46. Назначение, общая конструкция и расчет болтовых соединений.

Болтовое соединение относится к резьбовым крепежным. Болтом называется цилиндрический стержень с резьбой и имеющий головку. За головку болт вращается или наоборот, удерживается от вращения при соединении деталей. Нарезанной частью болт ввинчивается в гайку. Винт отличается от болта только тем, что вверчивается не в гайку, а в резьбовое отверстие одной из соединяемых деталей. На рис 5,36а, показано стандартное болтовое соединение двух деталей, состоящее из болта, гайки и шайбы.

Г оловка болта имеет форму шести- или четырехгранной призмы. Стержень болта входит в отверстие соединяемых деталей с зазором. На стержень навинчивается гайка. Между гайкой и соединяемыми деталями, во избежание повреждения детали вращающей гайкой, ставят кольцевую пластинку – шайбу.

Болтовое соединение применяется для соединения деталей малой толщины. Соединение винтом, ввинчивается в одну из скрепляемых деталей (рис 5,36 б). В зависимости от размеров и назначения болты и винты имеют различные головки (5,37): а- 6и-гранные, б - 4-хгранные, в-цилиндрические с внутренним шестигранником, г – цилиндрические с внутренним шлицем под отвертку, д- полукруглые со шлицем, е-потайные со шлицем.

Шпилька – цилиндрический стержень, имеющий винтовую нарезку с обоих концов. При соединении шпилькой ее ввертывают в одну деталь, а на другой конец навертывают гайку.

Несмотря на то, что все крепежные резьбы удовлетворяют условию самоторможения, при вибрациях возможны случаи самоотвинчивания. Во избежание применяют особые устройства – гаечные замки. Контргайка – вторая гайка, навертываемая поверх основной и создающая в резьбе силу трения. Шплинт – проволока полукруглого поперечного сечения, сложенная вдвое и пропущенная через гайку и болт, или только через болт. Пружинная шайба – специальная шайба, подкладываемая под гайку. Отвертыванию гайки препятствуют острые края концов шайбы, упирающиеся в торец гайки и в прижимаемую деталь.

Y-Коэффициент плотности Fa-максимальная действующая осевая сила

n-коэффициент входящей силы Ft-максимальная касательная сила f - коэффициент трения соединения (между соединяемыми материалами) z -количество болтов d -диаметр резьбы p -шаг резьбы ds -средний диаметр болта dmin -минимальный диаметр болта Sy-Предел текучести

Расчетное напряжение при растяжении в болте Рассчитанное напряжение при кручении в болте Приведенное напряжение в болте Напряжение, вызванное максимальной силой нагрузки болта Рассчитанное давление в резьбе

44. Назначение, общая конструкция и расчет сварных соединений.

Сварное соединение — неразъёмное соединение, выполненное сваркой.

Преимущественно сварное соединение образуют путем местного нагрева: - с расплавлением металла без приложения силы (сварка электродуговая, газовая, электронно-лучевая), - без расплавления металла и с приложением силы (металл не расплавляют а доводят до пластичного состояния и сдавливают).

Достоинства:

-малая масса. По сравнению с заклепочными.

-малая стоимость. Примерно в 2-3 раза ниже стоимости литья.

-экономичность процесса сварки, возможность его автоматизации.

-плотность и герметичность соединения.

-возможность получения конструкции очень больших размеров (что невозможно при литье).

Недостатки:

-возможность получения скрытых дефектов сварного шва (трещины, непровары). Применением автоматической сварки в значительной мер устраняет этот недостаток.

-необходимость контроля качества сварного шва рентгеноскопическими, ультразвуковыми и другими методами.

-коробление деталей вследствие неравномерности нагрева в процессе сварки.

-невысокая прочность при переменных режимах нагружения. Сварной шов является сильным концентратором напряжений.

Применение: широко применяют в строительстве. Сварными делают станины, рамы, корпуса редукторов, шкивы, зубчатые колеса, мосты и др.

Стыковое — сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями. Нахлёсточное — сварное соединение, в котором сваренные элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга. Угловое — сварное соединение двух элементов, расположенных под углом и сваренных в месте примыкания их краев. Тавровое — сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом и приварен к боковой поверхности другого элемента. Торцовое — сварное соединение, в котором боковые поверхности сваренных элементов примыкают друг к другу.

Стыковое сварное соединение. Сверху - без раздела кромок, снизу - с симметричной V-образной разделкой кромок под сварку. Условие прочности при нагружении растягивающей силой F (6,4 б): . Напряжение изгиба: .

Двустороннее нахлёсточное сварное соединение.

Тавровое сварное соединение с симметричной разделкой кромок под сварку.

Угловое сварное соединение с односторонней разделкой кромок под сварку.

Торцовое сварное соединение