Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
9. Соединения
Соединения подразделяют на 2 группы:
Разъемные соединения
9.1. Шпоночные соединения
Шпоночные соединения – служат для закрепления деталей (зубчатых колёс, звёздочек, муфт и т.д.) на валах.
Шпонки передают крутящий момент со ступицы на вал или наоборот.
Шпоночные соединения отличаются относительной простотой изготовления и монтажа.
Геометрические параметры шпоночного соединения.
Значения b, h, t1, t2- назначают по таблицам ГОСТ в зависимости от диаметра вала d.
Материалы для шпонок – Сталь-45, Сталь-40Х
Проверочный расчёт шпоночного соединения.
Наиболее частый вид отказа шпоночного соединения – разрабатывание (появление люфта вследствие смятия шпонки). Поэтому расчет шпоночных соединений чаще всего ведется по напряжениям смятия:
- площадь смятия.
- расчётная длина шпонки
Если вал и втулка закалены до высокой твёрдости, то шпонку проверяют на срез:
.
В случае невыполнения условий прочности либо ставят вторую шпонку, либо применяют другой вид соединения, например, шлицевое.
9.2. Шлицевые (зубчатые) соединения
Шлицевые соединения предназначены для передачи вращающего момента, образуются при наличие наружных зубьев на валу и внутренних зубьев в отверстии ступицы.
Различают шлицевые соединения (по форме зубьев):
- прямобочные;
- треугольные;
- эвольвентные.
прямобочные треугольные эвольвентные
Обычно (четное число).
Существует три вида расчета шлицевых соединений.
1. Упрощенный расчет по обобщенному критерию
где - число зубьев;
- длина соединения;
;
- для неподвижных соединений;
- для подвижных соединений, работающих без нагрузки (блок шестерен в коробке скоростей);
2. Расчет по ГОСТ 21425-75.
Уточненный расчет, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями и по их длине (это связано с погрешностями изготовления и перекосом деталей при нагружении), приработку рабочих поверхностей, срок службы и др. факторы.
3. Расчет на износ.
Производится, если предъявляются особые требования к точности соединения в течение заданного срока службы.
9.3. Резьбовые соединения
Резьбовые соединения – это соединение деталей машин болтами, винтами и шпильками.
Классификация резьбовых соединений:
цилиндрические конические
треугольная с круглым витком трапециидальная
Геометрические параметры резьбы:
d1 - внутренний диаметр резьбы.
d2 - средний диаметр резьбы.
d – наружный диаметр резьбы.
Р – шаг резьбы.
- угол профиля витков (для метрической резьбы ).
h – высота витка
- угол подъёма винтовой линии. , где n - число заходов резьбы.
Для крепёжных резьб
Неразъемные соединения
9.4. Сварные соединения (электродуговой сваркой)
Сварные соединения это неразъемные соединения, основанные на использовании сил молекулярного сцепления свариваемых деталей при их местном нагреве до расплавленного состояния.
Сварные соединения являются наиболее совершенные неразъемные соединения, так как лучше других приближают соединяемые детали к целым. Прочность сварных соединений при статических и динамических нагрузках доведена до прочности деталей из целого металла. Освоена сварка всех конструкционных сталей, включая высоколегированные и цветные сплавы.
Существуют более 60 способов сварки (газовая; дуговая, металлическим электродом; контактная, основанная на разогреве стыка теплотой, выделяющейся при пропускании через него электрического тока, и сдавливания деталей; электрошлаковая; электронно-лучевая; плазменная и др.). В автомобилестроении при изготовлении кузовов широко применяют контактную точечную сварку.
1. Стыковые.
Условие прочности сварного шва: ,
- зависит от материала электрода
2. В нахлёстку 3. Угловое 4. Тавровое
- длина флангового шва.
- длина лобового шва.
K – высота катета шва.
Сила F вызывает касательные напряжения среза в шве.
- зависит от материала электрода
9.5. Заклепочные соединения
Заклепочным называют неразъемное соединение деталей с помощью заклепки. Заклепка представляет собой сплошной или полый цилиндрический стержень с закладной головкой. Заклепочные соединения применяют обычно для соединения тонкостенных деталей.
Соединение применяют преимущественно в конструкциях летательных аппаратов, металлоконструкциях и других изделиях, в которых внешние нагрузки действуют параллельно плоскости стыка, а применение сварки затруднено или невозможно по конструктивным или технологическим соображениям.
Расчет заклепочного соединения. Разрушение стержня заклепки при действии силы F происходит в результате среза в плоскости стыка соединяемых деталей (рис. 16.3). Условие прочности имеет вид
. где Z, i – количество заклепок и стыков деталей.
При проектировании соединения определяют диаметр заклепок по зависимости:
.
Если заклепка изготовлена из менее прочного материала, чем соединяемые детали, то возможно смятие стержня заклепки. Условие прочности в этом случае примет вид
.
Из этого условия следует диаметр заклепки
.
Для обеспечения прочности соединяемых деталей, ослабленных заклепками, должно соблюдаться условие:
,
где s, b – толщина и ширина детали.