книги из ГПНТБ / Серебренников Ю.Н. Детали машин учебник для авиационных специалистов

метр пробок принимается d— (2—2,5)8. При расчете на прочность пробки не учитываются.

В целях уменьшения длины шва в соединениях вна­

хлестку часто применяют прорезные швы, представляющие собой щель шириной 28 — 48 и длиной 258, вырезанную

сечение прорезаемой детали, поэтому применение прорез­ ных швов может быть допущено в исключительных слу­

чаях,

Рис. 59. Пробка Рис. 60. Прорезной шов

Широкое распространение прорезные швы нашли при ремонте трубчатых конструкций самолета, а также в со­

единениях трубчатых элементов с плоскими, например уха

подкоса с самим подкосом и др. (рис. 61).

Тонкие листы соединяются внахлестку контактной свар­ кой. На рис. 62 дан чертеж соединения двух листов точеч-

69

ной сваркой и обозначение точечной сварки, где: о — знак точечной сварки, х— расстояние от центра точки до кромки

листа, d — диаметр точки, t — шаг точек.

Рис. 61. Сварка уха подкоса

Сравнительная прочность точек для разных материалов

70

Расчет валиковых швов

На рис. 64 изображен односторонний лобовой сварной шов со следующими обозначениями:

Si и §2 — толщины соединяемых деталей; h — высота шва в опасном сечении;

b — ширина деталей; а — длина нахлестки.

Расчет валиковых швов производят со следующими до­

пущениями:

1.Опасным напряжением считают касательное напря­

жение и расчет ведут из условия прочности на срез.

2.Напряжениями изгиба, вызванного изгибающим мо-

ментом Маз = Р—z, пренебрегают.

3. Опасным сечением считают так называемое биссек-

торное сечение (рис. 65), причем поперечное сечение шва принимают как равнобедренный прямоугольный треуголь­ ник с катетами, равными меньшей толщине соединяемых деталей.

Расчет валиковых швов обычно сводится к определению

длины шва I. Если в результате расчета получится /<&,

то шов делают односторонний, если 1^>Ь, то шов делают

71

двухсторонний и если />26, то шов приходится делать косым или же применять прорезные швы.

няемых деталей толщина).

При конструировании комбинированных сварных швов длина нахлестки определяется а — 1 — 2Ь и не должна пре­

вышать 60К.

Расчет соединений впритык валиковыми швами

Соединения впритык бывают в основном трех типов:

1.Соединение углом (рис. 66).

2.Соединение втавр, причем оно может быть с необра­

ботанными кромками (рис. 67, а) и с обработанными кром­

ками (рис. 67,6).

А

3. Крестовой стык (рис. 68), выполняемый при помощи стыковой прокладки А.

Расчет соединений впритык при обработанных кромках производится из условия прочности на растяжение, анало­ гично стыковому сварному шву, а при необработанных кромках — из условия прочности на срез, аналогично рас­ чету валикового шва внахлестку.

Прочность всех рассмотренных сварных швов как при статических, так и переменных нагрузках в значительной степени зависит от качества сварки. Непровар, подрезы,

трещины и пережоги сильно понижают прочность швов,

72

особенно при переменных нагрузках. Как показали много­ численные исследования, наибольшей прочностью обладают

стыковые сварные соединения. Валиковые швы вследствие концентрации напряжений в местах сопряжения основного

металла с наплавленным обладают меньшей прочностью по сравнению со стыковыми швами. Еще меньшую прочность имеют сварные соединения впритык.

Примеры: 1. Определить длину сварного шва для крепления уха (см. рис. 61) подкоса из стали ЗОХГСА, термически обработанной до <зь = 70 кг)мм2*, к заднему подкосу шасси, если наибольшее усилие, действующее на подкос Р — 18 230 кг. Запас прочности принять рав­ ным двум.

Решение. Принимаем соединение уха с трубкой как двухсто­ ронний комбинированный шов. Высоту шва принимаем 5 мм. Сварка

ДЭС.

а) Определяем допускаемое напряжение на срез

а'ь — 0,7-7000 = 4900 кг[см!'-,

где k = 0,7 (из табл. 10).

= 0,8-4900 — 3920 кг/см2,

тогда

[ тср ] = 3920:2 = 1960 кг/см2.

б) Определяем длину шва

длина шва по одной стороне будет

li = 28,4 : 2 = 14,2 см.

в) Конструируем шов. Длина закругленной части шва

тогда длина каждого из двух прямых участков

2. Отремонтировать трубу из стали 'ЗОХГСА, термически обрабо­ танную до = 120 кг)см2, размером 43X40 мм, получившую пробоину во время боевого вылета самолета.

Решение. Ремонт трубы осуществить приваркой бужа из стали ЗОХГСА с сь — 75 кг)мм2 сваркой ДЭС.

Ввиду того, что усилие, действующее на трубу, не известно, расчет ведем из условия равнопрочности шва и трубы, ослабленной теплом сварки в зоне перехода.

73

Так как неизвестен и запас прочности, принятый при расчете трубы, расчет ведем по разрушающим нагрузкам.

а) Определяем разрушающую нагрузку по наиболее слабому се­ чению трубы (зона перехода).

*о - kocb.

Принимаем k0 — 0,6 (из табл. 10), тогда

<s°b = 0,6-12000 = 7200 кг/см2,

а нагрузка

р = с°ьР = 7200- 3,14 (4,^-4^) = 14000

74

Глава шестая

РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Среди разъемных соединений деталей наибольшее рас­ пространение получили резьбовые соединения. В настоящее время невозможно найти машину, в которой отсутствовали бы резьбовые соединения.

Широкое распространение резьбовые соединения полу­ чили в конструкциях современных самолетов и реактивных двигателей, так, например, стык носовой и хвостовой ча­

стей фюзеляжа с главной балкой крыла у многих самоле­ тов осуществляется при помощи так называемых стыковых болтов; реактивная турбина авиационного двигателя кре­

пится к фланцу вала турбины восемью болтами. Резьбы встречаются и в тягах управления, и в агрегатах двигателя, и в соединениях силового каркаса самолета и т. п.

Такое широкое применение резьбовых соединений в со­ временной технике объясняется прежде всего их надежно­ стью и удобством сборки и разборки соединяемых деталей.

Сравнительная простота конструкции основных резьбовых деталей обусловила их стандартизацию. В настоящее время техника располагает широким ассортиментом различных резьбовых деталей, приспособленных к разнообразным экс­ плуатационным условиям.

Все резьбовые соединения в зависимости от назначения можно разделить на две основные группы:

1.Резьбовые соединения, служащие для скрепления де­ талей друг с другом.

2.Резьбовые соединения, служащие для передачи дви­ жения.

Кпервой группе соединений относятся:

а) соединения на болтах (рис. 70,а);

76

Рис. 70. Резьбовые соединения:

конце и резьбой, на которую навинчивается гайка, на дру­ гом конце. Для соединения деталей болтом необходимо в обеих деталях просверлить сквозные отверстия, в которые вставляется болт, и на свободный конец болта навинтить

гайку.

Винт представляет собой болт без гайки. Для соедине­

обоих концах. Соединения при помощи шпилек могут быть выполнены по типу болтового соединения, когда в обеих деталях просверливают сквозные отверстия и на выходя­ щие концы шпильки навинчивают гайки, и по типу винто­ вого соединения, когда одним концом шпильку ввинчивают в гнездо детали, а на другой конец навинчивают гайку.

Этот вид резьбовых соединений получил наибольшее рас­ пространение в конструкциях авиационных двигателей.

К резьбовым соединениям, служащим для передачи дви­ жения, относятся различные винты, применяемые в подъем­ никах самолета, в домкратах, в слесарных тисках, в съем­ никах колес, в прессах и т. п.

Главнейшей частью всех видов резьбовых соединений является резьба.

Образование винтовой линии

Если навивать на боковую поверхность цилиндра диа­

метром d гибкий прямоугольный треугольник с катетами So

и nd так, чтобы катет rd совпадал с основанием цилиндра,

77

то гипотенуза треугольни­ ка образует на поверхно­ сти цилиндра винтовую линию (рис. 71).

Угол а, равный углу

АВС, называется углом подъема винтовой линии,

а высота подъема винто­

вой линии за один оборот треугольника, равная ка­ тету So, называется ходом винтовой линии.

Если взять какую-либо плоскую фигуру: треугольник, прямоугольник или трапецию и перемещать ее по винтовой линии так, чтобы ее плоскость всегда проходила через ось цилиндра, то след этой фигуры образует вокруг боковой поверхности цилиндра выступ соответствующей формы, на­ зываемый резьбой. При полном обороте этой фигуры полу­

чится один виток или нитка резьбы.

Взависимости от формы фигуры резьба может иметь

треугольный, прямоугольный, трапецеидальный и т. п. про­

филь.

Взависимости от направления навивания треугольника вокруг цилиндра могут получиться правая или левая вин­

товые линии и затем правая или левая резьба, причем наи­ большее распространение в технике имеет правая резьба.

Разделив основание цилиндра на равные части, можно одновременно навивать два или несколько равных прямо­

угольных треугольников, начиная навивание из точек деле­ ния окружности основания, при этом на поверхности ци­ линдра будут получаться параллельные винтовые линии, так называемые заходы, а резьба в этом случае будет на­

зываться соответственно двухили многозаходной. На

рис. 72 показано образование двухзаходной резьбы.

Рис. 72. Двухзаходная резьба

78