УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БАРАНОВИЧСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА ОБЩЕНАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН

ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Учебно-методический комплекс

для обеспечения

управляемой самостоятельной работы студентов (УСР)

по учебной дисциплине «Детали машин и подъемно-транспортные механизмы»

Для специальности 1-74 06 01 Техническое обеспечение процессов сельскохозяйственного производства, сокращенная форма получения образования 3-й курс

Всего КСР – 18 часов, 6 семестр Материалы подготовлены

Лекции – 18 часов Гавриленей А.К., доцентом

кафедры, кандидатом технических наук

(в соответствии с Положением о

контролируемой самостоятельной работе студентов БарГУ, утвержденным 18.08.2009 № 341)

Барановичи 2013

Содержание

1. Сварные, заклепочные и паяные соединения (2 часа).

2. Соединения с натягом, шпоночные, штифтовые и шлицевые (2 часа).

3. Планетарные и волновые зубчатые передачи. Передачи с зацеплением Новикова (2 часа).

4. Фрикционные передачи и вариаторы (2 часа).

5. Муфты (2 часа).

6. Конструкции и расчет полочных, люлечных транспортеров и элеваторов (2 часа).

7. Конструкции и расчет скребковых транспортеров (2 часа).

8. Конструкции и расчет винтовых транспортеров (2 часа).

9. Пневматические транспортеры: конструкции и расчет (2 часа).

Информационно-методическая часть

1. ТЕМА: СВАРНЫЕ, ЗАКЛЕПОЧНЫЕ И ПАЯНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Вопросы для изучения:

1. Конструкции паяных соединений.

2. Материалы деталей и припои.

3. Особенности расчета и допускаемые напряжения.

Методические указания:

1) Изучите предлагаемые вопросы по литературным источникам.

2) Составьте краткий конспект.

3) Ответьте на вопросы для самоконтроля:

1. Какие вы знаете конструкции паяных соединений?

2. Детали из каких материалов соединяют пайкой?

3. Какие вы знаете привои?

4. Как рассчитывают паяные соединения?

5. Чему равны допускаемые напряжения для материала деталей?

Лекция:

Паяные соединения: конструкции, материалы деталей и припои. Особенности расчета, допускаемые напряжения

По конструкции паяные соединения подобны сварным. В отличие от сварки пайка позволяют соединять детали не только из однородных, но и неоднородных материалов: разнородные металлы (например, сталь с алюминием); металлы со стеклом, графитом, фарфором; керамику с полупроводниками; пластмассы; дерево; резину и пр.

При пайке и склеивании кромки деталей не расплавляются, что позволяет более точно выдерживать их размеры и форму, а также производить повторные ремонтные соединения. По прочности паяные соединения уступают сварным в тех случаях, когда материал деталей обладает достаточно хорошей свариваемостью. Исключение составляют соединения тонкостенных элементов типа оболочек, когда имеется опасность прожога деталей при сварке. Примерами применении пайки в машиностроении могут служить радиаторы автомобилей и тракторов, камеры сгорания жидкостных реактивных двигателей, лопатки турбин, топливные и масляные трубопроводы и др.

Паяное соединение образуется в результате химических связей материала деталей и присадочного материала, называемого припоем. Температура плавления припоя (например, олова) ниже температуры плавления материала деталей, поэтому в процессе пайки детали остаются твердыми. При пайке расплавленный припой растекается по нагретым поверхностям стыка деталей. Поверхности деталей обезжиривают, очищают от окислов и прочих посторонних частиц. Без этого нельзя обеспечить хорошую смачиваемость поверхностей припоем и заполнение зазора в стыке.

Величина зазора в стыке деталей в значительной мере определяет прочность соединения. Уменьшение зазора до некоторого предела увеличивает прочность. Чрезмерно малые зазоры препятствуют течению припоя. Величина оптимального зазора зависит от типа припоя и материала деталей. Для пайки стальных деталей твердыми припоями (серебряными или медными) рекомендуют зазор 0,03…0,15 мм, при мягких припоях (оловянистых) – 0,05…0,2 мм.

Необходимость малых и равномерно распределенных зазоров является одним из недостатков пайки, ограничивающим ее применение, в особенности для крупногабаритных конструкций. По сравнению со сваркой пайка требует более точной механической обработки и сборки деталей перед пайкой.

Рисунок 1 – Примеры сборки деталей перед пайкой

Нагрев припоя и деталей при пайке осуществляют паяльником, газовой горелкой, т. в. ч. в термических печах и пр. При панке т.в.ч. или в печи припой укладывают в процессе сборки деталей в месте шва в виде проволочных контуров (б, е, ж), фольговых прокладок, лент, мелкой дроби (в) или паст в смеси с флюсом.

Для уменьшения вредного влияния окисления поверхностей деталей применяют специальные флюсы (на основе буры, хлористого цинка, канифоли); паяют в среде нейтральных газов (аргона) или в вакууме.

В качестве припоев применяют как чистые металлы, так и сплавы. Чаще других применяют сплавы на основе олова, меди, серебра.

Расчет прочности паяных соединении аналогичен расчету сварных.

Рисунок 2 – Расчетные схемы паяных соединений

Например, для стыковых соединений (а) ,

Для соединений внахлестку (б) , где и – допускаемые напряжения в паяном шве.

При соединении стальных деталей прочность материала деталей обычно больше прочности материала шва. В подобных случаях условие равнопрочности можно обеспечить только при соединении внахлестку. Величина нахлестки по условию равнопрочности (б) , где – допускаемое напряжение для материала деталей.

Частный пример прочности соединения паяного серебряным припоем ПСр45 приведен в таблице.

Материал деталей	Сталь Ст 3	Сталь 45	Сталь 30ХГСА	Сталь Х18Н9Т	Медь
Прочность на срез, МПа	350…400	450…500	540…400	180…260	~ 250

Форма контроля знаний – реферат.