Особенности изображения соединений летательных аппаратов


Министерство образования и науки Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ






В.В. СУШКО





                ОСОБЕННОСТИ
                ИЗОБРАЖЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ





Учебно-методическое пособие












НОВОСИБИРСК
2011

УДК [621.7:744]:629.7(075.8)
     С917







         Рецензенты: д-р техн, наук, проф. Е.Г. Подружшг, канд. техн. наук, проф. А. В. Чудинов






Работа подготовлена на кафедре инженерной графики и утверждена Редакционно-издательским советом университета в качестве учебно-методического пособия





     Сушко В.В.
С 917 Особенности изображения соединений летательных аппаратов: учеб.-метод пособие / В.В. Сушко. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011.-88 с.

         ISBN 978-5-7782-1672-3


         Приведено краткое описание технологии сборки, соответствующее более осознанному выполнению чертежей.
         Предназначено для студентов ФЛА, выполняющих графические задания по инженерной графике.


УДК [621.7:744]:629.7(075.8)







ISBN 978-5-7782-1672-3

                  © Сушко В.В., 2011

                     © Новосибирский государственный технический университет, 2011

ВВЕДЕНИЕ

   Всякая машина или механизм - это совокупность деталей, соединенных между собой определенным образом.
   Значительная часть технической документации (проектной, рабочей и эксплуатационной) на изделие представляет собой описание, а также условное изображение и обозначение как входящих в него деталей, так и способов соединения их между собой.
   Правила условного изображения и обозначения крепежных деталей и типов соединений строго регламентируется стандартами ЕСКД:

   ГОСТ 2.311-68 - изображение резьбы;
   ГОСТ 2.312-72 (2000) - условные изображения и обозначения швов сварных соединений;
   ГОСТ 2.313-82 - условные изображения и обозначения неразъемных соединений;
   ГОСТ 2.315-68 (1998) - изображения упрощенные и условные крепежных деталей;
   ГОСТ 2.318-81 - правила упрощенного нанесения размеров отверстий;
   ГОСТ 10549-80 - крепежные изделия. Выход резьбы, сбеги, недо-резы, проточки и фаски.

   Однако существует известная специфика применяемых в самолето-и ракетостроении типов соединений, используемых в них крепежных деталей, а также способов фиксации разъемных соединений, недостаточно или вообще не оговоренных существующими стандартами.
   Цель настоящей работы - дать представление о наиболее часто применяемых в самолете- и ракетостроении типах соединений, а также о правилах и особенностях их изображения и обозначения в конструкторской документации (КД), а именно:
   •     геометрическая сущность резьбы, ее условные изображения на чертеже, стандартизация резьбы и ее условные обозначения; правила

3

нанесения условного обозначения резьбы на изображение резьбового изделия;
   •     основные стандарты крепежных изделий: их конструкция, назначение, условные обозначения и правила изображения соединений деталей с помощью этих изделий на сборочном чертеже;
   •     правила изображения сварных и заклепочных соединений;
   •     правила и условности применяемых при вычерчивании сборочных чертежей;
   •     выработка навыков работы со справочной литературой.
   Пособие может быть использовано при выполнении заданий по инженерной графике, а также курсовых и дипломных проектов.

4

            1. ТИПЫ СОЕДИНЕНИЙ


   Прежде чем рассматривать конструкцию соединений, входящих в них деталей и правила их изображения и обозначения в конструкторской документации, целесообразно произвести их систематизацию, условно объединив типы соединений в классы, в зависимости от целевого назначения (рис. 1).
   Все существующие соединения можно разделить на два принципиально различных вида: разъемные и неразъемные.
   1.   Разъемные соединения - соединения, допускающие возможность многократного их монтажа и демонтажа без разрушения входящих в него деталей.
   2.   Неразъемные соединения - соединения, демонтаж которых без разрушения некоторых входящих в них деталей или компонентов невозможен.
   3.   Условно разъемные - соединения, демонтаж которых возможен посредством разрушения крепежных деталей или соединяющих компонентов, однако целостность основных соединяемых деталей не нарушается.
   Разъемные соединения бывают подвижными и неподвижными. Само их название говорит о том, что подвижные соединения допускают или осуществляют взаимное перемещение составляющих их деталей, неподвижные же соединения обеспечивают их жесткую взаимную фиксацию.
   Подавляющее большинство соединений производится с помощью стандартных деталей или же деталей, рабочие поверхности которых выполняются по определенному стандарту. Это обеспечивает их взаимозаменяемость, наилучшие эксплуатационные свойства, возможность использования стандартных инструментов при их изготовлении, что позволяет достичь высокой производительности, технологичности и, следовательно, значительно снизить стоимость стандартных изделий.


5

СОЕДИНЕНИЯ

Неподвижные \ \ Подвижные

Рисунок 1. Типы соединений

УЕ/ЮВНО РАЗЪЕМНЫЕ — НЕРАЗЪЕМНЫЕ

6

   Следовательно, при производстве любых изделий целесообразно максимально использовать стандартные детали. Однако в самолетостроении наиболее важным фактором является надежность при минимальном весе конструкции. Это, а также преимущественное использование листового материала и наличие труднодоступных полостей в конструкции и являются основной причиной применения в самолетостроении специализированных изделий (в основном крепежных). Ниже будут рассмотрены наиболее часто применяемые типы специализированных соединений, их прочностные характеристики и правила изображения и обозначения в конструкторской документации.




            2. СОЕДИНЕНИЯ ЗАКЛЕПКОЙ


   Соединения заклепкой относятся к условно разъемным соединениям. В случае необходимости такие соединения можно демонтировать путем высверливания самого крепежного элемента (заклепки). Соединяемые детали при этом остаются целостными, без разрушений.
   Преимущества использования соединений заклепкой:
   1)    наилучшие прочностные характеристики для соединений тонкостенных деталей, когда крепежным элементом является деталь стержневого типа;
   2)   минимальный вес для крепежных деталей этого типа;
   3)   технологичность сборочных работ;
   4)    отсутствие необходимости в дополнительной фиксации соединений.
   Высокая прочность соединения заклепкой достигается за счет плотного, с натягом заполнения стержнем заклепки отверстий соединяемых деталей. В этом случае стержень воспринимает только усилие среза (без растяжения).
   Плотное заполнение отверстий (натяг) достигается пластической деформацией стержня заклепки в процессе самой сборки. При этом отверстия обрабатываются обычным сверлом, и нет необходимости в их дополнительной обработке для повышения точности. Это обеспечивает хорошую технологичность сборки. Применение специальных прессов позволяет одновременно расклепывать большое количество заклепок, что существенно повышает производительность труда. Основные элементы заклепки показаны на рис. 2.


7

Закладная головка.

Рисунок 2. Основные части заклепки

   Конструктивно заклепки отличаются по форме закладной головки (рис. 3) и конструкции стержня (рис. 4).


Рисунок 3. Формы закладных головок заклепок

Рисунок 4. Специальные типы заклепок, применяемых в самолетостроении

8

   Для того чтобы правильно изображать на чертеже соединение заклепкой, необходимо представлять последовательность операций сборки:
   1)    установка соединяемых деталей в сборочное приспособление ⁽СП).               .                             ,      .
   2)     фиксация деталей технологическими элементами (винты, фиксаторы);
   3)    подготовка отверстий под заклепки (сверление, снятие заусенцев);
   4)    установка и расклепывание заклепок;
   5)    удаление технологических винтов и разделка освободившихся отверстий под заклепки;
   6)    установка и расклепывание оставшихся заклепок.
   При сборке самолета установка соединяемых деталей осуществляется по разметке, по сборочным отверстиям или в специальных сборочных приспособлениях (стапелях).
   Для фиксации в стапеле одной из деталей используются какие-либо ее конструктивные элементы или специально предусмотренные для этого точно скоординированные отверстия. После установки второй детали они взаимно фиксируются несколькими технологическими винтами. Отверстия под технологические винты или сверлятся по разметке, или используются направляющие отверстия в одной из деталей. В любом случае диаметр этих отверстий должен быть на ~ 1О...15% меньше диаметра заклепок.
   В установленных и зафиксированных деталях совместно сверлятся отверстия под заклепки. Диаметр отверстий устанавливается в зависимости от диаметра стержня заклепок (табл. 1).


Таблица 1. Рекомендуемые размеры отверстий под заклепки

 Диаметр                                              
 стержня  2,О 2,6 3,О 3,5 4,О 5,О 6,О 7,О 8,О 9,О 1О,О
заклепки                                              
 Диаметр  2,1 2,7 3,1 3,6 4,1 5,1 6,2 7,2 8,2 9,2 1О,2
отверстия                                             

    Допуск на диаметр отверстий устанавливается по отраслевым стандартам.


9

   Последовательность выполнения на рис. 5.

соединения заклепкой показана

Рисунок 5. Последовательность выполнения соединения заклепкой:

а - сверление отверстия; б - закладка заклепки; в - процесс расклепывания; г - ориентировочная форма и размеры замыкающей головки после завершения клепки

   Длина стержня заклепки подбирается таким образом, чтобы длина выступающей из пакета части стержня равнялась -1.5d стержня, т.е. L = S +1.5d ; диаметр замыкающей головки после расклепывания DT₀л -1.6d , ее высота h - 0.4d.
   Процесс расклепывания может быть прямым и обратным. При прямой клепке замыкающая головка образуется с помощью ударов клепального инструмента (бойка молотка) непосредственно по выступающему стержню заклепки, а поддержка (массивный металлический брусок) прижимается к закладной головке (рис. 6, а).
   При обратной клепке, наоборот, удары наносятся по закладной головке, а поддержка прикладывается к замыкающей (рис. 6, б). Процесс расклепывания при этом осуществляется за счет инерционности массивной поддержки. Соединения заклепками с выступающей над пакетом закладной головкой (цилиндрической, сферической) являются более прочными.
   Как уже отмечалось выше, соединения заклепками с выступающей закладной головкой являются более прочными. С точки зрения аэродинамической обтекаемости поверхности в этом случае предпочтительнее использовать заклепки со сферической закладной головкой. Для сохранения ее формы в процессе клепки поверхность инструмента, контактирующего с головкой, повторяет ее контуры. Однако на практике как головка заклепки, так и поверхность инструмента могут иметь оговоренные допуском отклонения размера и формы, в результате чего в процессе клепки может или ^деформироваться форма закладной

10