- •Основные параметры передачи
- •Классификация передач. Применение
- •Зубчатые передачи получили наибольшее распространение в машиностроении благодаря следующим достоинствам:
- •Червячные передачи
- •Цепные передачи
- •Ременные передачи
- •Фрикционные передачи
- •Зубчатые передачи. Классификация, применение
- •4.1.1 Роль и значение зубчатых передач в машиностроении
- •4.1.2 Достоинства зубчатых передач
- •4.1.3 Недостатки зубчатых передач
- •4.1.4. Классификация зубчатых передач
- •Основные параметры прямозубой цилиндрической эквивалентной передачи
- •Особенности геометрии прямозубых и шевронных передач
- •Усилие возникающее в зацеплении прямозубой передачи
- •Усилие возникающее в зацеплении косозубой передачи
- •Виды повреждения зубьев зубчатых колес
- •4.2.2 Виды разрушений зубчатых колес
- •Понятие о расчете зубьев на контактную выносливость поверхности
- •Понятие о расчете зубьев на изгиб
- •Валы и оси, назначение и применение
- •Конструкция валов и осей
- •Проектный расчет валов зубчатой передачи
- •Расчет вала на совместное действие изгиба и кручение
- •Расчет вала на выносливость
- •Классификация пк
- •Основные типы пк
- •Материалы деталей пк
- •Условные обозначения пк. Расчет пк на долговечность Условное обозначение подшипников качения в России
- •Достоинства
- •Недостатки
- •Материалы пс
- •Практический расчет пс
- •Муфты, назначение, классификация
- •Расчет дисковой фрикционной муфты
- •Соединение врезной призматической шпонкой. Выбор и расчет шпонок
- •Расчет ненапряженных шпоночных соединений
- •Достоинства шлицевых соединений
- •Недостатки шлицевых соединений
- •1) Сложная технология; 2) повышенная точность изготовления; 3) высокая стоимость. Расчет шлицевых соединений
- •Штифтовые соединения, назначение и виды
- •Основные параметры резьбы
- •Классификация резьб
- •Критерии работоспособности болтовых соединений
- •Расчет болта нагруженного осевой силой
- •Расчет болта нагруженного поперечной силой
- •Вариант б - призонные (плотные) болты или штифты, втулки, шпонки (б), (в)
- •Основные параметры червяка
- •Конструкции и параметры червячного колеса
- •Усилие возникающее в зацеплении червячной передачи
- •Тепловой расчет червячных передач
- •3.2 Достоинства фрикционных передач
- •3.3 Недостатки фрикционных передач
- •7.2 Область применения ременных передач
- •7.3 Классификация ремённых передач
- •7.4. Достоинства ремённых передач
- •7.5. Недостатки ремённых передач
- •Передача винт-гайка, назначение и применение
- •5.2 Достоинства передачи винт-гайка
- •5.3 Недостатки передачи винт-гайка
- •Устройство винтового домкрата
- •Расчет винта винтового домкрата
- •Расчет гайки винтового домкрата
- •Расчет сварного соединения в нахлестку лобовыми швами
- •Расчет сварного соединения с помощью фланцевых швов
- •Расчет заклепочных соединений
- •8. Допускаемые напряжения в деталях заклепочных соединениях
Расчет винта винтового домкрата
Расчет гайки винтового домкрата
Сварные соединения, применение, «+» и «-»
Эти соединения относятся к типу неразъемных, то есть таких, которые не могут быть разобраны без повреждения деталей.
Но сравнению с заклепочными соединениями сварные соединения обладают следующими достоинствами:
1) значительно меньшим весом конструкций. При замене заклепочных соединении сварными экономия в весе получается за счет отказа от применения различных накладок, необходимых в заклепочных соединениях, а также части веса самих заклепок; при замене литых деталей сварными конструкциями вес их уменьшается за счет более высоких механических свойств прокатного металла.
2) меньшей трудоемкостью, обусловленной сравнительной простотой технологического процесса сварки.
К недостаткам сварных соединений следует отнести:
1) хорошо свариваются только малоуглеродистые стали;
2) зависимость качества шва от исполнителя и трудность контроля;
3) склонность к образованию трещин в местах перехода от шва к цельному металлу вследствие термических напряжений, возникающих при остывании.
Расчет сварного соединения в нахлестку лобовыми швами
Соединения торцевыми(лобовыми) швами показаны на рис.5. Разрушение таких швов происходит по наиболее слабому сечению AB, как это установлено опытами.
Рис.5. Сварное соединение торцевыми швами.
Как это видно из рис. 4 б, полное напряжение, возникающее в сечении АВ, может быть разложено на нормальную и касательную составляющие. Поскольку сопротивление стали сдвигу ниже, чем при растяжении, расчет лобовых швов производится условно на срез в предположении равномерного распределения касательных напряжений по площади сечения АВ. Имея в виду, что на восприятие силы Р в этих соединениях (Рис.5) работают два лобовых шва, верхний и нижний, получим:
Так как площадь сечения шва , а расчетная длина , то условие прочности примет вид:
В действительности, материал шва испытывает сложное напряженное состояние, причем напряжения по сечению АВ распределяются неравномерно. Исследования, произведенные методами теории упругости и подтвержденные экспериментально, показали, что в углах шва имеет место высокая концентрация напряжений.
Если учесть, что, вследствие укорочения швов при остывании, в зоне сварки возникают дополнительные напряжения и в основном металле, ведущие к переходу его в хрупкое состояние, то следует иметь в виду, что концентрация напряжений может явиться причиной появления трещин в основном металле соединения.
Поэтому такое соединение не может быть рекомендовано, особенно при переменной или ударной нагрузке. Значительно надежнее работа соединения встык без накладок.
Расчет сварного соединения с помощью фланцевых швов
Соединение фланговыми (или боковыми) швами показано на Рис.6 а. Разрушение шва, показанное на Рис.6 б, происходит на значительном его протяжении путем срезывания наплавленного металла в направлении, параллельном шву по наиболее слабой плоскости АВ.
Рис.6. Соединение фланговыми швами- а) и его разрушение б)
Условие прочности для двух симметрично расположенных швов имеет вид:
Если стык перекрыт двухсторонними накладками, число швов удвоится и условие прочности примет вид:
Отсюда обычно определяют необходимую расчетную длину фланговых швов. Проектная же длина каждого шва принимается равной .
Как показали опыты, разрушение фланговых швов происходит по типу разрушений пластичных материалов со значительными остаточными деформациями. Это делает работу фланговых швов более благоприятной, чем работу лобовых швов. Однако следует иметь в виду, что у концов фланговых швов также имеет место высокая концентрация напряжений.
При проектировании часто стремятся обеспечить большую надежность соединения, применяя вместо сварки встык, или в дополнение к ней, перекрытие стыка накладками, которые привариваются фланговыми или торцевыми швами, а иногда и теми и другими вместе. Как уже указывалось, при переменных и ударных нагрузках такое «усиление» стыка может принести больше вреда, чем пользы.
Заклепочные соединения, расчет, «+» и «-»
Заклёпочное соединение — неразъёмное соединение деталей при помощи заклёпок. Обеспечивает высокую стойкость в условиях ударных и вибрационных нагрузок. На современном этапе развития технологии уступает место сварке и склеиванию, обеспечивающим большую производительность и более высокую прочность соединения. Однако, по-прежнему находит применение по конструктивным или технологическим соображениям: в соединениях, где необходимо исключить изменение структуры металла,коробление конструкции и перегрев расположенных рядом деталей; соединение разнородных, трудно свариваемых и не свариваемых материалов; в соединениях с затруднительным доступом и контролем качества; в случаях, когда необходимо предотвратить распространениеусталостной трещины из детали в деталь.
Применяют в основном в авиа- и судостроении, металлоконструкциях и других изделиях с внешними нагрузками, действующими параллельно плоскости стыка.
Заклёпочные соединения делятся на:
прочные (рассчитанные только на восприятие и передачу силовых нагрузок),
плотные (герметичные) (обеспечивают герметичность конструкций в резервуарах с невысоким давлением),
прочноплотные (восприятие силовых нагрузок и герметичность соединения).
Недостатки заклёпочных соединений
Трудоёмкость процесса. Необходимо просверлить множество отверстий, установить заклёпки, расклепать их. Эти операции выполняются вручную двумя слесарями-сборщиками. До последней четверти 20-го века в СССР на авиационные заводы специально нанимались худощавые юноши и девушки, способные влезть в узкий отсек, чтобы удерживать там наковальню-поддержку.
Повышенная материалоёмкость соединения. Заклёпочный шов ослабляет основную деталь, поэтому она должна быть толще. Нагрузку несут заклёпки, поэтому их сечение должно соответствовать нагрузке.
Необходимость специальных мер для герметизации. Это очень важно для самолётостроения и ракетной техники, при сборке баков-кессонов и пассажирских отсеков. В баках-кессонах, расположенных в крыле самолётов, как правило, держат топливо — авиационный керосин. Резиновый герметик, устойчивый к керосину, должен закрывать все заклёпочные швы. Вес его может составлять десятки килограммов.
Процесс сопровождается шумом и вибрацией. Это приводит к ряду профессиональных заболеваний у сборщиков и вызывает глухоту. Поэтому везде, где можно, внедряются новые инструменты для клёпки.
Преимущества заклёпочных соединений
Не позволяет распространяться усталостным трещинам, таким образом повышает надёжность всего изделия.
Позволяет соединять не поддающиеся сварке материалы.