отриманий розмір округляється до найближчого розміру довжини болта за таблицею . За тією самою таблицею визначається довжина різьби .

З’єднання шпилькою

З’єднання двох або більшої кількості деталей здійснюється за допомогою шпильки, гайки і шайби . Його використовують замість болтового, коли виготовляти наскрізний отвір в одній з деталей, які з’єднуються, недоцільно через значну її товщину або відсутність місця для голівки болта.При викреслюванні з’єднання шпилькою конструктивні розміри шпильки, гайки і шайби беруться з відповідних стандартів. Під час вибору шпильки необхідно звернути увагу на те, що довжина ℓ1, загвинчуваного (посадочного) кінця залежить від матеріалу деталі, у яку вона угвинчується:

1)  ℓ1 = d для сталевих, бронзових, латунних деталей і деталей з титанових сплавів;

2)  ℓ1 = 1,25d для деталей з ковкого і сірого чавуну;

3)  ℓ1, = 2d для деталей з алюмінієвих і магнієвих сплавів (d зовнішній діаметр різьби шпильки).

Для визначення довжини гайкового кінця шпильки необхідно скласти складальний розмірний ланцюг. На рисунку 1,б показаний складальний розмірний ланцюг, який виражає розмірні зв’язки з’єднання шпилькою. Цей розмірний ланцюг дозволяє визначити довжину гайкового кінця шпильки, забезпечивши необхідний запас різьби при виході кінця шпильки з гайки, (розмір k). Аналітично цей розмірний ланцюг може бути представлений рівнянням

                                                                           l = n + s + H + k ,        (2)

де n – товщина приєднуваної деталі;

s – товщина шайби; H – висота гайки; k – запас різьби при виході шпильки з гайки.

З’єднання за допомогою кріпильних гвинтів

За допомогою кріпильних гвинтів можна скріпляти дві і більше деталей. Для цього в останній з них робиться різьбовий отвір, а в інших – гладкі співвісні отвори діаметром, більшим, ніж діаметр гвинта. Гвинт вільно проходить через гладкі отвори деталей, які скріпляються, і угвинчується в різьбовий отвір останньої з них.

Глибина ℓ1, вгвинчування гвинта залежить від матеріалу деталі і приймається такою що дорівнює 1d для сталі, бронзи і латуні, 1,25d – для ковкого і сірого чавуну і 2d – для легких сплавів, (d – зовнішній діаметр різьби гвинта).

Складаючи розмірний ланцюг, необхідно звернути увагу на те, що у гвинтів з потайною і напів-потайною голівками потайна частина її включається в довжину гвинта. При викреслюванні з’єднання деталей за допомогою гвинтів конструктивні розміри гвинтів беруть з відповідного стандарту.

3.2 Виконання практичних вправ

Розрахувати за формулами (1,2) розміри болта та шпильки, як приклад виконання графічної роботи за наступними даними: d= 20 мм, n=30 мм, m=45 мм.

Розміри шпильок, мм DIN 939

Діаметр різьби	d ,мм	8	10	12	16	20	24	27	30	36
Крок різьби	P ,мм	1,25	1,5	1,75	2,0	2,5	3	3	3,5	4
Довжина різьби	l0 ,мм	22	26	30	38	46	54	62	66	78
Західна фаска	c ,мм	1,6	1,6	1,6	2,0	2,5	2,5	2,5	3,2	3,2
Стандартний ряд довжин l, мм: 35, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 55, 60, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120

Штифтові з’єднання.

Штифти застосовують в основному для точного установлення деталей машин. Штифтами користуються для фіксації положення кришки редуктора відносно його корпуса. Рідше штифти застосовують для скріплення деталей машин, які передають невеликі навантаження.По формі розрізняють конічні і циліндричні штифти. Конічні штифти виконують із конусністю 1:50, яка забезпечує самогальмування. Циліндричні штифти встановлюють на робоче місце з натягом, а в рухомих з’єднаннях – із розклепуванням кінців. Звичайні конічні штифти встановлюють при прохідних отворах, коли їх можливо вибивати з протилежного боку.

Рис. 2 Штифтові з’єднання

З’єднання шпонками

З’єднання шпонками і зубчасті (шліцеві) належать до рухомих роз’ємних з’єднань.

Сполучною ланкою в з’єднаннях шпонкою є деталь, звана шпонкою. Застосовують різні типи шпонок: призматичні, сегментні і клинові. У цьому занятті клинові шпонки не розглядаються. Найбільш поширені призматичні шпонки, які виготовляють у трьох виконаннях.

Рис. 3 Призматичні шпонки

Сегментні шпонки допускається виготовляти в двох виконаннях.

Рис. 4 Сегментні шпонки

Розміри шпонок і пазів для них стандартизовані і залежать від діаметра валу. Знаючи діаметр вала, за таблицею можна визначити розміри призматичних та сегментних шпонок і пазів для них.

Рисунок 5 – З’єднання призматичною шпонкою:

D – діаметр вала, b – ширина шпонки, h – висота шпонки, t1 – глибина паза у вала, t2 – глибина паза у маточині ℓ – довжина шпонки, с1 або r1 – фаски або радіуси округлень пазів

Приклади умовного позначення:

1) призматична шпонка виконання 1 для вала діаметром d = 25 мм, з розмірами b = 8 мм, h = 7 мм ℓ = 22 мм: Шпонка 8 х 7х22 ГОСТ 23360-78; 2) те саме виконання 2:

Шпонка 2-8 х 7 х 22 ГОСТ 23360-78.

Рисунок 6 – З’єднання сегментною шпонкою:

D – діаметр вала, b – ширина шпонки,

h – висота шпонки, t1 – глибина паза у вала, t2 – глибина паза у маточині, d – діаметр шпонки, с1 або r1 – фаски або радіуси округлень пазів

Приклади умовного позначення:

1) сегментна шпонка виконання 1 для валу діаметром d = 30 мм: Шпонка 8х 11 ДСТУ 24071-97; 2) те саме виконання 2:

Шпонка 2-8х11 ДСТУ 24071-97;

Рисунок 7 – Отвори із шпонковим пазом

Зубчасті (шліцеві) з’єднання

З’єднання зубчасті (шліцеві) утворюються виступами (зубами) на валу і відповідними пазами в маточині, насадженій на нього деталі. За формою профілю виступів розрізняють прямобічні, евольвентні і трикутні зубчасті з’єднання. Прямобічні зубчасті з’єднання стандартизовані.Зубчасті з’єднання трикутного профілю не стандартизовані.

Рисунок 8 – Шліцеве з’єднання:

D – зовнішній діаметр зубів,d – внутрішній діаметр зубів, b – ширина зуба

Рисунок 9 – Позначення шліцевого з’єднання

У подовжніх осьових розрізах зубчастого з’єднання показують лише ту частину поверхні виступів отвору втулки, яка не закрита валом. Радіальний зазор між зубами і западинами вала і отвору втулки не показують.

Лінії штрихування в подовжніх розрізах або перетинах деталей зубчастих з’єднань проводять до ліній западин, у поперечних розрізах і перетинах – до ліній виступів. Кола і твірні поверхонь западин зубів зубчастого вала зображують:

1)                на видах, паралельних подовжній осі, – суцільними тонкими лініями; до того ж суцільна тонка лінія поверхні западин повинна перетинати лінію кордону фаски;

2)                у подовжніх розрізах валу і отвору втулки твірні поверхонь западин проводять суцільними основними лініями;

3)                у поперечних розрізах і перетинах, а також на проекції вала і отвору втулки на площину, перпендикулярну до подовжньої осі, кола западин зображують суцільними тонкими лініями.

Межу зубчастої поверхні валу, а також межу між зубами повного профілю і збігом проводять суцільною тонкою лінією. Поверхні зубів вала і втулки можуть стикатися (центруватися) по зовнішньому діаметру D з утворенням зазору по внутрішньому діаметру, по внутрішньому діаметру d з утворенням зазору по зовнішньому діаметру, і бічним сторонам зубів . В умовному позначенні прямобічного зубчастого (шліцевого) з’єднання вказують:

систему центрування втулки відносно вала, число зубів z, внутрішній діаметр d, зовнішній діаметр D і ширину зуба b.

Рисунок 10 – Способи центрування

Приклад позначення прямобічного зубчастого (шліцевого) з’єднання з числом зубів z = 6, внутрішнім діаметром d = 28 мм, зовнішнім діаметром D = 32 мм, шириною зуба b = 7 мм:

а) при центруванні по внутрішньому діаметру: d –6х28х32х7 ;

б) при центруванні по зовнішньому діаметру: D – 6х28х32х7 ;

в) при центруванні по бічних сторонах: b – 6х28х32х7.

4.                 Закріплення знань студентів.

5.                 Коментар роботи студентів.

6.                 Підсумок заняття.

1)                    Які існують типи з’єднань?

2)                    На які з’єднання поділяються роз’ємні з’єднання?

3)                    У чому різниця між роз’ємними та нерознімними з’єднаннями?

                7.       Домашнє завдання.

Виконати на форматі А3 графічну роботу 8 “З’єднання болтом та шпилькою” згідно зі своїм варіантом.