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.

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

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: