9. Конструкції болтів, кріпильних і встановлювальних гвинтів, шпильок, гайок, підкладних і стопорних шайб та їх використання.
Болт — кріпильна деталь у вигляді циліндричного стрижня, переважно з металу або пластику, що має виконану по гвинтовій лінії різьбу та багатогранну під гайковий ключ або спеціальну (наприклад, напівкруглу) голівку. Використовується для скріплення деталей та конструкцій. Болт фіксується за допомогою гайки з шайбою, або безпосередньо загвинчується в різьбовий отвір однієї із скріплюваних деталей. Має три головні частини: різьбова частина, голівка, тіло болта без різі. Механічні властивості болтів з вуглецевих нелегованих і легованих сталей за ГОСТ 1759.4-87
Гайка — це кріпильний виріб з різьбовим отвором і конструктивним елементом для прикладення крутного моменту. Застосовується в болтових і шпилькових з'єднаннях, часто у поєднанні з шайбою. Для виготовлення кріпильних різьбових деталей використовують сталі: вуглецеві звичайної якості, якісні конструкційні та леговані конструкційні. Механічні властивості сталевих кріпильних деталей нормуються за ГОСТ 1759.4–87, згідно з яким гайки поділяють на 7 класів міцності:4; 5; 6; 8; 10; 12; 14.
Ша́йба - деталь, що підкладається під гайку чи головку болта (гвинта) з метою збільшення опорної площі, зменшення ушкоджень поверхні деталі, а також запобігання самовідгвинчування кріпильної деталі. Шайби бувають: круглі, похилі, корончасті, пружинні (гровер), стопорні, швидкоз'ємні, ущільнювальні, хвилясті, сферичні, конічні та ін.
Усі деталі використовуються для скріплення металевих конструкцій також у механізмах складних деталей.
18. Напружені з'єднання клиновими шпонкам.
Клинові шпонки – це клини, як правило, з уклоном 1:100, що забезпечує самогальмування. У них робочими є широкі верхня та нижня грані, а по бокових гранях існує зазор. Ці шпонки створюють напружене з'єднання і забезпечують як кутову, так і осьову фіксацію. Таке з'єднання здатне передавати не лише обертальний момент, а й осьову силу.
Перевага таких з'єднань – гарне сприйняття ударних навантажень. Недолік – клинова шпонка в процесі складання спричиняє радіальне зміщення осі маточини щодо осі вала, тобто перекіс з'єднуваних деталей.
27. Характеристика і призначення зварних з'єднань. Переваги та недоліки зварних з'єднань.
Зварні з'єднання – основний тип нерознімних з'єднань. Це з'єднання деталей шляхом місцевого нагрівання їх матеріалу до розплавленого або пластичного стану без прикладання зовнішньої сили або з прикладанням зовнішньої сили (відповідно електродугове та контактне зварювання).
Зварні з'єднання належать до нерухомих, нерознімних, напружених з'єднань. Навантаження між звареними частинами передається безпосередньо через шов, який має приблизно таку саму міцність, як і основний метал конструкції.
Напруження, що виникають у зварному з'єднанні в процесі зварювання, називають залишковими. У розрахунках такі напруження не враховують.
Зварювання використовують не тільки як спосіб з'єднання деталей, але й як технологічний спосіб виготовлення самих деталей. Зварні деталі у багатьох випадках заміняють литі та ковані. Використання зварних і штампозварних конструкцій дозволяє у багатьох випадках знизити витрати матеріалу або масу конструкції на 30 – 50% , зменшити вартість виробів у 1,5 – 2 рази.
Основна умова при проектуванні зварного з'єднання – це забезпечення рівноміцності шва та з'єднуваних деталей.
Переваги:1) економія металу;2) зменшення трудомісткості;3) відносно низька вартість устаткування для зварювання;4) можливість автоматизації процесу;5) герметичність швів;6) можливість отримання рівноміцного з'єднання;7) практично будь-яка товщина деталей.
Недоліки:1) висока концентрація напружень у зоні шва;2) жолоблення деталей;3) низька несуча здатність при вібраційному навантаженні;4) складність контролю шва;5) залежність якості шва від кваліфікації зварника (у разі ручного зварювання).