Вопросы для самостоятельной проработки и повторения материала:

1. Резьба, основные определения и классификация

2. Геометрические параметры, характеризующие резьбу

3. Основные типы резьбы, обоснование выбора профиля резьбы

4. Типы крепежных деталей, стопорение резьбовых соединений

5. Теория винтовой пары

6. Расчет элементов резьбы на прочность

7. Расчет на прочность стержня болта при различных случаях нагружения

8. Расчет соединений, включающих группу болтов

9. Материал резьбовых изделий и допускаемые напряжения

Литература:

1. Иванов М.Н. Детали машин. 2-е изд., М.: Высш. Шк., 1986. с 7 -24.

2. Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб.для вузов.- 4-е изд., испр., М.: Высш. Шк., 1986. – с. 8 – 35.

Тема 6. Клиновые и штифтовые соединения Основные вопросы темы

1. Конструкции клиновых соединений.

2. Классификация и область применения клиновых соединений.

3. Расчет клинового соединения на прочность.

4. Конструкции штифтовых соединений.

5. Классификация и область применения штифтовых соединений.

6. Выбор и расчет штифтового соединения на прочность.

Основные положения темы:

Клиновые соединения относятся к группе разъемных и осуществляются при помощи клиньев. Клинья могут изготавливаться односкосные (чаще всего) или двускосные. Угол клина определяется условиями самоторможения. Учитывая, что силы трения действуют по двум граням клина, эти условия можно записать в виде . Для самотормозящихся клиньев обычно

На практике получили распространение полукруглые в поперечном сечении клинья. По силовому признаку все клиновые соединения делят на ненапряженные и напряженные. В ненапряженных соединениях до приложения внешней нагрузки в деталях нет напряжений. Такие соединения могут использоваться для передачи только односторонней нагрузки.

При сборке напряженных соединений клин запрессовывается в отверстия деталей с некоторой силой, вызывая в них напряжения до приложения внешней нагрузки.

Оба типа клиновых соединений применяют для соединения стержневых деталей: толкателей, штоков, тяг и т.д.

Клиновое соединение позволяет быстро разобрать и вновь собрать детали, обеспечивает хорошую центровку и может передавать значительные нагрузки.

Главным недостатком клиновых соединений является высокая трудоемкость и малая технологичность изготовления клиньев и отверстий под них. Поэтому в массовом машиностроении клиновые соединения постепенно вытесняются резьбовыми или штифтовыми (при малых нагрузках).

Все детали клинового соединения работают в условиях сложного напряженного состояния, однако основными являются: изгиб, смятие, растяжение, срез.

Условие прочности клина на изгиб в среднем (наиболее опасном) сечении:

,

где - параметры сечения клина; - длина рабочей части клина.

Условие прочности клина на смятие:

на поверхности контакта клина и втулки

на поверхности контакта клина и стержня ,

где - ширина отверстия в стержне.

Прочность стержня и втулки на растяжение рассчитывается по формулам:

для втулки

для стержня .

Штифты применяют в основном для точной установки соединяемых деталей машин. В частности штифтами пользуются для фиксации положения крышки редуктора относительно его корпуса. Реже штифты применяют для скрепления деталей машин, передающих небольшие нагрузки. Различают также специальные срезывающиеся штифты, применяемые в качестве предохранительных деталей.

По форме различают конические и цилиндрические штифты. По конструкции все штифты гладкие или просечные (с насеченными или выдавленными канавками). Штифты стандартные детали: цилиндрические штифты ГОСТ 3128, ГОСТ 107743; конические ГОСТ 3129, ГОСТ 9465, ГОСТ 9464; цилиндрические насечные ГОСТ 10773.

Штифты изготавливают из стали Ст4, Ст5, . . . Ст40, Ст45. Диаметр установочного штифта принимают конструктивно. Диаметр крепежного штифта определяют из расчета на срез.

Условие прочности крепежного штифта на срез

,

откуда диаметр штифта .