Лекция 9 Соединения

Вопросы, рассматриваемые на лекции:

1. Виды соединений;

2. Соединения сваркой;

3. Соединения пайкой;

4. Клеевые соединения;

5. Заклепочные соединения;

6. Резьбовые соединения.

7. Шпоночные соединения

8. Шлицевые (зубчатые) соединения

9. Соединения с гарантированным натягом

10. Расчет заклепочных соединений

11. Расчет сварных соединений

12. Расчет клеевых соединений

13. Расчет болтовых соединений

14. Расчет шпоночных соединений

Виды соединений

Соединения – это механические устройства для скрепления деталей.

Различают следующие виды соединений (Источник — «http://ru.wikipedia.org/wiki/Соединение»):

• Разъёмное соединение:

  • резьбовое соединение;

  • штифтовое соединение;

  • шпоночное соединение;

  • шлицевое (зубчатое) соединение;

  • байонетное соединение;

  • клеммовое соединение;

  • конусное соединение.

• Неразъёмное соединение:

  • сварное соединение;

  • паяное соединение;

  • клееное соединение;

  • заклёпочное соединение (клёпаное соединение).

• Условно разъёмное соединение:

  • соединение с натягом.

Неразъемные соединения не позволяют разобрать конструкцию без разрушения соединяемых и соединяющих деталей.

К соединениям предъявляются требования: прочности; плотности; жесткости.

Прочность соединения можно оценивать двояко:

- предельной допускаемой нагрузкой (абсолютный критерий оценки прочности);

- коэффициентом прочности φ (относительный критерий)

где Р_с – прочность соединения;

Р_д – прочность слабейшей из соединяемых деталей;

φ < 1, т.е. соединение менее прочно, чем деталь.

Факторами, снижающими прочность соединений, являются: ослабление сечений, неравномерность распределения нагрузки между соединяющими элементами; концентрация напряжений; местные напряжения.

Требования плотности предъявляются к соединениям, которые: должны быть герметичными по отношению к жидкостям и газам; подвергаются действиям знакопеременной или вибрационной нагрузки.

Требование жёсткости предъявления к соединениям, которые должны обеспечивать точность взаимного положения деталей (или узлов машин) при деформации над нагрузкой. Это требование относится к точным машинам и приборам. Жёсткость – сопротивляемость деформациям. Чтобы оценить жёсткость, нужно определить возможную деформацию.

Соединения сваркой

Сварные соединения осуществляются одним из следующих методов сварки:

1. электродуговая сварка (электродная): ручная – сварка электродами, автоматическая, электрошлаковая (под флюсом), в защитной среде аргона;

2. контактная сварка: с оплавлением; точечная; роликовая;

3. газовая сварка (ацетиленовыми горелками);

4. термитная;

5. трением;

6. горячим воздухом (для термопластичных полимеров);

7. специальные виды сварки (диффузионная, электроннолучевая, лазерная, ультразвуковая, радиочастотная, взрывом).

Специальные виды сварки применяются в приборостроении, иногда в машиностроении.

Сварка взрывом применяется для сварки очень крупных деталей. Сварка трением применяется в основном в ремонтном производстве весьма прочных и жестких деталей машин.

Соединение сваркой осуществляется путем наложения сварных швов.

Различают следующие четыре вида сварных швов:

1. стыковые швы (рис. 1),

2. швы при соединениях внахлестку (8 разновидностей) – рис. 2

Разновидностью этих швов являются угловые, сварка которыми производится, как показано на рис. 3.

3. угловые швы, применяющиеся при соединении деталей под углом (Рис. 4):

4. тавровые швы (Рис. 5).

Рис. 1 Виды стыковых швов

Широко применяются прерывистые швы, если это допустимо по требованиям прочности и герметичности соединения.

В мелкосерийном производстве и тяжелом машиностроении сварные конструкции успешно конкурируют с отливками.

Рис. 2 Виды швов, выполняемых внахлестку

Рис. 3 Угловой шов внахлестку

к – размер углового шва.

Для тонких деталей применяется проплавной шов.

Рис. 4 Вид углового шва

Рис. 5 Вид тавровых швов при соединении тонких (а) и толстых (б) деталей

Рис. 6 Обозначения сварных швов