книги из ГПНТБ / Беляева-Соловьева, Э. А. Конструирование механизмов радиоэлектронных аппаратов
.pdfся для неразъемного соединения бумаги, дерева, тканей, пласт масс с помощью различных клеев: фенольных (КВ-3.. ВИАМ-БЗ),'бакелитовых «арбамидных (КМ-3, КМ-12); казеи нового (ОБВ-105) и нитроклеев (АК-20) {6]. Детали из орга нического стекла склеиваются уксусной кислотой; оптические детали приборов — бальзамом С (приготавливается из сибир ской пихты). Для герметизации корпусов аппаратов применя ются замазки: а) твердеющие вследствие внутренних химиче ских изменений (цемент, магнезитовые замазки); 'б) твердею щие при изменении температуры (сургуч, канифоль, шеллак).
С о е д и н е н и е з а к л е п к а м и . В радиотехнической про мышленности применяют преимущественно холодную клепку (рис. 15, з); материалом заклепок служат стали марок Ст-2„ Ст-3, Ст-'4, иногда — легированные. стали, медь, латунь, алю миний и другие металлы. Заклепки со сплошным или полым ? стержнем (пистоны):
Заклепочные швы выполняются однорядными односрезными (рис. 15, и) и двухсрезными (рис. 15, /с); двухрядным;* односрезными (рис. 15, л); мног'орядными (с числом рядов не более шести).
-По прочностным параметрам заклепочные швы подразде ляются напрочные, предназначенные для передачи усилий; прочноплотные, передающие усилие и обеспечивающие гер метичность; плотные, применяемые'для резервуаров с малым давлением. .
Плотные заклепочные швы конструируются, затем рассчи тываются. Сложность явлений, происходящих в заклепочном шве, затрудняет точный расчет его элементов. Существующая, методика расчета основана на следующих допущениях: а) на грузка распределяется равномерно между всеми заклепками; б.) сила трения между склепываемыми элементами отсут
ствует. |
|
|
4 |
|
Расчет |
прочных .швов сводится |
к рассмотрению |
уравнений |
|
прочности |
с учетом: |
|
|
|
а) деформации среза |
стержня |
заклепки |
|
|
|
|
|
|
(205) |
б) деформации разрыва листа, ослабленного отверстиями |
||||
под заклепки, . |
|
|
|
|
|
A |
= - (t - d)8[o] p ; |
(206) |
100
*
в) деформации выреза листа стержнем заклепки
Р |
2 ( / - - f ) 8 |
N „ ; |
(207) |
|
п |
||||
|
|
|
||
г) деформации смятия листа стержнем |
заклепки |
|||
|
Р = d8[o]C M . |
(208) |
||
|
п |
|
|
Вуравнениях (205) —(208):
Р— растягивающее усилие;
п — число заклепок в шве; |
' |
|
d — диаметр |
заклепки; |
|
t — шаг заклепки; |
|
|
б?«0,5 d—толщина |
склепываемого |
материала; |
' Wcp —допускаемое касательное напряжение среза стерж-
-ня заклепки;
[а]р —допускаемое нормальное напряжение разрыва ли
ста ([т]е р «*[а]р);
fol-n —допускаемое напряжение смятия листа;" |
|
||||
[т]в —допускаемое |
касательное |
напряжение материала |
|||
- |
листа. |
|
|
|
|
Решая |
совместно уравнения |
(205) |
и (206), получаем |
зави |
|
симости: |
|
|
|
|
|
а) для |
однорядного |
односрезного |
шва t « 2,6 d; б) |
для |
|
однорядного двухсрезното шва |
3 d. Решая совместно урав |
нения (205) и (207), получим: /«1,48 d. Обычно берут /=1,5 d. Общее необходимое число заклепок п находится из условия их работы на срез:
п = — 7 7 7 7 - • |
' |
(2099 |
™<1»Мср |
|
|
По аналогии со сварными соединениями заклепочные со единения характеризуются коэффициентом прочности шва.
Он. равен:
К = ( t - d ) S [°k = ± ± |
(210) |
'... ioi
Например, при t = 3d
и- _ 3d - d _ 2 .
Двухрядная клепка выполняется в шахматном порядке, поэто
му шаг заклепки t = 4d. Коэффициент |
прочности такого шва |
равен К = 0,75. |
|
С о е д и н е н и е з а п р е с с о в к о й , |
Оно достигается "прес |
совой посадкой. Работоспособность прессового цилиндриче
ского соединения (см. рис. 15, м) определяется |
неравенством |
М < М Т , |
(211) |
где М —передаваемый внешний крутящий момент; Мт —• момент трения, развиваемый на поверхности запрес- -
совки. |
|
МТ = Р ~ , |
(212) |
|
) |
где d — номинальный диаметр сопряжения (см. рис. 15, м); определяется по формуле
Р = (2 jtr/)qf = itdlq/,
где F —коэффициент трения |
скольжения; |
|
1 — длина запрессовки; |
|
|
удельное давление, развиваемое на поверхности за |
||
прессовки. |
|
|
Подставляя значение Р в (212), получим |
- |
|
М т = 0,5 |
q*d2 /f. |
(213) |
Для соблюдения условия М ^ М т необходимо назначить по садку, натяг которой б обеспечивал 'бы удельное давление q. Связь между б и q выражается уравнением:
! Е А |
Е в / |
102
где
Р _ d i + d ? „ . г - d H - d 3 , а
ц А |
и |
| . i B — коэффициенты |
Пуассона |
материала вала и |
||||
Е А |
|
втулки |
"(для |
|
стали |
р,я=Ю,3). |
||
л |
Ев — модули |
упругости |
первого |
рода материала со |
||||
|
|
ответственно |
вала |
и втулки. |
||||
Согласно |
(214) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q = |
/ с |
|
5 |
с • |
( 2 1 5 ) |
|
|
|
• |
d |
|
^ |
+ |
^ |
|
ч
На поверхности запрессовки имеются микронеровности, воз никающие вследствие недостаточной чистоты обработки. Учи тывая 'возможность ослабления сопряжения за счет смятия этих неровностей, нат'яг б следует увеличить до значения б р :
|
|
5р = 3 + и, |
(216) |
где |
|
|
|
|
ti |
= 1.2(Н, |
|
|
|
шах |
|
где |
Ндтах и Нвя ах —максимальное |
значение микронеровно- |
|
|
|
стей втулки и |
вала. |
2. |
Геометрически |
и з м е н я е м ы е конструктивные э л е м е н т ы |
|
|
р а д и о э л е к т р о н н ы х а п п а р а т о в |
К геометрически изменяемым конструктивным элементам радиоэлектронных аппаратов относятся механизмы отработки сигнала', настройки, управления; потенциометрические меха низмы и т. п. Всем им присуще непостоянство положения от дельных звеньев, то есть их относительная подвижность.
, Монтируются механизмы на внутренней поверхности пане ли 'блока или на шасси аппарата. 03 аппаратуре с.тоечно-блоч- ног.о конструктивного оформления [9] механизм отработки сиг нала функционально выделен в отдельный (блок с литым силуминовым. шасси (блок данного вида показан на рис. 14).
103
Простейший механизм отработки сигнала кинематически (см. рис. 16) представляет собою многоступенчатый мелкомодульный зубчатый редуктор с цилиндрическими шестернями 2 в литом снлуминовом корпусе 1 с отверстиями 3 для крепле ния на шасси, закрываемый сверху крышкой (на р'нс. 16 не показана).-Шестерни своими ступицами 12 по подвижной по садке сопряжены с валами 5 и зафиксированы штифтами.
Рис. 16
Всвою очередь валы смонтированы «а шарикоподшипни ках 11, наружные кольца которых, по скользящей посадке» вставлены в стаканы 10.
Втаездах вертикальных стенок корпуса 5 стаканы зафик сированы от осевого смещения винтами 9.
104
Информация, закодированная в единицах угла поворота; роторов микромашин, кинематически связанных с входными валами редуктора посредством муфт 7, транспортируется к. шкальным барабанам 4, несущим шкалы, и количественно оценивается с помощью, визира 6. Барабан 4 выполняется в. виде штампованной или литойчашки, закрепленной в центре, с помощью круглой накладки 14 и винта 16, ступицей 13, /5-
В конструктивном решении (см.'рис. 17, 18) элементов-
Рис. 17
кинематической схемы, показанной на рис. 4, использовано характерное для механизмов РЭА оформление корпусных мон тажных деталей: двухоп-орное и консольное [13] крепление ва лов цилиндрических шестерен, конических зубчатых пар, сим метричных зубчатых дифференциалов, шкальных устройств, фиксация микромашин и соединение их с валами механизма посредством поводковой муфты и т. п.
105
Как видно из рис. 17, 18, в механизмах радиоэлектронных аппаратов широко используются так называемые разъемные •соединения [15]: резьбовые и штифтовые. Реже используются болтовые, шпоночные, шлицевые и клеммовые соединения {см. рис. 12, 14).
Рис. 18
Р е з ь б о в о е с о е д и н е н и е . В конструкциях механиз мов радиоэлектронных аппаратов преимущественно использу ются основная и мелкая метрические резьбы, например: на штуцерных вводах питания (см. рис. 14, поз. 6 и рис. 19, а), зажимах электропроводов (рис. 19, б), креплениях панелей (рис. 19, е), блочных узлов (рис. 19, г), на направляющих стержнях-ловителях блоков (ом. рис. 14, поз. 8 и рис. 19, д), ъ креплении амортизаторов, крышек (см. рис. 12, поз. /, 2), несущих стаканов кинематических элементов (рис. 17, поз. /, 2) и т. п. Все резьбовые соединения [6] имеют угол подъема на резки не более 8°, что обеспечивает самоторможение винта. Метрическая резьба выполняется правой- и левой по трем классам точности [6].
106
Резь'бовое сопряжение «винт —гайка» (рис. 19, е) харак теризуется внутренним dB , внешним dH и средним d c p диамет рами.
Рис. 19
На чертежах резьбовое соединение «винт — гайка» образмеривается, например, М12ХГ25 кл. 2а-011 ГОСТ 7805—62 (метрическая резьба с наружным диаметром 12 мм и с ша гом 1,25 мм второго класса «а» точности).
Номинальным диаметром сопряжения является наружный диаметр резьбы болта. Внутренний и наружный диаметры
связаны зависимостью: dB ^0,85 |
d H . Условие |
прочности болта |
|
с симметричной головкой |
(рис. 19, ж) будет: |
|
|
JL = |
^ 1 |
Мер, |
(218) |
п |
4 |
|
|
|
|
|
- 107 |
где Р — поперечная сила, нагружающая болтовое соеди нение;
п— число болтов в соединении;
d„ — внутренний диаметр стержня болта;
'Мер — допустимое напряжение на срез болта (прини мается приблизительно равным 0,8 допускаемого нормального напряжения растяжения материала
*'болта [о]р .
Чтобы исключить работу стержня болта (винта) на срез, не обходимо затягивать болт осевой силой
|
Q = |
у , |
(219) |
где |
f — коэффициент трения скольжения |
стягиваемых листов. |
|
При |
этом4 условие прочности |
болта будет |
|
|
c P = - i |
L r < W p . |
(220) |
|
f п <Из |
|
|
Отсюда внутренний диаметр |
резьбы болта |
||
|
|
f * M P |
. ; |
•Суммарное нормальное напряжение от растяжения и изгиба стержня болта с эксцентричной головкой, выполненной в фор ме молотка (рис. 19, з), равно
J2Q1 |
( |
или
Резьбовые изделия выполняются, как правило, стандарт ными [6], поэтому они конструктивно подбираются с последу ющей проверкой на прочность. 0
Неотъемлемой принадлежностью 'болтовых соединений яв ляются шайбы, подкладываемые под гайку: неразрезные плос-
108
кие (см. рис, 19, в, поз. / ) , разрезные (см. рис. 19, в, поз. 2) и фрикционные. Геометрические размеры шайб подбираются по справочникам [6].
Ш т и ф т о в о е с о е д и н е н и е ступиц шестерен с валами ч (см. рис. 17 и 18). В случае сплошного вала штифт пронизы вает ступицу и вал через сквозное диаметральное отверстие (рис. 20, а). В случае полого вала ступица ставится на сквоз-
Рис. 20
109