Соединения деталей машин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция: СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Детали объединяют между собой в узлы и механизмы путём их соединения.

Соединения бывают разъёмные и неразъёмные. Разъёмные соединения бывают как подвижные (шпоночные, шлицевые, шарнирные), так и неподвижные (резьбовые, с натягом).

К неразъёмным соединениям относятся сварные, заклёпочные, паянные и клеевые соединения. Сварные соединения представляют собой основной тип неразъемных соединений. Они образуются путём местного нагрева (оплавления) деталей в зоне их соединения.

Применение различных видов сварки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1

а) Электродуговая сварка - наиболее распространенный вид. Применяется везде, где есть источники электроэнергии.

б) Газовая сварка применяется в основном там, где нет источников электроэнергии, например, при ремонте в полевых условиях.

в) Контактная сварка находит применение в основном, в массовом и крупносерийном производстве.

Типы сварных швов и их расчет

1. Стыковой шов

Рис. 2

Расчет шва:

где - нормальное напряжение в шве;

Р - нагрузка;

S - минимальная толщина детали;

l - периметр шва;

[] - допускаемое нормальное напряжение для металла шва.

2. Швы внахлестку.

Рис. 3

Расчет швов:

Опасными принято считать касательные напряжения в сечении под углом 45° к основанию шва (рис.4), там, где они достигают максимального значения.

Касательное напряжение:

Рис. 4

где [] - допускаемое касательное напряжение для металла шва;

К - катет шва.

Как это видно из рис. 5, эпюра распределения нагрузок по длине флангового шва неравномерна, поэтому фланговые швы не рекомендуется делать длинными. При большой длине их делают прерывистыми.

Рис. 5 - Эпюра распределения нагрузки во фланговом шве

3. Угловые и тавровые швы

Рис. 6

Расчет тавровых швов:

Рассмотрим наиболее характерные случаи нагружения тавровых швов, которые могут встречаться также и в комбинациях.

Рис. 7

а) нагрузка моментом в плоскости шва

Если привариваемая деталь круглая (рис.7-а) (шов круглый кольцевой), то расчет шва проводится на кручение в кольцевом сечении, расположенном под углом 45° к основанию шва.

Здесь: Jp - полярный момент инерции расчетного сечения;

R - расстояние до наиболее удаленного от центра волокна, сечения шва.

Если сечение шва не круглое (рис.7-6), то оно всё же условно рассчитывается по уравнение кручения для круглых стержней. В этом случае принято пренебрегать возникающим при такой расчетной схеме короблением сечения и нелинейный характером эпюр напряжений:

= []

Здесь: Jp - условный полярный момент инерции сечения;

[] - допускаемое напряж. кручения для наплавленного металла шва.

Для указанного на рис. 7-6 примера: Jp = Jy - Jz

Jz = 2; Jy = 2.

б) внецентренно приложенная нагрузка или нагрузка моментом

Рис. 8

Нагрузка состоит из изгибающего момента M = M0 или

M = P* l и перерезывающей силы Р - (при нагрузке только моментом M0 перерезывающая сила отсутствует).

Шов рассчитывается на изгиб и срез, но не по нормальным, а по касательным напряжениям в наклонных сечениях под углом 45° к основанию шва. Полное касательное напряжение равно векторной сумме напряжений от момента m и перерезывающей силы р

m =; р=.

В данном примере

m =; р=.

сварка шов эпюра нагрузка

Выбор допускаемых напряжений

Допускаемые напряжения для наплавленного металла сварных швов определяются по таблицам в зависимости от марки электрода, способа сварки (ручная или автоматическая) и характера нагрузки.

Трещины особенно опасны при динамических нагрузках, поэтому в таких случаях сварные швы стараются не применять, заменяя их заклепочными соединениями. Термические напряжения могут быть частично или полностью устранены термообработкой сварного соединения (низкотемпературным отжигом). Термическая обработка исключает также последующее коробление сварных конструкций.

Размещено на Allbest.ru