Учебное пособие

Профессия СБОРЩИК РЭА

§ 20. Разъемные соединения элементов РЭА

Разъемные соединения позволяют многократно без повреждения соединять и разъединять элементы конструкции и предназначены для механической связи между отдельными ее элементами. При этом допускается повреждение специальной соединяющей Детали (штифта, шплинта, винта, гайки). В качестве разъемных соединений широко используют резьбовые, штифтовые, штыковые, шпоночные и шлицевые.

Разъемные соединения должны обеспечивать механическую прочность, надежность, долговечность, удобство сборки и эксплуатации.

Самыми распространенными являются резьбовые соединения, которые обладают достаточной механической прочностью и точностью взаимного расположения соединяемых деталей при сборке узлов и блоков. Это упрощает сборку и позволяет легко заменять бракованные детали.

Наиболее часто при сборке узлов и блоков применяют винты, болты, гайки и шпильки. Винты выполняют с различными головками (полукруглой, круглой, потайной, полупо-тайной), а болты — с шестигранной головкой. На каждой головке винта имеется прямой шлиц (паз) для установки отвертки. Винты с потайной головкой иногда имеют крестообразный шлиц.

При использовании винтов с потайной головкой в одной из соединяемых деталей предусматривают зенковку, форма которой должна соответствовать форме головки винта. В производственных условиях это требование не всегда полностью выполняется, в результате чего головка винта не всей плоскостью касается зенкованной части детали. При этом возникают перекосы и зазоры в соединениях, уменьшающие их механическую прочность. В этом случае применяют винты с крестообразным шлицем, позволяющие улучшить прочность соединения.

Резьба, выполненная на винтах, болтах, шпильках и гайках, характеризуется следующими параметрами: диаметрами (наружным, средним и внутренним); формой и размером профиля; шагом, углом подъема и заходностью.

Резьбу подразделяют на крепежную, которую применяют для соединения деталей, и специальную — для передаточных механизмов. Крепежная резьба, в свою очередь, подразделяется на метрическую, дюймовую, трубную и коническую. Метрическая резьба стандартизована, обозначается буквой М и является основной крепежной резьбой, принятой в СССР. Все винты, болты и гайки в зависимости от геометрических размеров и выполненной на них резьбы также стандартизованы. Выбор винта, например, определяется его назначением: присоединением листовой детали к корпусу, соединением двух листовых деталей и др.

В зависимости от назначения по ГОСТу выбирается винт с учетом его резьбы, длины и конфигурации головки. В каждом ГОСТе имеется пример условного обозначения крепежной детали (винта, болта, гайки), которое записывается в спецификацию сборочной единицы (узла).

Для предохранения от самоотвинчивания в процессе эксплуатации крепежные детали необходимо стопорить. Примеры стопорения показаны на рис. 14,а-е. Чтобы получить более плотное резьбовое соединение, применяют плоские металлические шайбы, которые подкладывают под головку винта и под гайку. Иногда в радиотехнических конструкциях применяют винты без головок, в этом случае шлиц под отвертку выполняют непосредственно в торцовой части винта.

Рис. 14. Способы стопорения винтовых соединений:
а - контровочной краской, б - двумя гайками, в - разрезной гайкой, г — резиновой шайбой, д — разрезной шайбой, е — стопорной шайбой

Штифтовое соединение используют для точного взаимного фиксирования деталей (рис. 15, а, б) при отсутствии других фиксирующих или центрирующих элементов, для ограничения перемещения одной детали по отношению к другой, в качестве упоров, при передаче небольших нагрузок.

Рис. 15. Штифтовые соединения деталей:
а — жесткое, б — рассечными штифтами

По форме штифты делятся на цилиндрические и конические. Цилиндрические штифты (рис. 16, а) ставятся в отверстие с натягом и удерживаются трением; однако при разборке посадка может меняться, что является недостатком соединения. Цилиндрические штифты с рассеченными канавками по сравнению с обычными имеют повышенную прочность сцепления и лучше передают нагрузки. Конические штифты (рис. 16,б) позволяют получать плотные безлюфтовые соединения деталей.

Рис. 16. Конструкция штифтов:
а - цилиндрическая, б — коническая

Для соединений, не испытывающих больших усилий на срез (в основном все штифтовые соединения работают на срез)’, применяют простые трубчатые разрезные штифты, которые изготовляют из пружинящей листовой стали. Все штифты, как правило, закаливают. Предохранение штифтов от выпадания осуществляют кернением или специальными пружинящими кольцами, изготовляемыми из проволоки диаметром 0,5 — 0,8 мм. Для соединения деталей штифтами применяют специальные оправки. Когда требуется плотное безлюфтовое соединение, обе детали одновременно рассверливают и в полученные отверстия вставляют штифт. Полностью штифт вставляют на свое место ударами ручного молотка. При разборке штифты выбивают специальными выколотками с соответствующими подставками.

Штыковое (легкоразъемное) соединение двух деталей цилиндрической формы получают введением одной в другую с последующим их повертыванием, при котором выступы одной детали входят в пазы другой (рис. 17).

Рис. 17. Штыковое соединение двух деталей

В радиоустройствах применяют штыковые соединения в часто соединяемых и разнимаемых узлах: штепсельных разъемах, патронах, экранах ламп, соединительных муфтах кабелей и др. Для предохранения соединения от саморазъединения при тряске и ударах используют специальные конструкции с замками в виде пружин, фиксирующих канавок и пр. В соединениях с заклиниванием за счет угла наклона паза происходит предохранение от саморазъединения.

Шпоночные и шлицевые соединения применяют в узлах механизмов (типа вал — втулка) для передачи крутящего момента, а также для закрепления на валах зубчатых колес, кулачков, дисков, рычагов и др.

Шпоночные соединения получили широкое распространение благодаря простоте, удобству сборки и разборки, дешевизне. Недостаток соединения — ослабление вала шпоночным пазом. Основные конструкции и размеры шпонок стандартизованы. Стандарт предусматривает три группы шпонок: клиновые, призматические и сегментные.

Клиновые шпонки создают невысокую точность центрирования деталей, что ограничивает их применение. Призматические шпонки имеют прямоугольное сечение и работают в соединении боковыми гранями; при использовании шпонок в качестве направляющих их закрепляют на валу винтами. Паз под шпонку на валу получают фрезерованием, а паз на втулке — долблением по всей длине ступицы. Сегментные шпонки также работают боковыми гранями, но требуют более глубоких пазов в валах, что значительно уменьшает их прочность. Шпонки подбирают по соответствующим ГОСТам в зависимости от диаметра вала, а длину — по расчетным данным.

Шлицевые соединения по сравнению со шпоночными обладают большей нагрузочной способностью и обеспечивают лучшее центрирование. Они имеют прямоугольную, эвольвентную и треугольную формы шлиц и так же, как шпоночные, стандартизованы. В радиоустройствах шлицевые соединения применяются крайне редко.