25. Конструкция и расчет на прочность сварных стыковых соединений

Стыковое соединение во многих случаях является наиболее простым и надежным. Его следует применять везде, где допускает конструкция изделия. В зависимости от толщины соединяемых элементов соединение выполняют с обработкой или без обработки кромок, с подваркой и без подварки с другой стороны.

При малых толщинах обработка кромок не обязательна, а при средних и больших толщинах она необходима по условиям образования шва на. всей толщине деталей. Автоматическая сварка под флюсом позволяет увеличивать предельные толщины листов, свариваемых без обработки кромок, примерно в два раза, а угол скоса кромок уменьшить до 30. ..35°

Сваривать встык можно не только листы или полосы, но также трубы, уголки, швеллеры и другие фасонные профили. Во всех случаях составная деталь получается близкой к целой.

Стыковые соединения могут разрушаться по шву, месту сплавления металла шва с металлом детали, сечению самой детали в зоне термического влияния. Зоной термического влияния называют прилегающий к шву участок детали, в котором в результате нагревания при сварке изменяются механические свойства металла

Понижение механических свойств в зоне термического влияния особенно значительно при сварке термически обработанных, а также наклепанных сталей. Для таких соединений рекомендуют термообработку и наклеп после сварки. Практикой установлено, что при качественном выполнении сварки разрушение соединения стальных детален происходит преимущественно в зоне термического влияния. Поэтому расчет прочности стыкового соединения принято выполнять по размерам сечения детали в этой зоне. Возможное снижение прочности деталей, связанное со сваркой, учитывают при назначении допускаемых напряжений.

Н апример, при расчете полосы, сваренной встык: на растяжение

(1)

на изгиб

где b и — ширина и толщина полосы; [] — допускаемое напряжение для сварных соединений (см. табл. 1). Отношение []к допускаемому напряжению на растяжение для основного металла деталь [_p] является коэффициентом прочности сварного соединения: .

В тех случаях, когда требуется повысить прочность соединения, применяют косые швы. Расчет косого шва выполняют по формуле , в которой принимают [] = [_p].

26. Конструкция и расчет упругих муфт(мувп).

М уфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) передает крутящий момент через пальцы, закрепленные в одной из полумуфт, и насаженные на них резиновые элементы - кольца трапецеидального сечения или втулки с внешними круговыми канавками. Пальцы с этими элементами входят в отверстия другой полумуфты. Муфты допускают осевое смещение Δ = 1 ..5 мм полумуфт малых размеров и 5...15 мм больших; радиальное смещение б = 0,2...0,6 мм и угловое - не более α = 1° Радиальная нагрузка на вал, создаваемая муфтой, составляет 0,2. .0,3 окружной силы на окружности расположения пальцев. Благодаря изолирующим свойствам резины и демпфирующим способностям (хотя и незначительным из-за малого объема втулок) широко используется для соединения валов электродвигателей с ведущими валами передач. Для тихоходных валов (с большими крутящими моментами) применяется редко.

П альцы МУВП подвержены изгибу аналогично консольным балкам. Наибольшее напряжение изгиба в опасном сечении (основание пальца в месте заделки)

где Ft - окружное усилие на окружности D_n расположения пальцев; / - расстояние от середины поверхности пальца, взаимодействующей с упругими элементами, до опасного сечения пальца; d_n -диаметр пальца в опасном сечении, z_п - число пальцев; [ϭ_и] -допускаемое напряжение изгиба для материала пальца. Упругие элементы (втулки) подвержены смятию:

Где dвт - диаметр втулки, l_вт - длина втулки, [σ_см] - допускаемое напряжение смятия для материала втулок, равное 1,8...2 МПа.