|
Соединения. Классификация, требования к соединениям. Заклёпочные соединения.
Резьбовые соединения. Их классификация.
Резьбовое соединение — крепёжное соединение в виде резьбы. Используется метрическая и дюймовая резьба различных профилей в зависимости от технологических задач соединения.
Достоинства:
· технологичность;
· взаимозаменяемость;
· универсальность;
· надёжность;
· массовость.
Недостатки:
· раскручивание (самоотвинчивание) при переменных нагрузках и без применения специальных устройств (средств).
· отверстия под крепёжные детали, как резьбовые, так и гладкие, вызывают концентрацию напряжений.
· для уплотнения (герметизации) соединения необходимо использовать дополнительные технические решения.
Сварные соединения. Классификация сварки и сварных швов.
Классификация сварных швов
| | Сварные швы по внешнему виду подразделяются на
- нормальные (плоские);
- выпуклые (усиленные) и
- вогнутые (ослабленные).
В зависимости от протяженности сварные швы бывают непрерывными и прерывистыми. Стыковые швы обычно делают непрерывными. Угловые швы могут быть выполнены
- непрерывными;
- односторонними прерывистыми;
- двусторонними цепными;
- двусторонними шахматными;
- а также могут быть точечными
| По выполнению сварные швы могут быть односторонними и двусторонними.
В зависимости от протяженности сварные швы бывают непрерывными и прерывистыми. Стыковые швы обычно делают непрерывными. Угловые швы могут быть выполнены
- непрерывными;
- односторонними прерывистыми;
- двусторонними цепными;
- двусторонними шахматными;
- а также могут быть точечными.
· Сварное соединение — неразъёмное соединение, выполненное сваркой.
· Сварное соединение включает три характерные зоны, образующиеся во время сварки: зону сварного шва, зону сплавления и зону термического влияния, а также часть металла, прилегающую к зоне термического влияния.
Соединения. Классификация, требования к соединениям. Заклёпочные соединения.
Заклёпочное соединение — неразъёмное соединение деталей при помощи заклёпок. Обеспечивает высокую стойкость в условиях ударных и вибрационных нагрузок. Известно с древности. На Руси клёпаные изделия встречаются при археологических раскопках городищ и датируются IX-X веками. На современном этапе развития технологии уступает место сварке и склеиванию, обеспечивающим большую производительность и более высокую прочность соединения. Однако по-прежнему находит применение по конструктивным или технологическим соображениям: в соединениях, где необходимо исключить изменение структуры металла, коробление конструкции и перегрев расположенных рядом деталей; соединение разнородных, трудно свариваемых и не свариваемых материалов; в соединениях с затруднительным доступом и контролем качества; в случаях, когда необходимо предотвратить распространение усталостной трещины из детали в деталь.
Заклёпочные соединения делятся на:
· прочные (рассчитанные только на восприятие и передачу силовых нагрузок),
· плотные (герметичные) (обеспечивают герметичность конструкций в резервуарах с невысоким давлением),
· прочноплотные (восприятие силовых нагрузок и герметичность соединения).
Недостатки заклёпочных соединений:
· Трудоёмкость процесса. Необходимо просверлить множество отверстий, установить заклёпки, расклепать их. Эти операции выполняются вручную двумя слесарями-сборщиками. До последней четверти 20-го века в СССР на авиационные заводы специально нанимались худощавые юноши и девушки, способные влезть в узкий отсек, чтобы удерживать там наковальню-поддержку.
· Повышенная материалоёмкость соединения. Заклёпочный шов ослабляет основную деталь, поэтому она должна быть толще. Нагрузку несут заклёпки, поэтому их сечение должно соответствовать нагрузке.
· Необходимость специальных мер для герметизации. Это очень важно для самолётостроения и ракетной техники, при сборке баков-кессонов и пассажирских отсеков. В баках-кессонах, расположенных в крыле самолётов, как правило, держат топливо — авиационный керосин. Резиновый герметик, устойчивый к керосину, должен закрывать все заклёпочные швы. Вес его может составлять десятки килограммов.
· Процесс сопровождается шумом и вибрацией. Это приводит к ряду профессиональных заболеваний у сборщиков и вызывает глухоту. Поэтому везде, где можно, внедряются новые инструменты для клёпки.
Преимущества заклёпочных соединений:
· Не позволяет распространяться усталостным трещинам, таким образом повышает надёжность всего изделия.
· Позволяет соединять не поддающиеся сварке материалы.
Бытовое устройство для установки отрывных заклёпок — «заклёпочник»
В последнее время эти преимущества нивелируются тем, что появились достаточно прочные сплавы, поддающиеся сварке, появились синтетические клеи, позволяющие получить у клеевого шва прочность не хуже, чем у основного материала. На смену алюминиевым сплавам пришли композиты, в которые на стадии изготовления вклеивают металлические закладные элементы.
. Сварные соединения.Достоинства и недостатки.
Сварные соединения - участок конструкции или изделия, на котором сваркой соединены между собой составляющие их элементы.
Достоинства и недостатки сварных соединений по сравнению с заклепочными соединениями.
Достоинства:
1) простота конструкции сварного шва и меньшая трудоемкость;
2) снижение массы конструкции;
3) возможность соединения деталей любых форм;
4) герметичность соединения;
5) малошумность технологического процесса;
6) сравнительно легкая возможность автоматизации процесса;
7) в целом сварное соединение дешевле заклепочного.
Недостатки:
1) возникновение остаточных напряжений в свариваемых элементах;
2) коробление деталей;
3) недостаточная надежность при значительных вибрационных и ударных нагрузках.
Валы. Классификация, конструкция валов.
Валы – детали, предназначенные для передачи крутящего момента вдоль своей оси и для поддержания вращающихся деталей машин. Валы вращаются в подшипниках.
Валы подвержены действию: крутящих моментов поперечных сил изгибающих моментов
По назначению валы делят на: - валы передач – несущие детали передач (зубчатые колеса, шкивы и т.д.) - коренные валы – несущие кроме деталей передач рабочие органы машин двигателей или орудий – колеса или диски турбин, кривошипы.
По форме геометрической оси различают валы: - прямые (наиболее распространенные) - коленчатые - преобразуют возвратно-поступательное движение (например, поршней в автомобилей) во вращательное (коленчатого вала) или наоборот. - гибкие - с изменяющейся осью вращения
Также валы бывают сплошные и полые. Полые валы применяют обычно, когда через нужно пропустить другую деталь. Такие валы меньше по массе, чем сплошные, но они более сложны в изготовлении.
Оси – детали, предназначенные только для поддержания вращающихся деталей, они не передают крутящего момента.
Основные материалы – углеродистые и легированные стали.
Шпоночные соединения. Достоинства и недостатки.Конструкция и классификация.
Шпо́ночное соедине́ние — соединение охватывающей и охватываемой детали для передачи крутящего момента с помощью шпонки. Шпоночное соединение позволяет обеспечить подвижное соединение вдоль продольной оси. Классификация соединений в зависимости от формы шпонки: соединения призматическими шпонками, соединения клиновыми шпонками, соединения тангенциальными шпонками, соединения сегментными шпонками, соединения цилиндрическими шпонками.
Основной критерий работоспособности шпоночного соединения — прочность на смятие.
Достоинства шпоночных соединений: • простота конструкции, • легкость монтажа и демонтажа, • низкая стоимость. Недостатки шпоночных соединений: • шпоночные пазы ослабляют прочность вала и ступицы, • концентрация напряжений, возникающих в зоне шпоночного паза, снижает сопротивление усталости.
Недостатки шпоночных соединений. - шпоночные пазы ослабляют вал и ступицу насаживаемой на вал детали (из-за этого приходится увеличивать толщину ступицы и диаметр вала). Ослабление вала обусловлено не только уменьшением его сечения, но главное, значительной концентрацией напряжений изгиба и кручения, вызываемой шпоночным пазом. - шпоночные соединения нарушают центрирование колеса на валу (для этого приходится применять две противоположные шпонки; - шпоночное соединение трудоемко в изготовлении: при изготовлении паза концевой фрезой требуется ручная пригонка шпонки по пазу; при изготовлении паза дисковой фрезой крепление шпонки в пазу винтами (от возможных осевых смещений); - трудность обеспечения их взаимозаменяемости (необходимость ручной подгонки шпонок), что ограничивает их применение в крупносерийном и массовом производстве.
По конструкции шпонки подразделяют на: - призматические, сегментные, клиновые, тангенциальные шпонки.
Способы стопорения резьбы. Расчёт стержня болта при действии растягивающей нагрузки.
Разрушение правильно рассчитанных резьбовых соединений происходит чаще всего вследствие разрыва стержня по внутреннему диаметру резьбы и значительно реже вследствие разрушения или повреждения резьбы. Из расчета на прочность находят внутренний диаметр резьбы, по которому из таблиц определяется номинальный диаметр резьбы. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся на практике случаи силового нагружения болтов.
1. Стержень болта нагружен только осевой растягивающей силой F. Такой вид нагружения встречается не очень часто, например, при креплении грузового крюка для подвешивания груза, при креплении направляющего блока и т.д.. В стержне болта возникает напряжение растяжения - , величина которого в наименьшем сечении по внутреннему диаметру резьбы – d1 равна:
,
где - допускаемое напряжение.
При заданной нагрузке F на болт его внутренний диаметр равен:
.
Номинальный диаметр болта находится из таблиц, по рассчитанной величине d1
2. Стержень болта нагружен осевой силой F и крутящим моментом T. Осевое усилие на болт равно силе затяжки F =Fзат соединяемых деталей, а крутящий момент Т равен моменту сил трения в резьбе и на торце головки болта. Такой тип нагружения болта наиболее распространен и примером являются болты, соединяющие ненагруженные детали (рис.2.30). Момент сил трения в резьбе можно найти из соотношения: ,
где d2- средний диаметр резьбы;
- угол подъема витков в крепежной резьбе;
- угол трения, зависящий от коэффициента трения в резьбе ( f = 0,1…0,3 ).
Рис.2.30. Расчетная схема болта при растяжении и кручении
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
©2015- 2022 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.
| |