6. Винтовые и болтовые соединения.

При винтовом соединении одна из деталей имеет отверстие с резьбой. При болтовом соединении ряд деталей имеют гладкие отверстия.

Конструктивно винты и болты отличаются. Винты отличаются формой головок.

Как в винтовых, так и в болтовых соединениях необходимы силы затяжки. Разрушение винтов и болтов могут происходить из-за разрыва стержня или от срыва или смятия резьбы.

При применении стандартных крепёжных деталей обычно ограничиваются расчётом винта на растяжение: . По этой формуле рассчитывают d1, а по нему выбирают стандартный винт с большим значением d1.

На болтовые соединения одновременно могут действовать [].

Рассматриваемые соединения не должны иметь сдвига деталей относительно друг друга.

Если болт поставлен с зазором и имеет затяжку, он испытывает сплошное сопротивление . Если болт поставлен без зазора:

В процессе эксплуатации резьбовые и винтовые соединения под действием нагрузок ослабляются, следовательно гайки и винты могут отворачиваться. В качестве предохранения от соморазворачивания применяются контргайки, шайбы (для увеличения трения в соединении).

8. Неразъёмные соединения.

Неразъёмными называют такие соединения, разборка которых невозможна без повреждения соединяемых деталей. Неразъёмные соединения часто служат для удешевления производства деталей сложной конфигурации, которые получают путём неразъёмного соединения нескольких простых деталей. К неразъёмным относят соединения сваркой, склеиванием и замазкой, загибкой и т.д.

Соединение сваркой осуществляют путём местного нагрева деталей в месте их соединения. Сварной шов образует однородное общее тело. В зависимости от формы деталей и их материала применяют различные способы сварки. Свариваемость материалов зависит от химического состава и выбранного способа и технологического режима сварки. Поскольку в приборостроении применяется много различных материалов, то используются почти все известные способы сварки. Например, для соединения тонкостенных деталей из цветных сталей применяют различные виды контактной сварки: стыковую, точечную и шовную. Стыковой сваривают практически все металлы и многие сплавы. Под действием давления электродов образуются сварные точки, обеспечивающие необходимую прочность соединения.

Поскольку в этой разновидности сварки распространение высокой температуры происходит строго по точкам, то детали практически не коробятся. Расстояние t зависит от материала и толщины соединяемых деталей: t=34 d.применяют и другие виды сварки – дуговую, элктро-лучевую, лазерную, и др. Кроме того применяют сварку изделий из пластмасс. Например, дуговой сваркой соединяют детали значительно большой толщины.

7. Штифтовые, шпоночные, шлицевые соединения и их расчёт.

Штифты в приборостроении используются для соединений деталей и фиксации взаимного точного расположения деталей, сохраняющегося при повторных сборках. Различают соединения с цилиндрическими штифтами. Для предохранения штифтовых соединений применяются пружинные кольца или кернение:

Необходимые размеры штифтов определяют исходя из условий расчёта на срез и смятие. Поскольку на соединение действует осевая сила Fa и крутящий момент Mкр, поэтому . А из условия расчёта на смятие d=2Мкр/(D1-D)^2[см], где см-допустимое напряжение на смятие.

Для фиксации взаимного расположения применяют специальные штифты - установочные. Для повышения точности фиксации следует увеличить расстояние между штифтами. Т.к. необходима высокая точность изготовления и обработки посадочных соединений под штифты, такие соединения получаются дорогими. Для удешевления применяют усечённые и трубчатые штифты, а так же шплинты. Рассечённые штифты не требуют точной обработки отверстий и отличаются повышенной прочностью сцепления с материалом детали, но менее точно фиксируют детали, поэтому их не применяют при частых разборках соединений. В некоторых случаях штифты заменяют шплинтами, а так же м.б. применены специальные шайбы. Применяют штыковые (байонетные) соединения.

Шпоночные и шлицевые соединения применяют для предохранения деталей, закрепляемых на валах, от проворачиания.

Шпоночные соединения выполняют с помощью вспомогательных деталей-шпонок.

Указанные шпонки образуют ненапряжённые соединения, обеспечивающие передачи только крутящих моментов.

Шпонки применяют так же в кач-ве направляющих, обеспечивающих лёгкое перемещение деталей вдоль вала, имеющего соответственно проделанный паз. У шпонок нагрузку принимают боковые поверхности, поскольку соединение осуществляют по соответствующим посадкам (ISO). Размеры шпонок подбирают в соответствии со стандартом по диаметру вала. Прочность: , где d-диаметр вала, b-ширина шпонки, l-длина шпонки. При больших нагрузках ставят несколько шпонок в ряд. Цилиндрические шпонки не стандартизованы. Их размеры выбирают исходя из размеров соединяемых деталей.

Шлицевые соединения, образуемые между выступами-шлицами вала и соответствующими впадинами. Применяют для передачи больших крутящих моментов.

По форме поперечного сечения шлицевые соединения делятся на прямобочные(выполняют с центрированием по внутреннему диаметру d, наружному диаметру D и боковым поверхностям шлицев), эвольвентные, треугольные.