Фланцевые соединения

Фланцевые соединения

При конструировании фланцевых соединений необходимо обеспечить прочность и жесткость фланцев, а также жесткость участков их присоединения к стенкам детали при минимальной массе конструкции.

На рис. 480 приведены типовые конструкции фланцев точеных стальных цилиндрических деталей (стакан, притягиваемый к корпусу) примерно в порядке возрастающей жесткости.

Конструкция (а) неудовлетворительна: вылет шпилек чрезмерно велик; фланец тонкий, присоединение его к стенкам недостаточно жестко. Основные способы усиления: увеличение толщины фланцев (б), введение галтелей (в) и конусов (г) на участках сопряжения фланцев со стенками. При больших галтелях и конусах с целью приближения крепежных шпилек к стенкам зенкеруют опорные поверхности под гайки (д—ж).

Массу фланцев уменьшают введением облегчающих отверстий на участках между крепежными шпильками (з); удалением излишнего материала с периферии (и, к) и поверхности (л, м); торцовым и радиальным поднутрением (н, о).

Стальные точеные фланцы

Типовые конструкции литых фланцев показаны на рис. 481. Низкие плоские фланцы (а) с целью уменьшения массы иногда делают фигурными (в плане), сокращая их ширину b на участках между крепежными бобышками (б, в). Пользоваться этим приемом следует очень осторожно, так как при этом снижаются жесткость и прочность фланца, нарушается равномерная затяжка и герметичность стыка. При сокращении ширины фланцев рекомендуется не переходить за центровую линию крепежных отверстий и придавать бобышкам увеличенную высоту (г). Предпочтительнее сплошные фланцы (д), обеспечивающие более высокую жесткость, устойчивое крепление детали и надежную герметизацию стыка.

Литые фланцы

Жесткость фланцев повышают увеличением их высоты (е, ж). Для устранения массивов вводят выборку 1 между бобышками. Связь фланцев со стенками усиливают ребрами (з), гофрированием стенок (и), расположением крепежных деталей в нишах, имеющих в поперечном сечении полукруглую форму (к). Для достижения наибольшей жесткости и прочности ниши углубляют в стенки, а потолок ниш связывают со стенками ребрами (л).

В деталях небольшой высоты (типа крышек), а также в деталях с наклонными стенками (конические и сферические детали) крепежные шпильки заключают в колонки, прилитые к стенкам (л). В конструкции (н) опорные поверхности под гайки приподняты над верхней горизонтальной стенкой детали, что позволяет обрабатывать торцы колонок напроход, а также облегчает завертывание гаек.

Жесткость узлов крепления сильно зависит от расположения стенок относительно колонок. В конструкции (н) стенки расположены по осевой линии колонок. Наибольшая прочность (и наиболее красивый внешний вид) получается при совмещении стенок с крайними точками колонок (о).

При расположении крепежных деталей в нишах размеры ниш по высоте и в поперечном сечении должны допускать удобный монтаж. Высота h ниш (рис. 482, а) должна быть больше суммы удвоенной высоты h0 гайки, выступания s шпильки и толщины t подкладной шайбы.

Установка крепежных деталей в нишах

При недостаточной высоте ниши собрать конструкцию можно только крайне непроизводительным способом, приподняв деталь на высоту h’, достаточную для заведения гаек, и наживив одновременно все гайки на концы шпилек (рис. 482, б). При креплении ввертными болтами высота ниш должна быть больше длины болтов lб (рис. 482, в).