1. Дити коротку характеристику оснеовним видам з´єднань.

ВИКЛАДАЧ__________________________________________

РОЗДІЛ : Деталі машин

ТЕМА НЕРОЗ´ЄМНІ З´ЄДНАННЯ.

ПЛАН

1. З´єднання нероз´ємні.

2. Заклепувальні з´єднання. Переваги та недоліки. Розрахунок заклепувальних з´єднань на зріз клепок, зминання та розтяг листів.

3. З´єднання зварні. Переваги, недоліки та область застосування. Розрахунок стикових та напусткових швів при осьовому навантаженні. Допустимі напруження.

4. Клеяні та паяні з´єднання.

ЛІТЕРАТУРА ОСНОВНА [ 4 ] §§1.1-1.4; [ 13 ] §§ 14

ЛІТЕРАТУРА ДОДАТКОВА

Студент повинен знати:Знати характеристику основних видів нероз´ємних з´єднань. Умову міцності для розрахунків з´єднань.

Студент повинен вміти: Проводити проектні та перевірочні розрахунки зварних, заклепувальних з´єднань.

Конспект лекції

Заклепувальні з'єднання

1. Достоїнства, недоліки та область використання

Достоїнства:

а) висока міцність і надійність з'єднання;

б) простота контролю якості з'єднання;

в) можливість з'єднання деталей із довільних матеріалів;

г) хороший опір вібраційним та ударним навантаженням;

Недоліки;

а) неповне використання матеріалу з'єднувальних деталей в результаті їх ослаблення заклепувальними отворами;

б) висока вартість, так як процес отримання заклепувального шву складається із великої кількості операцій і потребує використання дорогоцінного обладнання (верстати, преси, клепальні машини);

в) з'єднання деталей в стик потребує використання спеціальних накладок, що призводить до повного збільшення маси конструкції.

Використання заклепувальних з'єднань:

1. В конструкціях, що сприймають значні вібраційні та ударні навантаження.

2. При виготовленні конструкцій із не зварювальних матеріалів (дюралюміній, текстоліт та інші).

3. В з'єднаннях кінцево оброблених деталей, в яких використовується зварювання недопустимо через їх короблення при нагріванні.

2. Класифікація заклепувальних швів.

В залежності від призначення заклепочні шви бувають:

а) міцні шви, використовуються в стальних конструкціях (ферми мостів, балки перекриттів, літаки та ін.)

б) щільні шви, що забезпечують міцність і герметичність. Використовуються в різних резервуарах.

Використання щільних швів досить обмежене – у більшості випадків зварні з'єднання виявляються технологічно і економічно більш доцільні.

В залежності від взаємного розташування заклепувальних листів розрізняють шви внапусток і встик з одною або двома накладками (а, б, в).

В залежності від числа рядів заклепок шви бувають однорядні і багаторядні (а, г).

В залежності від розташування заклепок в рядах розрізняють шви паралельні і шахматні (г, ґ).

В залежності від числа площин зрізу одної заклепки шви ділять на однозрізні та двохзрізні (є, д).

Розрахунок міцних заклепочних швів при осьовому навантаженні з'єднувальних деталей.

Умови міцності шва. Розрахунок заклепочного з'єднання повинен забезпечити міцність: заклепок на зріз; заклепок і стінок отворів в з'єднувальних елементах на зминання; з'єднаних елементів по перетинам, ослаблених отворами під заклепки, на розтяг; країв з'єднувальних елементів на зріз.

При навантаженні шва осьовою силою Q деталі прагнуть здвинутися відносно один одного. При цьому умови міцності елементів шва мають вигляд:

а ) на зріз заклепок:

де і – число площин зрізу однієї заклепки;

d₀ – діаметр отвору під заклепку в мм;

z – число заклепок;

Q – осьова сила в Н;

, _зр – розрахункові і допустимі навантаження на зріз в Н/мм² для заклепок.

б) на зминання поверхонь заклепок і стінок отворів:И

де , _зм – розрахункові та допустимі навантаження на зминання в Н/мм² для менш міцного з контактуючих матеріалів, тобто для деталей або для заклепок.

В цю формулу замість слід поставити меншу з товщин і заклепувальних листів в мм.

в) на розтяг листа

де m – число отворів по небезпечному перетину листа,

– найменша товщина з'єднувальних деталей,

b – ширина листа,

, – розрахункове та допустиме навантаження на розтяг в Н/мм² для з'єднувальних деталей.

г) на зріз краю деталі одночасно по двом перерізам mn та m₁n₁ для надійного розрахунку приймаємо, що зріз може виникнути по довжині:

де _зр, – розрахункове та допустиме навантаження на зріз в Н/мм² для з'єднувальних деталей.

Зварні і клейові з'єднання

1. Достоїнства, недоліки, область використання.

Достоїнства

1. Економія металу порівняно з клейними конструкціями (зварні конструкції в середньому легше клепаних на 15%).

2. Герметичність та щільність з'єднання.

3. Можливість автоматизації процесу зварювання.

4. Трудоємкість зварного з'єднання значно менша заклепочного (окрім розмітки і свердління або продавлювання отворів).

Недоліки:

1. Короблення деталей із-за нерівномірності нагріву в процесі зварювання.

1. Можливість порушення фізико-хімічних властивостей з'єднувальних деталей в зоні зварювання.

2. Висока концентрація напружень, які знижують міцність з'єднання особливо при ударних і вібраційних навантаженнях.

Використання зварних з'єднань:

В сучасному машинобудуванні, в будівних конструкціях і в інших галузях промисловості зварні з'єднання витіснили заклепувальні. В наш час зварювання широко використовують як спосіб отримання заготівок деталей з прокату в малосерійному і одиничному виробництві, а також в ремонтній справі.

Зварювальними виготовляють станини, рами, корпуса редукторів, шківи, зубчасті колеса і інші деталі.

2. Основні види зварних з 'єднань і типи зварних швів.

1. Стикові з'єднання. Ці з'єднання найбільш прості і найбільш вдосконаленні. Стикові з'єднання виконуються стиковими швами.

2.З'єднання внахлест. Ці з'єднання виконуються кутовими (валиковими) швами.

В залежності від розташування швів відносно навантаження кутові шви бувають.

а) лобові, розташовані перпендикулярно до лініє дії навантаження;

б) флангові, розташовані паралельно лінії дії навантаження;

в) комбіновані, складаються із суми лобових і флангових швів.

3. Таврові з'єднання. Зварювальні елементи розташовуються по взаємно перпендикулярним площинам. З'єднання можуть виконуватись кутовими або стиковими швами.

4. Кутові з'єднання. Використовуються для виготовлення тари з листової сталі, огороджень і ін. Ці з'єднання передають малі навантаження і тому не розраховуються на міцність.

3. Розрахунок швів при осьовому навантаженні з 'єдну'вальних елементів.

З'єднання в стик. Розрахунок стикових швів проводять на розтяг або стиск по перерізу з'єднувальних деталей. Умова міцності шва на розтяг:

де F – осьове розтягуючи навантаження в Н;

δ – товщина шва (приймається рівною товщині деталі) в мм;

L – довжина шва в мм;

σ, [σ]– розрахункове та допустиме навантаження на розтяг в Н/мм² для шва.

З'єднання кутовими швами.

В сі кутові шви розраховують на зріз. При цьому приймають, що найбільш можливе знищення шва проходить в площині ab. Розрахункова висота небезпечного перерізу шва рівні площі зрізу:

К sin 45° = 0,7К

F_ср = 0,7Kl_ш

де l_ш – довжина периметру кутового шва в мм;

К – катет шва, беруть рівним δ, в мм;

Умова міцності шва на зріз:

де і – розрахункове та допустиме навантаження зрізу в Н/мм² для шва.

В з'єднаннях лобовими швами l_ш= 2l_л, фланговими швами 1_ш=21_Ф. В комбінованому зварюванні з'єднання 1_ш рівне сумі довжин всіх лобових і флангових швів.

1_ш= 21_Л + 1ф

Допустиме навантаження для зварних швів залежать від основного металу конструкції від способу зварювання і типу електродів (див. ст. 35 «Сборник задач по курсу д/машин» Ицкович и др.. узд 1974 год).

4. Клейові з 'єднання.

Клейові з'єднання використовують для з'єднання деталей із металу і неметалевих матеріалів.

До привілегій клейових з'єднань відносять:

1. Можливість з'єднання дуже тонких листових деталей.

2. Невисока концентрація навантажень у місці з'єднання.

3. Стійкість проти корозії.

4. Герметичність і достатня надійність з'єднання.

Недоліки клейових з'єднань на міцність.

Порівняно невисока міцність.

Низька теплостійкість.

Для склеювання різних матеріалів використовується велике число марок клеїв (БФ-1, ВК-1, МПФ-1 й ін.).

Область використання клейових з'єднань в народному господарстві і промисловості з кожним роком розширюється: виробництво електро- і радіообладнання, оптична, мебельна і деревообробна промисловість, авіація, будівництво і ін. Найбільше використання в машинобудуванні отримали клейові з'єднання внахлест, працюючих на здвиг.

Розрахунок клейових з'єднань внахлест проводиться на зріз по рівнянню:

де – площа зрізу;

– допустиме дотичне навантаження;

Для з'єднань, отриманих клеєм основними марками, приймають допустиме навантаження на зріз

]τ_зр] =15 ÷ 20 Н/мм²

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ :

1. Назвати основні види з´єднань.

2. Класифікація з´єднань.

3. Де застосовуються заклепкові з´єднання ?

4. Дати порівнювальну характеристику з´єднанням заклепочним і зварним.

5. Де застосовуються клейові з´єднання.

ВИКЛАДАЧ _________________________________________________________

Бердичівський коледж промисловості економіки та права

РОЗДІЛ : Деталі машин

ТЕМА З´єднання з натягом .

ПЛАН

1. Загальні відомості. Циліндричні з´єднання.

2. Методи отримання з´єднань з натягом.

3. Визначення контактного тиску на посадочну поверхню.

4. Формула Ляме. Визначення максимального і мінімального необхідного тиску.

5. Студент повинен знати: Види з´єднань, Методи отримання з´єднань з натягом, формулу Ляме для визначення максимального і мінімального необхідного тиску.

. .

6. Студент повинен вміти: Розраховувати необхідний питомий тиск та визначати максимальний і мінімальний необхідний тиск.

ЛІТЕРАТУРА ОСНОВНА [4 ] §§14.1-14.2; [13 ] §§

ЛІТЕРАТУРА ДОДАТКОВА