8. ЗЄДНАННЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

 

8.1. Типи з’єднань та їхні основні характеристики. Загальні відомості

 

Призначення. Для виконання певних функцій в машині деталі контактують між собою, утворюючи рухомі та нерухомі з’єднання. (рис. 1). З’єднання можуть бути виконані без додаткових і за допомогою додаткових деталей.

Класифікація: З’єднання поділяють на рухомі та нерухомі.

Нерухомі – це з’єднання двох або декількох деталей, які в процесі роботи не виконують відносні рухи. Необхідність у використанні  нерухомих з’єднань виникає у зв’язку з вимогою розділення машини на складальні одиниці, а останні на деталі для забезпечення зручної обробки, збирання, ремонту, транспортування. Нерухоме з’єднання може бути нероз’ємним і роз’ємним.

З’єднання нерухомі можна розділити на з’єднання загального призначення, з’єднання деталей, які охоплюють одна одну (вал-маточина шківа, вал-внутрішнє кільце вальниці) і деталей, які розташовані послідовно (колеса та шківи передач , вали двох агрегатів).

Роз’ємні з’єднання (шпонкові, шліцеві, клемові, різьбові та ін.) допускають розбирання з’єднання деталей без пошкодження елементів. Роз’ємні з’єднання загального призначення можуть бути конструктивні, технологічні. За принципом передачі навантаження розрізняють з’єднання зачепленням та фрикційні.

Нероз’ємні з’єднання (зварні,  паяні, клепані та ін.) не дають змоги виконувати розбирання з’єднаних деталей без пошкодження елементів.

Рухомі з’єднання. Необхідність цього типу з’єднання визначається кінематикою машини: під час  роботи деталі виконують відносні переміщення, передбачені їхнім функціональним призначенням. Заданий характер руху деталей визначає вибір конструкцій з’єднання, наприклад, для встановлення обертової деталі у нерухомій (вала у корпусі) застосовують з’єднання за допомогою вальниць. Рухомі з’єднання – роз’ємні.

Рухомі з’єднання  можна розділити на пружні, постійні з’єднання деталей, які виконують відносний обертальний або поступальний рух – вальниці та напрямні ковзання та кочення, а також періодичні з’єднання обертових деталей за допомогою керованих та самокерованих муфт.

Основні характеристики з’єднань. До з’єднань ставлять вимоги: економічності, міцності, цільності, жорсткості та ін.

Міцність оцінюють коефіцієнтом міцності - відношення граничного навантаження з’єднання (Fз) до мінімального навантаження одної з деталей (Fд).

 

 

Рис. 1. З’єднання деталей машин:
а) різьбове, б) заклепкове, в) зварне, г) шпонкове, ґ) шліцеве,
д) штифтове, є) з’єднання з натягом

 

Суттєвою характеристикою з’єднання є нерівномірність розподілу навантаження та напруг між його елементами.

У багатьох випадках щільність (герметичність ) з’єднань – труб, апаратів, які містять рідину та гази, циліндрів і штоків є головною характеристикою їхньої роботоздатності. Характеристикою щільності з’єднання є коефіцієнт щільності.