Контрольні питання до розділу "Нероз‘ємні з‘єднання"

Заклепкові з‘єднання

1. Класифікація заклепкових з‘єднань за призначенням.

2. Класифікація заклепкових з‘єднань за взаємним положенням деталей, за кількістю рядів заклепок у шві і за положенням заклепок у ряді.

3. Область застосування заклепкових з‘єднань.

4. Недоліки заклепкових з‘єднань.

5. Типи заклепок. Матеріали для їх виготовлення.

6. Види руйнувань заклепкових швів. Розрахунок міцності заклепкових швів.

Зварні з‘єднання

1. Класифікація зварних з‘єднань за призначенням.

2. Класифікація зварних з‘єднань: а) за взаємним положенням деталей; б) відносно сили, що діє на шов.

3. Види підготовки кромок зварюваних деталей. З якою метою роблять підготовку кромок?

4. Як розрахувати стиковий зварний шов?

5. Умова міцності кутового зварного шва.

Паяні і клейові з‘єднання

1. Область застосування паяних та клейових з‘єднань.

2. Як утворюються паяні та клейові з‘єднання?

3. Види паяних та клейових з‘єднань.

4. Розрахунок паяних та клейових з‘єднань.

З‘єднання з гарантованим натягом

1. Як утворюються з‘єднання з гарантованим натягом?

2. Переваги та недоліки пресових з‘єднань.

3. Умова міцності пресового з‘єднання при навантаженні його:

а) осьовою силою;

б) крутним моментом;

в) осьвою силою і крутним моментом одночасно.

Роз‘ємні з‘єднання

5. Різьбові з‘єднання

5.1. Загальні відомості

Різьбові з'єднання відносяться до роз‘ємних з'єднань і є одним із най­більш поширених видів роз‘ємних з'єднань. Широке поширення різьбових з'єд­нань пояснюється наступними їхніми перевагами:

1. універсальність;

2. висока надійність;

3. зручність розбирання і зборки;

4. відносно мала вартість різьбових деталей.

Основні недоліки різьбових з'єднань:

1. наявність значної кількості концентраторів напружень на поверхні різьбових деталей;

2. нетехнологічність (складність обробки) деяких спеціальних конструк­цій різьбових деталей.

Основні кріпильні деталі різьбових з'єднань (рис. 5.1) – болти (а), гвинти (б), шпильки (в) і гайки (г). Для запобізання самовідгвинчуванню в різьбових з'єднаннях засто­совуються шайби різних кострукцій і гайкові замки.

Рис. 5.1. Види кріпильних деталей різьбових з‘єднань

Розрізняють перераховані деталі різьбових з'єднань загального (широко поширені в різних конструкціях) і спеціального призначення (що мають обмежене застосування тільки в окремих конструкціях). Вони дуже різноманітні по конструкції. Всі деталі загального призначення і деякі спеціального призначення стандартизовані.

5.2. Утворення різьби та види різьб

Рис. 5.2. Схема утворення різьби

Якщо на циліндр діаметром d₂ (рис. 5.2) навивати прямокутний трикутник так, щоб один із катетів збігався з основою циліндра, то гіпотенуза трикутника утво­рить на циліндрі гвинтову лінію. Кут  називається кутом підйому гвинтової лінії, а р – кроком різьби. З рис. 5.2 випливає

. (5.1)

Якщо по гвинтовій лінії пе­реміщати яку-небудь фігуру (трикутник, трапецію і т. п.) так, щоб фігура лежала в площині, що проходить через вісь циліндра, фігура опише тіло, що називається різьбою. Розташовані між канавками виступи називають витками різьби. Під витком різьби прийнято розуміти ту частину її, що охоплює різьбову деталь у межах до 360. Виступ різьби, що охоплює різьбову деталь більше одного разу, тобто більше ніж 360, називають ниткою різьби.

По профілю поперечного перетину різьби розрізняють:

1. трикутну (рис. 5.3, а), що одержала найбільше застосування, – для кріпильних і інших деталей. Трикутні різьби бувають метричні (із кутом профілю =60) і дюймові (=55). При проектуванні нових машин засто­совують тільки метричну різьбу, дюймова застосовується для заміни різьбових деталей старих і імпортних машин, а також у деяких особливих випадках (наприклад, як кріпильно-ущільнювальна для з'єднань водо- і газопровідних труб і арматури);

2. трапецеїдальну (рис. 5.3, б), що застосовується в ходових гвинтах верста­тів, гвинтах супортів, вантажних гвинтах; служить основною різьбою для передач гвинт-гайка. Зручна для виготовлення й у порівнянні з трикутною різьбою має менші втрати на тертя, а в порівнянні з прямокутною – більш міцна. Трапецеїдальна різьба має кут профілю =30. Вона стандартизована в діапазоні діаметрів від 8 до 640 мм;

3. упорну (рис. 5.3, в), що застосовується в механізмах з односторонньо на­правленим зусиллям, наприклад, у пресах, гвинтових домкратах, ван­тажних гаках і т.п. Має несиметричний трапецеїдальний профіль витків. Кут нахилу робочої сторони профілю для підвищення ККД обраний до­сить малим – 3 (різьба з кутом нахилу профілю 0 незручна у виготов­ленні), кут нахилу неро­бочої сторони профілю 30;

4. прямокутну (рис. 5.3, г), область застосування якої та ж, що і для трапецеїдальної і упорної різьби. Прямокутна різьба виготовляється на токарно-гвинторізних верстатах. Такий спосіб не дозволяє одержати високу точність (при куті нахилу профілю 0 утруднене застосування більш точних методів обробки). Тому ця різьба застосовується порівняно рідко і не стандартизована;

5. круглу (рис. 5.3, д), що застосовується для гвинтів, що зазнають дії великих динамічних навантажень і працюють у забрудненому середовищі з частим відкручуванням і загвинчуванням (вагонні зчіпки, пожежна ар­матура). Застосовується також у тонкостінних деталях (цоколі і патрони електричних ламп, протигази и т.п.). Окремі види круглої різьби стандартизовані.

Рис. 5.3. Види різьб

Різьба, нарізана на зовнішній поверхні стержня, називається зовніш­ньою, нарізана на внутрішній поверхні отвору – внутрішньою. У залежності від форми стержня або отвору, на яких нарізана різьба, розрізняють різьби циліндричні і конічні. Найбільше поширення одержали циліндричні різь­би як самі прості і зручні при виготовленні і зборці.

За напрямком гвинтової лінії розрізняють праву і ліву різьби. У правої різьби гвинтова лінія йде зліва направо і нагору, у лівої – справа наліво і нагору. Найбільше поширена права різьба, ліву різьбу застосовують тільки в спеціальних випадках.

У залежності від кількості ниток різьби, із яких вона утворена, розріз­няють однозахідну, двозахідну і т. д. різьби. У різьбових з'єд­наннях застосо­вують переважно однозахідні різьби як більш надійні щодо само­відгвинчування. Всі кріпильні різьби однозахідні. Багато­західні різьби застосовуються пере­важно в гвинтових механізмах. Число за­ходів більше трьох застосовується рідко.

Рис. 5.4. Геометричні параметри різьби

Різьби виготовляють нарізуванням (вручну, на токарно-гвинторізних вер­статах або на спеціальних верстатах, фре­зеруванням); накатуванням; литтям; ви­давлюванням. Нарізка вручну робиться мітчиками або плашками. Цей спосіб ма­лопродуктивний, його застосовують в ін­дивідуальному виробництві і при ремонт­них роботах. Найбільш про­дуктивним і дешевим способом виготовлення стан­дартних кріпиль­них деталей є накатка на спе­ціальних різьбонакатних верстатах-автоматах. Накатка істотно зміцнює різь­бові деталі.

Геометричні параметри різьби (рис. 5.4): d – зовнішній діаметр; d₁ – внутрішній діаметр (номінальні значення d та d₁ однакові для гвинта і гайки, зазори в западинах утворюються за рахунок граничних відхилень розмірів діаметрів); d₂ – середній діаметр; h – робоча висота профілю, по якій стикаються бічні сторони різьб гвинта і гайки; р – крок (відстань між однойменними сторонами сусідніх профілів, вимірювана в напрямку осі різьби); р₁ – хід (поступальне переміщення твірного профілю за один оберт або відносне переміщення гайки за один оберт). Для однозахідної різьби р₁=р; для багатозахідної р₁=пр, де п – число заходів різьби;  – кут профілю;  – кут підйому (див. рис. 5.2). Для багатозахідних різьб . Всі геометричні параметри різьб і допуски на їхні розміри стандартизовані.