З’єднання деталей машин. Нероз'ємні з'єднання
Обзор: Зварні, шпонкові, паяні, клейові з'єднання
Просмотр: эта статья прочитана 5014 раз

Краткий обзор
Полностью материал скачивается выше, предварительно выбрав язык

Зварні з’єднання

     З’єднання деталей при зварюванні супроводжується місцевим нагріванням поверхонь, що з’єднуються, до розплавленого або пластичного стану. Зварюванням можна з з’єднувати як металічні, так і неметалічні деталі.
    Зварне з’єднання вважається найбільш досконалим нероз’ємним  з’єднанням.
     Переваги:

  • рівноміцність щодо сполучених поверхонь,
  • економія матеріалів;
  • зменшення маси у порівнянні з заклепковими з’єднаннями,
  • висока продуктивність і технологічність процесу зварювання.

   Недоліки:

  • появлення температурних напружень і їх концентрація,
  • жолоблення  тонкостінних деталей.

Способи зварювання:

  • електродугове,
  • електроконтактне,
  • газове (хімічне),
  • тертям, 
  • вибухом,
  • ультразвуком та ін.

    При електродуговому зварюванні під дією тепла електричної дуги оплавляються сполучені поверхні і їх метал разом з металом електрода , який обмазується захисним покриттям або під шаром флюсу, утворюють міцний шов. Таким способом зварюються конструкційні сталі будь-яких марок. Електродугове зварювання високолегованих  сталей, а також сплавів на основі алюмінію, міді, молібдену проводиться в середовищі захисного газу – аргону або гелію. Метал практично необмеженої товщини дозволяє зварювати електрошлакове зварювання.
    При газовому зварюванні розігрівання поверхонь, що з’єднуються, і прутка присаджувального матеріалу забезпечується згорянням газу (ацетилену) в струмені кисню. Таке зварювання застосовується для герметичного з’єднання деталей відносно малої товщини.
    При електродуговому зварюванні залежно від взаємного розташування деталей відрізняються з’єднання

  • встик,
  • внапустку ,
  • таврові ,
  • кутові .

    При цьому збільшення товщини деталей потребує додаткового розділування поверхонь.
Розрахунок на міцність
Зварювання встик
    При якісному зварюванні руйнування  з’єднання сталевих деталей здійснюється як правило  у зоні термічного впливу, тому  розрахунок міцності проводять  по розмірам перерізу деталі у цій зоні.
При розрахунках для з’єднань встик, які навантажуються
стискаючою (розтягуючою) силою Р, контролюється умова міцності на згин
Зварювання внапустку
   Види кутових швів:

  • від форми поперечного перерізу:
  • нормальні (найбільш розповсюджені);
  • опуклі (підвищена концентрація);
  • увігнуті (знижує концентрацію напружень, застосовують при змінних навантаженнях).

в залежності від розташування:

  • лобовий;
  • фланговий;
  • косий.

    При розрахунках для з’єднань внапустку, навантажених силою Р, контролюється умова міцності на зрізання

Заклепкові з’єднання

     Заклепкове  з’єднання здійснюється з використанням додаткової деталі – заклепки ). Форма та розміри заклепок стандартизовані. У деяких випадках при формуванні з’єднання на одній з деталей  виконується суцільна або пустотіла (пістон) цапфа (рисунок 2.8, б). Заклепкові з’єднання розповсюджені в машинобудуванні, будівельних конструкціях і приладах. Для їх виготовлення застосовуються сталі марок 2, 3, 10, а також алюмінієві і мідні сплави.
  Переваги:

  • можливість з’єднання незварюваних деталей,
  • менші руйнуваннях деталей при розбиранні
  • меншій концентрації напружень.

   Недоліки

  • мала продуктивність технологічного процесу,
  • великі витрати металу,
  • значна вартість,
  • підвищений рівень негативного впливу вібрацій на робітників.

    До основних типів заклепкових з’єднань належать з’єднання внапустку (рисунок 2.9, а), з одною (рисунок 2.9, б) та двома накладками. Також застосуються однорядні, дворядні та ін. типи заклепкових з’єднань.
Заклепки в з’єднаннях, що підлягають осьовому навантаженню, розраховуються на зрізання і перевіряються на зминання.
  Умова міцності перевіряється розрахунками на зрізання та зминання
   Величини допустимих напружень призначаються залежно від матеріалу заклепок і способу обробки отворів під них. Наприклад, для стальних заклепок (сталі марок 2, 3) при отворах, що отримують свердленням, приймаються допустимі напруження зминання140 МПа і зрізання 300 МПа.

З’єднання з натягом

     З’єднання цього типу забезпечує нерухоме скріплення деталей за рахунок сил тертя, що виникають між охоплюючою та охоплюваною поверхнями при складанні деталей за групою посадок з натягом. Такий спосіб з’єднання застосовують для складання деталей, навантажених значними зусиллями, або тих, що підлягають при роботі впливу вібрацій та ударів – для з’єднання валів із зубчастими колесами або бандажів черв’ячних коліс з маточинами. Окрім гладких, у таких з’єднаннях застосовують накатані деталі. Надійність з’єднання при цьому забезпечується за рахунок вдавлення зубців накатки в циліндричну поверхню сполученої деталі.

Паяні з’єднання

     При паянні деталі (з чавуну, сталі, кольорових металів та сплавів) з’єднуються розплавленим припоєм.   Такі з’єднання широко застосовуються в електричних машинах, приладах, радіоапаратурі.
Перевагами паяних з’єднань є

  • герметичність,
  • відносна простота і  технологічність процесу,
  • малі остаточні деформації. 

До недоліків слід віднести

  • невисоку механічну та термічну міцність,
  • високу вартість припоїв і флюсів.

    Відрізняють легкоплавкі (м’які) припої з температурою плавлення до 3000 С і тугоплавкі (тверді) припої з температурою плавлення більше 5000 С.
      Поширеними м’якими припоями є сплави олова та свинцю - ПОС (зі змістом олова 18...90%; наприклад, припій ПОС-60 містить 60% олова і близько 40% свинцю); олова, свинцю та кадмію - ПОСК; олова, свинцю та вісмуту – ПОСВ. Такі припої застосовують для паяння міді, сплавів, сталі.
     Тверді припої застосовуються для паяння міді, сталей, нержавіючих сталей. До складу твердих припоїв можуть входити такі складові: срібло, мідь, кадмій (ПСр50Кд34); мідь і нікель (ПН25) та ін. Такі припої забезпечують шви з відносно високими механічною та термічною міцністю.
   Для отримання якісних паяних з’єднань поверхні деталей очищують від окисних плівок шляхом застосування флюсів - каніфолі, розчину спирту, а також хімічно активних флюсів - бури, хлористого цинку та ін.

Клейові з’єднання

  З’єднання конструкційних матеріалів склеюванням широко використовується в різних галузях машинобудування. Основною перевагою  цього з’єднання є їх щільність, можливість склеювання різнорідних металічних і неметалічних матеріалів у різноманітних сполученнях. Недоліком є низька теплостійкість (600С для більшості клеїв і 2500С для теплостійких клеїв), а також невисока міцність.
     Вибір клею здійснюється залежно від виду матеріалів, що склеюються, і робочих температур. Так, клеї марок БФ-2 і БФ-4 (розчини синтетичних смол у спирті або ацетоні) застосовуються для склеювання металів і сплавів між собою та неметалічними матеріалами. Епоксидні клеї ЭД-5, ЭД-6 використовуються для склеювання сталі, міді, алюмінію та його сплавів, пластмас. В електро- та приладобудуванні  використовуються епоксидний К-8 і феноло-вінілацетатний ВК-20 струмопровідні клеї.


  Мы с вами прекрасно понимаем, что без необходимого инструмента приготовить материал к дальнейшему крепежу невозможно. Необходим в первую очередь просекатель отверстий, с которым более подробно, Вы, можете ознакомиться на сайте  «prosekatel.ru», узнать про все существующие виды, а также и тактико – технические характеристики каждого инструмента. Большим спросом пользуется просекатель отверстий для заклёпок, и практически его можно использовать для любого вида вметала.

Получить RSS Еще публикации по теме

Больше статей...

 На главную страницу

Оцените сайт

Примеры расчетов
Пример расчета прямозубой цилиндрической передачи
Пример расчета прямозубой цилиндрической передачи. Выполнен выбор материала, расчет допускаемых напряжений, расчет на контактную и изгибную прочность.

Пример решения задачи на изгиб балки
В примере построены эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, найдено опасное сечение и подобран двутавр. В задаче проанализировано построение эпюр с помощью дифференциальных зависимостей, провелен сравнительный анализ различных поперечных сечений балки.

Пример решения задачи на кручение вала
Задача состоит в проверке прочности стального вала при заданном диаметре, материале и допускаемых напряжениях. В ходе решения строятся эпюры крутящих моментов, касательных напряжений и углов закручивания. Собственный вес вала не учитывается

Пример решения задачи на растяжение-сжатие стержня
Задача состоит в проверке прочности стального стержня при заданных допускаемых напряжениях. В ходе решения строятся эпюры продольных сил, нормальных напряжений и перемещений. Собственный вес стержня не учитывается

Применение теоремы о сохранении кинетической энергии
Пример решения задачи на применение теоремы о сохранение кинетической энергии механической системы

Определение реакций опор твердого тела
Исходные данные и примеры решения задачи Определение реакций опор твердого тела (задача С-2 из cборника заданий для курсовых работ по теоретической механике А.А. Яблонского)

Определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям движения
Пример решение задачи на определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям движения

Определение скоростей и ускорений точек твердого тела при плоскопараллельном движении
Пример решения задачи на определение скоростей и ускорений точек твердого тела при плоскопараллельном движении

Определение усилий в стержнях плоской фермы
Пример решения задачи на определение усилий в стержнях плоской фермы методом Риттера и методом вырезания узлов

Применение теоремы об изменении кинетического момента
Пример решения задачи на применение теоремы об изменении кинетического момента для определения угловой скорости тела, совершающего вращение вокруг неподвижной оси.


Учебники
А.А. Яблонский, В.М. Никифорова Курс теоретической механики, т.1 и 2
Курс теоретической механики для студентов высших учебных заведений в двух томах.

С.М. Тарг. Краткий курс теоретической механики
С.М. Тарг. Краткий курс теоретической механики. 10-е издание,1986 г.

Беляев Н.М. Сопротивление материалов
Учебник по сопротивлению материалов для студентов политехнических, транспортных, строительных, гидротехнических, энергетических и машиностроительных вузов

М.Н.Иванов, В.А. Финогенов - Детали машин
Учебник по дисциплине 'Детали машин и основы конструирования' в электронном формате. 12-е издание, исправленное, год издания 2008.

Н.Ф.Киркач, Р.А.Баласанян - Расчет и проектирование деталей машин Учебник по дисциплине Детали машин и основы конструирования в формате djvu

В.И.Анурьев. Справочник инженера конструктора Три тома cправочника инженера-конструктора. Приведены современные справочные сведения по расчету и конструкциям осей, валов,подшипников, муфт, механический передач, разъемных соединений. Материалы, допуски и посадки и др.

ГОСТ 19523-81 Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А Выписка из ГОСТ 19523-81 Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А мощностью 0,55 кВт до 15кВт, мощность, асинхронная частота вращения, геометрические размеры

ГОСТ 25347-82 «ЕСДП, поля допусков и рекомендуемые посадки» (СТ СЭВ 144-75) Настоящий стандарт распространяется на гладкие элементы деталей с номинальными размерами до 3150 мм и устанавливает поля допусков для гладких деталей в посадках и для несопрягаемых элементов.

ГОСТ 520-2002. Подшипники качения Стандарт устанавливает допуски на основные размеры и точность вращения подшипников и другие технические требования

Больше закачек...