З'єднання деталей машин

Деталі поєднуються в машині за допомогою з'єднань.

З'єднання складаються з сполучних деталей і прилягаючих частин деталей, що з'єднують, форма яких підлягає завданню з'єднання. В окремих конструкціях спеціальні сполучення деталей можуть бути відсутні. Всі з'єднання поділяються на:

• нероз'ємні, розбирання яких можливе лише при руйнуванні з'єднуючих деталей або деталей, що з'єднують;

• роз’ємні, що дозволяють розбирання без руйнування.

• вибір типу з'єднання визначає конструктор.

Нероз'ємні з'єднання

Зварні з'єднання

Не мають з'єднуючих деталей. Виконуються за рахунок місцевого нагрівання і дифузії (перемішування часток) деталей, що з'єднують. Створюють, практично, одну цілу, монолітну деталь. Досить міцні, тому що використовують одну із самих могутніх сил природи - сили міжмолекулярного зчеплення.

Зварювання (дугове електрозварювання) винайшов в 1882 році російський інженер Н.И. Бенардос. З тих пір технологія процесу значно вдосконалена. Міцність звареного шву тепер практично не відрізняється від моноліту, освоєно зварювання всіх конструкційних матеріалів, включаючи алюміній і неметали.

Зварні з'єднання (шви) по взаємному розташуванню елементів, що з'єднують, діляться на наступні групи:

Для зварювання характерна висока економічність: мала трудомісткість; порівняльної дешевини устаткування; можливість автоматизації; відсутність великих зусиль, як, наприклад, у ковальсько-пресовому виробництві; відсутність великих обсягів нагрітого металу, як, наприклад, у ливарному виробництві. Однак говорити про всі ці переваги має сенс тільки при добре налагодженому і організованому технологічному процесі зварювання.

Недоліки зварювання полягають у тому, що при низькій якості шва виникають температурні ушкодження матеріалу, крім того, через нерівномірність нагрівання виникає жолоблення деталей. Це усувається або залученням кваліфікованого (високооплачуваного) зварника, або застосуванням автоматичного зварювання, а також спеціальними пристосуваннями, у яких деталь фіксується до повного остигання.

Загальна умова проектування зварених з'єднань - забезпечення рівноміцності шва і деталей, що зварюють, [27].

Розрахунок на міцність зварних швів

По орієнтації щодо прикладених сил розрізняють:

• лобові шви - перпендикулярні силам;

• флангові шви - паралельні силам;

• косі шви - під кутом до сил.

Ці види швів у різних сполученнях застосовуються в різних з'єднаннях.

З 'єднання в стик за звичай виконуються лобовими швами. При якісному зварюванні з'єднання руйнуються не по шву, а в зоні температурного впливу. Тому розраховуються на міцність по перетині деталей, що з'єднують, без врахування стовщення швів. Найбільш часті випадки - робота на розтягання і на вигин.

Напруги розтягання: .

Напруги згину: .

Допустимі напруги шва, і приймаються в розмірі 90% від відповідних напруг матеріалу, що допускають, зварюваних деталей.