Слайд 1Лекция № 17
НЕРАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Слайд 2Общие сведения
Изготовляемые промышленностью машины, станки, приборы и аппараты, как правило,
состоят из различных, определенным образом объединенных и взаимно связанных деталей,
которые соединяются между собой различными способами. Соединение деталей обеспечивает их определенное взаимное положение в процессе работы.
Слайд 3Сварные соединения
Сварка как высокопроизводительный процесс изготовления неразъемных соединений находит широкое
применение. Использование сварных конструкций вместо клепаных дает экономию металла до
15-20 % (более полно используется рабочее сечение, возможно непосредственное соединение).
В результате уменьшения массы детали, трудоемкости изготовления, возможности автоматизации производства уменьшается стоимость изготовления детали.
Слайд 4Стыковые сварные соединения
Стыковые сварные соединения - типичные сварные соединения, в
которых торцы или кромки соединяемых деталей располагаются так, что поверхность
одной детали является продолжением поверхности другой детали.
Слайд 5Нахлесточные сварные соединения
Нахлесточные сварные соединения широко применяют при изготовлении различных
строительных конструкций - колонн, мачт, ферм и др. Один элемент
соединения накладывается на другой. Величина перекрытия должна быть не менее удвоенной суммы толщин свариваемых кромок изделия. Листы при сварке заваривают с обеих сторон, чтобы не допустить проникновения влаги в зазор между свариваемыми листами.
Слайд 6Классификация сварных швов
Сварные швы классифицируют по ряду признаков:
по положению относительно
действующей силы: фланговый, лобовой, косой;
по положению в пространстве: нижний, горизонтальный,
вертикальный, потолочный;
по внешней форме: выпуклый, нормальный, вогнутый;
по протяженности: непрерывистый, прерывистый.
Слайд 7Заклепочные соединения
Основным скрепляющим элементом заклепочных соединений является заклепка. Она представляет
собой короткий цилиндрический стержень длиной L, диаметром d, на одном
конце которого находится головка диаметром D, высотой Н, а для некоторых видов - с углом конуса а.
Слайд 8Достоинства
Достоинства заклепочных соединений в сравнении со сварными:
Стабильность качества соединения. Надежная
работа при ударных и вибрационных нагрузках.
Надежный и простой визуальный контроль
качества.
Возможность соединения деталей из несвариваемых или подверженных короблению материалов
Слайд 9Недостатки
Ослабление деталей отверстиями и в связи с этим повышенный расход
металла.
Менее удобные конструктивные формы и трудность автоматизации процесса склепывания.
Слайд 10Разновидность швов
Заклепочные швы бывают однорядными и многорядными. Заклепки обычно располагаются
в ряду на одинаковом расстоянии. Расположение заклепок в шве может
быть рядовым и шахматным. Соединяемые детали в заклепочных соединениях располагают внахлестку или встык с накладками.
Слайд 11Работоспособность
Работоспособность заклепочных соединений оценивается по величине напряжений среза стержня заклепки
и смятия боковой поверхности
Слайд 12Клеевые соединения
Клеевые соединения применяют для соединения разнородных материалов. Конструкции их
подобны паяным и сварным. Нагрузочная способность клеевых соединений зависит от
толщины клея (оптимальная толщина - 0,005-0,15 мм). Существует большое разнообразие клеев.
Основное применение находят клеи на основе органических полимерных смол.
Наиболее распространены клеевые соединения, работающие на срез. На растяжение клеевой слой работает хуже.
Рассчитывают их аналогично сварным соединениям.
Слайд 13Соединение деталей с гарантированным натягом
В соединениях деталей с гарантированным натягом
взаимное смещение их относительно друг друга предотвращается силами трения на
поверхности контакта.
Такие соединения могут воспринимать произвольно направленные силы и моменты. Используют их при больших, особенно динамических нагрузках и отсутствии необходимости в частой разборке (кривошипы, детали составных коленвалов, венцы зубчатых колес и т. д.).
Слайд 14Достоинства и недостатки
Достоинства соединений с гарантированным натягом :
Возможность работать с
большими нагрузками.
Хорошее восприятие ударных нагрузок (шпоночные соединения в таких условиях
обминаются).
Просты в изготовлении и не ослабляют сечение вала.
Недостатком таких соединений являются трудности при сборке и разборке: появляются повреждения посадочных мест и ослабления посадки, отличающиеся большим рассеиванием прочности из-за действительных размеров вала и отверстия в пределах допуска.
Слайд 15По способу сборки различают:
соединения, собираемые запрессовкой;
соединения с нагревом охватывающей поверхности;
соединения
с охлаждением вала.
Сборка запрессовкой позволяет контролировать силу запрессовки и тем
самым вести контроль за соединением. Однако прочность сцепления деталей, собираемых с помощью температурного деформирования, при том же натяге больше (почти в 1,5 раза), так как при этом гребешки микронеровностей не сглаживаются.
Слайд 16Заключение
Основная цель настоящего конспекта лекций - вооружить будущего специалиста знаниями
общих методов кинематического, схемного и силового анализа и синтеза механизмов,
сформировать умения и навыки использования расчетных методов определения прочности типовых деталей и сборочных единиц машин и проектирования простых механических систем, в том числе с применением систем моделирования в CAD-среде.
Общие вопросы курса для лучшего усвоения материала изложены на основе системного подхода: анализ оптимальных решений дается с учетом особенностей конструкций и применения расчетных методик.