V. Детали машин.
Тема 1. Заклепочные, сварные и разъемные соединения. Фрикционные передачи.
Соединения бывают разъемные и неразъемные. Неразъемными называются соединения, при разборке которых нарушается целостность составных частей изделия.
Заклепочные соединения. Заклепочным называется соединение деталей с применением заклепок. Заклепка - это крепежная деталь из высокопластичного материала. Она состоит из стержня 1 и закладной головки 2. Конец стержня расклепывается для образования замыкающей головки 3.
По конструкции заклепочные соединения бывают нахлесточные и стыковые с одной или двумя накладками. Ряды поставленных заклепок образуют заклепочный шов, который может быть однорядным и многорядным; односрезным и двусрезным. На рис.1 показаны: двухрядный односрезный нахлесточный шов (рис. а), однорядный односрезный стыковой шов с одной накладкой (рис. б), однорядный двусрезный стыковой шов с двумя накладками (рис. в).
Заклепки могут быть: с полукруглой, потайной, полупотайной, плоской и другими головками. Заклепки изготавливают из низкоуглеродистых сталей, цветных пластичных металлов или их сплавов (латунь, алюминиевые сплавы). Диаметр заклепок d зависит от толщины соединяемых деталей 8 и равен: d= (1,5... 2,0) δ, а толщина накладок δ и при одной накладке d = 1,25δ, при двух накладках δ = 0,8δ. В зависимости от диаметра d заклепки и точности сборки диаметр d0 отверстия под заклепку принимают do=d + (0,2...2,0) мм, а длину L ориентировочно принимают L=l,5d.
Расчет заклепочных соединений заключается в расчетах на прочность как основного критерия работоспособности таких конструкций.
Разрушение заклепочного соединения, нагруженного силами, действующими параллельными плоскости контакта, происходит вследствие:
среза заклепок по сечению 1-1 за счет касательных напряжений (рис 2. а);
с
мятия
отверстий, соединяемых деталей и
заклепок под действием напряжений
смятия (рис.2 а);разрыва соединяемой детали по сечению, ослабленному отверстиями под заклепки (рис.2 б, сеч. 1-1);
- срез соединяемых деталей по двум сечениям 2-2 (рис.2 б).
В данном случае длина сечения 2-2 уменьшена на ,5dn, так как сначала материал сминается на эту величину, а затем происходит срез.
Из условия равнопрочности соединений принимают шаг заклепок р = (3... 6)d. Расстояние между рядами заклепок берется равным (2... 3)d.
Сварные соединения. Сварным называется неразъемное соединение, выполненное путем установления межатомных связей между соединяемыми частями при их нагревании или пластическом информировании, т.е. сваркой.
Существуют две группы видов сварки: плавлением и давлением. Металл соединяемых сваркой деталей называется основным, а металл, предназначенный в дополнение к расплавленному основному, называется присадочным.
Сварные соединения бывают следующих основных видов: стыковое (рис.3 а), нахлесточное (рис. 3 б), угловое (рис.3 в, I), тавровое (рис.3 в, II). Шов стыкового сварного соединения называется стыковым, а швы нахлесточного и таврового соединений -угловыми. Сварные швы могут мыть непрерывными и прерывистыми, имеющие промежутки между швами. По форме поперечного сечения сварные швы могут быть нормальными (рис. б), выпуклыми (рис.3 а; в, I) и вогнутыми (рис. 3 в, II). Металл шва, наплавленный за один проход, называется валиком. Различают лобовые швы, расположенные перпендикулярно линии действия нагрузки (рис. 3 а) и фланговые швы, расположенные параллельно линии действия нагрузки, комбинированные, швы, расположенные перпендикулярно и параллельно линии действия нагрузки (рис.3 б) и косые швы, расположенные под углом к линии действия нагрузки.
Основным геометрическим и расчетным параметром угловых швов является катет К (рис.3 б, в). Расчет угловых швов производится по касательным напряжениям сдвига в опасном сечении 1-1 = h, расположенном в биссектрисной плоскости прямого угла (рис.3 в, I) без учета выпуклости g или вогнутости ∆ шва.