В машиностроении и приборостроении очень важную роль играют не только детали, которые используются при производстве, но и их соединения. Казалось бы, все должно быть предельно просто, но на самом деле, если углубляться в эту тему, то можно обнаружить, что существует огромное количество разнообразных соединений, каждое из которых имеет свои преимущества и недостатки.
В данной статье будут описаны соединения разъемные – вы узнаете о том, какими именно они бывают, где применяются. Также будет проведено их сравнение с неразъемными соединениями.
Кстати купить качественные брс - быстроразборные соединения можно по доступным ценам от надежной компании pgt.in.ua .
На данный момент вы вряд ли себе представляете, что вообще все это значит, поэтому не стоит сразу окунаться в не самые простые нюансы. Прежде чем подробно рассматривать соединения разъемные, вам стоит понять, какими вообще они бывают, то есть разобраться с базовой классификацией этих деталей на производстве.
Классификация соединений
Если брать все виды соединений, то они делятся на две основные группы:
Легко можно понять, что если соединение относится к первой группе, то значит, что две детали с его помощью скрепляются так, чтобы они находились статично по отношению друг к другу и не двигались. Они могут перемещаться в целом в механизме, но между собой они скреплены «намертво».
Что касается второй группы, то здесь речь идет о таком креплении, которое позволяет двум деталям в процессе работы механизма двигаться относительно друг друга, оставаясь при этом соединенными между собой.
Подвижные соединения уже подразделяются на разъемные и неразъемные. Первая подгруппа описывает те, которые можно в любой момент разомкнуть каким-либо способом, в то время как во вторую группу входят те, которые можно лишь разрушить – с применением силы, но без возможности восстановления соединения. Чаще всего такие соединения функционируют до тех пор, пока не износятся, после чего их попросту заменяют.
Но пришло время вернуться к первой большой группе – неподвижным соединениям. Здесь также имеются две подгруппы - соединения разъемные и неразъемные. В принципе, повторять их описание нет смысла, так как оно остается таким же, как и в случае с подвижными соединениями.
Теперь, когда вы ознакомились с базовой классификацией, пришло время сосредоточить свое внимание на главной теме статьи. Соединения разъемные будут описаны максимально детально, с указанием всех основных видов, которые можно встретить на производстве.
Резьбовое соединение
Виды разъемных соединений многочисленны, но среди них самым известным для всех, вероятнее всего, будет резьбовое. Даже если вы не работаете на производстве, вы определенно когда-либо использовали болт или винт, чтобы прикрепить ножку стула или какую-нибудь другую деталь.
Данный вид соединения характеризуется наличием резьбы, которая и обеспечивает крепеж, причем, при необходимости, детали можно рассоединить – именно поэтому данный вид и относится к разъемным. Резьбовая группа может быть разделена на 2 подгруппы, которые немного отличаются друг от друга:
- Один вид такого соединения может подразумевать использование двух деталей, на каждой из которых имеется соответствующая резьба, за счет чего и происходит скрепление. Однако такой вариант используется далеко не всегда.
- В быту вы, вероятнее всего, сталкивались именно со вторым вариантом, когда две детали скрепляются между собой посредством дополнительного резьбового элемента, такого как болт, винт или шпилька.
Достоинств у этого вида имеется очень много – он считается надежным, используется повсеместно, является универсальным, детали в нем взаимозаменяемы, а также он является высокотехнологичным.
Но имеются, естественно, и недостатки – например, такое соединение в определенных условиях может раскрутиться, так что его постоянно нужно контролировать. Также отверстия под крепеж вызывают концентрацию напряжения на одном участке, что может привести к перегрузке. Ну и, конечно же, такое соединение не обеспечивает герметичности. Все это было бы плохо, если бы данный вид являлся единственным, но, к счастью, существуют и другие виды разъемных соединений, о которых сейчас и пойдет речь.
Штифтовое соединение
Какие еще бывают разъемные соединения? Фотографии в тематических книгах и журналах всегда показывают в основном именно резьбовую версию, так как она является самой массовой и распространенной. Но есть и еще не менее популярное – штифтовое. Оно отличается от предыдущего тем, что у него нет резьбы.
Штифт – это деталь, которая плотно вставляется в отверстие, проходящее через обе детали, которые вам необходимо скрепить. В результате они остаются на одном месте и надежно крепятся друг к другу. Если вам сложно представить описываемый вариант в машиностроении, то можете представить что-то более обыденное – например, визит к стоматологу. Там также имеются специальные штифты, которые вставляются в десну, а затем на них наживляется пломба или коронка. Как видите, примеры разъемных соединений можно найти абсолютно во всех сферах жизни.
Шпоночное соединение
Это первый тип соединений в списке, являющийся подвижным. Чаще всего он используется для передачи вращательного движения. Как именно он функционирует? Монтаж разъемных соединений данного типа довольно прост – имеется вал для передачи вращения, в котором находится паз, куда можно вставить шпонку. На ступице, к которой присоединяется вал, имеется паз, в который и заходит шпонка, что обеспечивает передачу вращения.
Все крайне просто и эффективно – более того, вряд ли можно себе представить более легкое в монтаже и демонтаже соединение. А еще больше плюсов в копилку шпонки добавляет низкая стоимость. Но при этом не трудно догадаться, что пазы со шпонками ослабляют общую прочность всей конструкции, а также порождает излишнюю концентрацию напряжений.
Но в целом данное соединение также является крайне распространенным, и вы найдете его во многих механизмах. Так что если вас спросят о том, какие соединения относятся к разъемным, то вы можете смело называть те, о которых вы уже узнали из этой статьи – они самые популярные. Но не стоит думать, что на этом перечисление заканчивается – впереди вас ждут еще самые разнообразные виды соединений, которые используются повсеместно на производстве и даже в быту.
Шлицевое соединение
Шлицевое соединение также называется зубчатым, поскольку контакт и крепеж деталей в нем осуществляется за счет зубцов, расположенных по длине вала, в то время как в опоясывающей его детали имеются пазы для всех этих зубцов. Основным достоинством данного типа является его большая прочность, однако особое внимание стоит уделить и тому факту, что при таком соединении у вала остается возможность перемещения по всей длине, опоясывающей детали в случае необходимости. Во многом этим и отличаются разъемные и неразъемные соединения. Чертеж таких крепежей всегда выполняется довольно просто, поэтому каждый сможет спокойно с ним разобраться.
Только подобное крепление редко можно встретить в быту, чаще всего оно наблюдается в машиностроении и на других типах производства. У шлицевого соединения имеется широкая классификация, которая включает в себя разделение на группы:
- по форме зубцов;
- по тому, какая нагрузка через них передается опоясывающей детали;
- по центрированию сопрягаемых деталей;
- по подвижности и т. д.
Как видите, это один из ярчайших примеров того, что некоторые типы разъемных соединений могут относиться сразу к двум большим группам, то есть и к подвижным, и к неподвижным.
Байонетное соединение
Вы уже узнали, что разъемным является соединение, которое позволяет вам при необходимости отсоединить детали, скрепляемые между собой. Байонетное соединение также является разъемным, и его можно встретить довольно часто.
Выглядит оно необычно – одна деталь имеет какой-либо выступ, а другая – особый паз, в который выступ не просто заходит, он крепится путем нажима и поворота, что делает соединение гораздо более прочным. Сферы применения байонетов очень разнообразны – от машиностроения и электроники, до кухонной бытовой техники и фотоаппаратов. Так что существует довольно высокая вероятность того, что вы уже сталкивались с таким вариантом крепежа.
Клеммовые соединения
К разъемным соединениям относятся и клеммовые – они служат для соединения вала со ступицей, но при этом происходит процесс довольно необычным образом. Дело в том, что у ступицы имеется один или два разреза, в которые вставляется болт или другой крепежный элемент. При его закреплении ступица стягивается, плотно прижимаясь к валу, находящемуся внутри нее. Это довольно простое соединение, которое используется довольно часто и во многих сферах деятельности.
Особенно стоит выделить тот факт, что в большинстве случаев подобные соединения, используемые для крепления вала и ступицы, - такие как шпоночное или шлицевое - позволяют вам крепить детали исключительно соосно. Однако клеммовый тип позволяет вам соединять их под различными углами, а также производить крепление на любом участке вала. Чертеж разъемного соединения подобного типа обязательно включает в себя обозначения всех этих важных моментов.
Конусное соединение
Данный тип соединения так же использует стягивание в качестве основной силы крепления, как и предыдущее. Однако на этот раз используется немного другой подход. Принцип действия его сложно объяснить на словах, так как ступица в данном случае является относительно сложным механизмом, имеющим несколько встроенных элементов, которые при повороте ключа в отверстиях, проделанных специально для этого в ступице, сужают главное отверстие, в которое вставляется вал.
Если такое объяснение вам не кажется понятным, то проще всего будет представить себе старую дрель со сменными сверлами – там используется именно такое конусное крепление. Вы вставляете специальный ключ, разводите в стороны крепящие элементы, вставляете нужное сверло и закрепляете его повторным поворотом ключа. Однако используется подобное соединение далеко не только в дрелях, но и во многих механизмах на производстве.
Профильное соединение
Ну и последнее популярное разъемное соединение – это профильное. Оно отличается от всех предыдущих тем, что не имеет ни шпонок, ни зубцов, ни резьбы, ни каких-либо еще крепежных элементов. Дело в том, что детали в данном случае крепятся путем совмещения их между собой так, чтобы в результате они образовывали общую неразрывную поверхность. Проще говоря, они крепятся так, чтобы плотно прилегать друг к другу, при этом образовывая прочное соединение.
Главным его достоинством является невероятная простота и полное отсутствие каких-либо сторонних элементов, которые вызывают в других типах крепления излишнюю концентрацию напряжения. Но у этого вида соединений имеются и свои недостатки, такие как высокое контактное напряжение или большое распространение силы.
Ранее нами было сказано, что в данной статье будут описаны виды разъемных и неразъемных соединений. И хоть первые при этом были упомянуты как главная тема материала, нам все же стоит рассмотреть и основные, самые популярные, неразъемные крепежи.
Неразъемные соединения
Соединений, которые невозможно разъединить с или без использования инструментов не так уж и много. В первую очередь стоит отметить сварное соединение, которое используется практически везде на производстве. Каждый может себе представить процесс сварки, для которого используется специальное устройство, сильно разогревающее метал обеих деталей в месте крепления. Затем при остывании этот металл смешивается, образуя сварной шов, который невозможно уже разъединить просто так – только путем уничтожения.
Другой тип, который функционирует довольно схоже с первым, это пайка. Для создания паяного соединения также необходимо специальное устройство – паяльник. Он подает специальный материал на место крепления, и этот материал имеет более низкую температуру плавления, за счет чего детали остаются нетронутыми, но они соединяются между собой за счет этого материала. Данный метод применяется тогда, когда детали нельзя деформировать, изменять, то есть сварка для них не подходит.
Если же речь не идет о работе с металлом, то тогда часто применяется клееное соединение – такой вид известен абсолютно всем людям, так как вы, вероятнее всего, хотя бы раз в жизни пользовались клеем, чтобы соединить две детали для получения единого неподвижного целого. Точно то же самое происходит и на производстве, только в гораздо больших масштабах.
Ну и еще одно неразъемное соединение, о котором стоит упомянуть – это крепление с помощью заклепок. Данный вид используется довольно редко и был популярен ранее. Суть его заключается в том, что в подготовленные в деталях отверстия вставляются также подготовленные заранее крепежные материалы, которые называются клепками. Затем происходит процесс заклепывания – клепки обрабатываются таким образом, чтобы они прочно соединяли детали между собой, и разнять их было уже невозможно. Однако вы можете себе представить, насколько затратным и трудоемким был такой процесс. Именно поэтому сейчас клепочное соединение используется крайне редко, а заклепки в современности гораздо чаще можно увидеть в качестве декоративных украшений на обуви, одежде и так далее.
Вот и все основные виды производственных соединений - как разъемных, так и неразъемных. Конечно, их имеется гораздо больше – особенно если говорить об устаревших видах, которые сейчас практически не используются. Также существуют и те крепежи, которые не сильно распространены, используются в конкретной области и не являются особо популярными, чтобы их упоминать отдельно. Но можно смело сказать, что даже этого количества соединений достаточно, чтобы на производстве иметь возможность выбрать именно то, которое бы больше всего подходило для той или иной задачи и давало максимальную прочность и идеальное выполнение всех требований.
