Соединения пайкой

Соединения пайкой применяются для деталей из несвариваемых материалов (медь, латунь).

Различают два вида пайки: мягкими припоями; твердыми припоями.

Мягкая пайка – это пайка легкоплавным припоем, в состав которого входят олово, свинец, сурьма. Эти припои плавятся при температуре 200⁰С. Пайка широко применяется в электромонтажном деле для соединения проводов и сборки печатных плат. Допускаемое напряжение среза τ ≈ 2,5 + 3,5 кг/мм².

Твердые припои включают – медь, цинк, серебро. Эти припои плавятся при температуре около 800⁰С. Допускаемое напряжение на срез τ ≈ 15 + 30 кг/мм². Эти припои в 8 – 10 раз прочнее мягких. Эта пайка осуществляется специальными способами и применяется для получения нагруженных соединений (режущие пластинки лезвийного инструмента, алмазные шлифовальные коронки).

Расчет паяных швов почти такой же, как сварных швов.

Клеевые соединения

Этот вид соединений получил большое развитие. Ранее (в середине ХХ века) клей применялся в основном в столярном деле. Бурное развитие пластмасс привело к соответствующему развитию клеев.

Разработаны клеи для скрепления металлов и металлов с пластмассами.

Основной вид клеевых соединений – соединения внахлестку, в ряде случаев (в частности при восстановлении сложноконтурных деталей) применяют стыковые соединения.

Можно выделить две группы клеев:

1. клеи на основе органических смол – могут работать до температур 350⁰С. Особенностью клеев является то, что их прочность изменяется в зависимости от температур. Органические клеи имеют:

[τ]_k = 200 кг/см² при 20⁰С

[τ]_k = 20 кг/см² при 300⁰С

2. клеи на основе кремнийорганических и неорганических соединений. Эти клеи более теплостойки. Работают до температур 1000⁰С. Но их прочность так же изменяется с температурой:

[τ]_k = 80 кг/см² при 20⁰С

[τ]_k = 30 кг/см² при 1000⁰С

Клеи применяются для следующих видов соединений:

1. соединения деталей внахлестку;

2. стопорения резьбовых соединений;

3. крепления деталей на валах;

4. уплотнения.

Последний вид особенно эффективен в клеезаклепочных и клееболтовых комбинированных соединениях. Эти соединения осуществляются внахлестку, прилегающие поверхности помимо склеивания стягиваются винтами или болтами.

Резьбовые соединения

Резьбовые соединения осуществляются с помощью резьб, выполненных на крепежных деталях. Резьбой называется винтовые поверхности, нанесенные на деталях машин. Резьбы для соединения деталей называются крепежными резьбами. Они могут быть цилиндрическими и коническими.

Крепежные резьбы имеют небольшой угол подъема порядка нескольких градусов. Все они однозаходные. Угол подъема меньше угла трения λ< ρ

tgρ= ƒ коэффициент трения.

Т.к. λ< ρ- крепежная резьба самотормозящаяся.

Треугольный профиль резьбы увеличивает трение в резьбе

ƒ= ƒп- коэффициент трения на боковой поверхности

ƒ- коэффициент трения в резьбе.

Резьбовые соединения широко применяются в машиностроении.

Их достоинства:

-удобство сборки и разборки

-большая наменклатура, отвечающая многообразию конструктивных требований в самых различных отраслях.

-экономичность как следствие стандартизации и массовости производства.

-высокая нагрузочная способность

-надежность.

Недостаток резьб : концентрация напряжений в резьбе, которую необходимо учитывать при наличии динамических и вибрационных нагрузок.

Крепежными деталями являются болт (рис. 7), шпилька (рис. 8) и винт (рис. 9).

Рис. 7 Болт с гайкой

Рис. 8 Шпилька с гайкой

Конструкции болтов различаются типом головки и гайки, которые могут быть четырех, шестигранные, полукруглые, потайные.

Болты могут вставляться в отверстия с разрешенными посадками.

Все крепежные детали удерживаются за счет сил трения в резьбе, но при динамических и вибрационных нагрузках силы трения уменьшается, и возникают силы самоотвинчивания.

При конструировании резьбовых соединений применяют следующие средства против самоотвинчивания:

- повышение сил трения в резьбе, создание дополнительных внутренних сил (рис. 10):

Рис.9 Винт

Рис. 10 Средства против самоотвинчивания: контргайка –1, пружинная шайба (гровер) – 2

- применение сменных стопорных устройств (шплинты, отгибаемые шайбы, проволока);

- стопорение наглухо (сварка, клеи, кернение).

Различаются основная резьба и мелкие резьбы.

Основная резьба S = 0,25 ÷ 6 мм с интервалами, определяемыми стандартом.

В зависимости от диаметра детали берется и шаг резьбы S = F(d). Это справедливо для диаметров d < 60мм, при d > 60мм S = 6 мм.

Имеется еще пять видов мелких резьб, каждая из этих резьб характеризуется тем, что ее шаг меньше основной резьбы в отношении коэффициента измельчения.

1. мелкая имеет К_изм = 1,5

2. мелкая имеет К_изм = 2

3. мелкая имеет К_изм = 3

4. мелкая имеет К_изм = 4

5. мелкая имеет К_изм = 5

Метрические резьбы обозначаются только по наружному диаметру, с указанием степени точности, например: для отверстия М24- 7H; для вала М80-6g. Для основных резьб шаг не указывается. Для мелкой резьбы указывается и наружный диаметр, и шаг резьбы, например М24х0,75 (d = 24мм; S = 0,75).