- •Р.А. Жилин ю.Б. Рукин и.Ю. Кирпичёв деталИ машин: лАбораторный практикум
- •Воронеж 2012
- •Расчет заклёпочных соединений
- •Допускаемые напряжения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Расчет сварных соединений
- •Допускаемые напряжения для сварных швов при статической нагрузке
- •Буквенно-цифровое обозначение швов
- •Порядок выполнения работы
- •Механические характеристики сталей
- •Коэффициент качества металла
- •Контрольные вопросы
- •Определение основных параметров цилиндрических прямозубых эвольвентных колес
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Построение зубьев эвольвентного профиля методом обкатки
- •Порядок выполнения работы
- •Расчет размеров колес
- •Контрольные вопросы
- •Кинематический анализ зубчатых механизмов
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Кинематический анализ зубчатых механизмов
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Изучение конструкции цилиндрического редуктора
- •Порядок выполнения работы
- •Передаточные числа стандартных цилиндрических редукторов и их разбивка по ступеням
- •Измеренные величины
- •Продолжение таблицы 9
- •Рассчитанные величины
- •Продолжение таблицы 10
- •Продолжение таблицы 10
- •Контрольные вопросы
- •Изучение конструкции червячного редуктора
- •Порядок выполнения работы
- •Измеренные величины
- •Рассчитанные величины
- •Продолжение таблицы 19
- •Контрольные вопросы
- •Конструирование и расчет вала редуктора
- •Порядок выполнения работы
- •Значения kσ и kТ для валов со шпоночными пазами
- •Значение коэффициента влияния абсолютных размеров kd в зависимости от диаметра вала
- •Значение коэффициента влияния шероховатости поверхности kF
- •Значение коэффициента влияния упрочнения kv при поверхностной обработке
- •Механические характеристики материалов, используемых для изготовления валов
- •Контрольные вопросы:
- •Исследование соединения с гарантированным натягом
- •Назначение посадок с натягом
- •Расчёт цилиндрических соединений с натягом
- •Расчет прочности и деформаций
- •Применение посадок с натягом
- •Порядок выполнения работы
- •Список гипотез:
- •Исследование подшипников скольжения
- •Порядок выполнения работы
- •Исследование напряженного резьбового соединения
- •Виды разрушений в резьбовом соединении
- •Силы, действующие в винтовой паре
- •Момент завинчивания гайки или винта
- •Момент отвинчивания винта или гайки
- •Расчет ненапряженных болтовых соединений
- •Расчет напряженных болтовых соединений
- •Порядок выполнения работы
- •Влияние усилия предварительной затяжки на основные расчетные параметры соединения
- •Влияние осевого нагружения на расчетные параметры соединения
- •Влияние поперечного нагружения на расчетные параметры соединения
- •Влияние параметров нагружения и самого соединения на величину коэффициента основной нагрузки
- •Влияние материала фланцев и толщины прокладок на величину коэффициента основной нагрузки
- •Влияние класса прочности болта на расчетные параметры соединения
- •Вариант сборки и коэффициент основной нагрузки
- •Распределение внешней нагрузки по элементам соединения
- •Контрольные вопросы
- •Исследование узла привода
- •Теоретическая часть
- •Ресурс эксплуатации подшипников в часах (Ln)
- •Порядок выполнения работы.
- •Влияние частоты вращения ведущего вала привода n1 на передаточное число быстроходной ступени u1 и ресурс подшипников Ln
- •Влияние загруженности привода на ресурс подшипников и размеры передачи
- •Влияние угла наклона
- •Влияние коэффициента ширины зубчатых колес на ресурс подшипников и величину опорных реакций
- •Контрольные вопросы
- •Исследование клиноременного вариатора на эвм
- •Теоретическая часть
- •Порядок выполнения работ
- •Определение диапазона регулирования вариатора
- •Влияние нагрузки на передаточное число вариатора
- •Скольжение при работе вариатора
- •Влияние окружного усилия на скольжение ремня и напряжение в ремне.
- •Влияние напряжения предварительного натяжения (мПа) на тяговые возможности вариатора
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Р.А. Жилин ю.Б. Рукин и.Ю. Кирпичёв деталИ машин: лАбораторный практикум
Воронеж 2012
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
Воронеж 2012
деталИ машин: лАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
УДК 621.81(075.8)
Жилин Р.А. Детали машин: лабораторный практикум / Р.А. Жилин, Ю.Б. Рукин, И.Ю. Кирпичёв. Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2012. -2 с.
Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлениям подготовки 160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» (профиль подготовки «Проектирование энергетических установок наземного применения на базе авиационных двигателей») и 221700.62 «Стандартизация и метрология» (профиль подготовки «Стандартизация и сертификация»), дисциплине «Механика. Детали машин и основы конструирования».
Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD 2000 и содержится в файле Лаб-практикум ДМ.doc.
Табл. 53. Ил. 147. Библиогр.: 10 назв.
Жилин Р.А., Рукин
Ю.Б.,
Кирпичёв
И.Ю., 2012
Оформление. ФГБОУ
ВПО «Воронежский
государственный технический университет»,
2012
проф. В.Г. Егоров);
канд. техн. наук, доц. А.В. Демидов
Расчет заклёпочных соединений
Цель работы: описать конструкцию и снять размеры элементов заклёпочного соединения; определить допускаемую растягивающую нагрузку, действующую в плоскости стыка соединения.
Объект исследования: модели заклёпочных соединений.
Соединительными деталями в заклёпочном соединении являются заклёпки.
Заклёпкой называется стержень круглого сечения с заранее изготовленной закладной головкой на одном конце и замыкающей головкой на другом, образующейся в процессе клёпки.
Заклёпки применяются для соединения таких деталей машин и сооружений, которые представляют собой полосы, листы, прокатные профили и др. Во избежание химической коррозии, материал заклёпок выбирают однородным с материалом соединяемых деталей. Диаметр заклёпок d обычно выбирают в зависимости от толщины соединяемых деталей δ (Рис. 1 .1) в пределах
d = (1,5…2)δmin.
Отверстия под заклёпки выполняют несколько большего диаметра. Шаг заклёпочного ряда t выбирают по соотношению
t = (3...6)d.
Расстояние от заклёпок первого ряда до свободной кромки детали в направлении действующей силы
e = (1,5...2) d;
в перпендикулярном направлении
e = (1,2...1,5)d.
Соединение деталей машин или сооружения осуществляемого группой заклёпок называется заклепочным швом.
Рис. 1.1. Однорядное заклёпочное соединение внахлёстку (а), с одной (б) и двумя накладками (в)
Заклёпочные соединения до сих пор применяются в ответственных конструкциях, воспринимающих интенсивные вибрационные или большие повторные ударные нагрузки (самолёты, уникальные мосты). Кроме того, заклёпочные соединения применяются в конструкциях, не допускающих применение сварки, из-за опасности коробления, отпуска термообработанных деталей или при склёпывании не свариваемых деталей. К недостаткам заклёпочных соединений относят большой расход металла и повышенную трудоёмкость. Вес заклёпок составляет 4% от веса конструкции (вес сварных швов – 1,5%).
Заклёпочные соединения подразделяются:
По конструкции:
- внахлёстку (Рис. 1 .1 а; Рис. 1 .2);
- встык с одной накладкой (Рис. 1 .1 б);
- встык с двумя накладками (Рис. 1 .1 в).
По расположению заклёпок:
- однорядные (Рис. 1 .1);
- многорядные (Рис. 1 .2):
- а) рядовым построением (рис. 2, а);
- б) шахматным построением (рис. 2, б).
По числу заклёпок работающих на срез:
- односрезные (рис. 1, а, б);
- двухсрезные (рис. 1, в);
- многосрезные.
Рис. 1.2. Двухрядное параллельное (а) и двухрядное шахматное (б) соединение внахлёстку
Изображение заклёпок на чертёже достаточно трудоёмко. Можно значительно снизить сложность применяя на чертежах условные изображения согласно ГОСТ 2.313-68. Примеры учловных изображений соединений, получаемых клёпкой, приведены в таблице 1.
Расчеты на прочность заклёпочных соединений основаны на следующих допущениях: нагрузка на соединения распределяется между всеми заклёпками равномерно; силы трения между соединяемыми элементами не учитываются; напряжения смятия в каждой точке контакта заклёпки и детали по величине одинаковы.
Вид соединения |
Изображение |
Условное изображение |
|
В сечении |
На виде |
||
Заклёпкой с полукруглой, плоской, скруглённой головкой и с полукруглой плоской, скруглённой замыкающей головкой |
|
|
|
|
|||
Заклёпкой с потайной головкой и с полукруглой плоской, скруглённой замыкающей головкой |
|
|
|
Заклёпкой с потайной головкой и с потайной замыкающей головкой |
|
|
|
Заклёпкой с полупотайной головкой и с потайной замыкающей головкой |
|
|
|
Условия прочности записываются в следующем виде:
заклёпок на срез
;
заклёпок на смятие
;
соединяемых деталей на растяжение
;
на срез края детали
,
где Р – нагрузка на соединение;
z – число заклёпок (на соединяемой детали), воспринимающих нагрузку Р;
i – число плоскостей среза одной заклёпки;
d0 – диаметр отверстия под заклёпку;
Fнт – площадь поперечного сечения детали, наиболее ослабленного отверстиями под заклёпки:
FНТ = δmin (b – zНТ d0);
b – ширина листа;
δmin – толщина самой тонкой из соединяемых деталей;
zНТ – число заклёпок в поперечном сечении детали;
PНТ – нагрузка, действующая в поперечном сечении детали, наиболее ослабленном отверстиями под заклёпки:
.
Коэффициент ослабления листа отверстиями под заклёпки определяется:
,
где – напряжение в ослабленном сечении; b – ширина листа.
Величина допускаемых напряжений заклёпочных соединений зависит от материала и способа изготовления отверстий (табл. 2). Продавливание приводит к появлению по краям отверстий микротрещин, а острая кромка, образовывающаяся при выходе сверла, может вызвать подрез стержня заклёпки.