Соединения деталей и узлов машин

Детали и узлы, составляющие машину, связаны между собой тем или иным способом. Эти связи можно разделить на подвиж­ные, к которым относятся различного рода шарниры, подшипники, зацепления и т. д., и неподвижные — резьбовые, сварные, шпоночные и др. соединения.

Наличие подвижных связей в машине обусловлено ее кинематиче­ской схемой. Неподвижные связи (жесткие или упругие) вызываются потребностью расчленения машины на узлы и детали. Это делается дли того, чтобы упростить производство машины, облегчить ее сборку, ремонт, транспортировку и т. д.

Неподвижные связи в технике называют соединениями.

По признаку разъёмности все виды соединений можно разделить ил разъемные и неразъемные.

Разъемные соединения позволяют разбирать узлы без поврежде­ния деталей. К ним относятся резьбовые, штифтовые, кли­повые, клеммовые, шпоночные, шлицевые и профильные соеди­нения.

Неразъемные соединения не позволяют разбирать узлы без раз­рушения или повреждения деталей. Применение неразъемных сое­динений обусловлено в основном технологическими и экономическими требованиями. К этой группе соединений относятся: заклепочные, сварные и прессовые. (Прессовые соединения отнесены к группе неразъемных условно, так как они позволяют производить повторную сборку и разборку, однако с применением значительных усилий и с частичным повреждением сопрягаемых поверхностей деталей. Кроме того, применяется пайка, склеивание и некоторые другие виды соединений, которые не рассматриваются в курсе «Детали машин».

По типу соединяемых деталей можно выделить:

а) соединения деталей типа вал и ступица: шпоночные, шлицевые, профильные и прессовые;

б) соединения, всех других деталей (корпусных, листовых, трубча­тых и т. д.): резьбовые, сварные, заклепочные и клиновые.

Соединения являются весьма важными элементами конструкций. Многие аварии и прочие неполадки в работе машин и соору­жений обусловлены неудовлетворительной конструкцией соеди­нений.

Надежность работы соединений зависит от многих факторов, сложно переплетающихся и часто не поддающихся точному количе­ственному учету. Однако теоретические исследования и большой прак­тический опыт в этой области позволяют в большинстве случаев нахо­дить удовлетворительные решения задач, связанных с расчетом и конструированием соединений.

Основным критерием работоспособности и расчета соединений является прочность — статическая и усталостная.

Необходимо стремиться к тому, чтобы соединение было равно­прочным с соединяемыми элементами.

Наличие соединения, которое обладает прочностью, составляю щей, например, 0,8 от прочности других элементов конструкции, сви­детельствует о том, что 20% нагрузочной способности этих элементов или соответствующая часть металла конструкции не используется полезно. Во многих случаях неравнопрочность соединения приводит к большим излишним затратам материала. Например, прочность некоторых заклепочных соединений листов, вследствие ослабления листов отверстиями под заклепки, составляет лишь 60% от прочности самих листов. При равнопрочном соединении, например сварном, толщину и вес этих листов можно уменьшить на 40%.