- •СОДЕРЖАНИЕ
- •1.2. Обозначение швов сварных соединений
- •1.3. Расчет сварных соединений
- •1.3.1. Стыковые соединения
- •1.3.2. Соединения, выполненные при помощи угловых швов
- •1.3.3. Расчет швов точечного соединения
- •1.5. Примеры решения задач расчета сварных соединений
- •2. ПАЯНЫЕ И КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
- •2.1. Паяные соединения
- •2.2. Клеевые соединения
- •2.3. Примеры решения задач расчетов паяных и клеевых соединений
- •3. ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Расчет прочных швов
- •3.3. Расчет прочноплотных швов
- •3.4. Примеры решения задач расчета заклепочных соединений
- •4. СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОМ
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Расчет соединений с натягом
- •4.3. Расчет деталей соединения на прочность
- •4.4. Соединения посадкой на конус
- •4.5. Фрикционные соединения коническими кольцами
- •ЛИТЕРАТУРА
Таблица 3.2
Диаметры заклепок с полукруглой и потайной головкой
Диаметр заклепки d, |
|
Диаметр отверстия (мм) |
при сборке |
|
||
мм |
|
|
|
|
|
|
|
точной |
|
грубой |
|
|
|
4, 5, 6, 7, 8, 10 |
|
+ 0,5 |
|
+ 0,7 |
У |
|
|
|
|
|
|||
12, (14)*, 16, (18) |
|
+ 0,5 |
|
+ 1,0 |
|
|
20, (22), 24, 30, 36 |
|
+ 1,0 |
|
Т |
|
|
|
|
+ 2,0 |
|
|
||
|
|
|
Н |
|
|
|
*Диаметры заклепок в скобках применять не рекомендуется. |
|
|
|
|||
3.2. |
Б |
|
|
|
||
Расчет прочных швов |
|
|
|
|||
Из условия равнопрочности заклепок и склепываемых деталей прочность |
заклепки проверяют на срез и смятие, а плоскости отверстий соединяемых |
||||||||||||
деталей – на смятие, разрыв по ослабленным сечениям, а их краев – на срез |
||||||||||||
(выкалывание). |
|
|
|
|
|
|
иF |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Предполагая равномерное распределение осевого усилия между всеми |
|||||||||||
заклепками, условие прочности: |
|
|
|
й |
|
|||||||
|
|
|
|
о |
|
≤ [τср ], |
|
|||||
|
|
|
|
|
τср |
|
= |
πd |
02 |
(3.2) |
||
|
|
|
|
т |
рZ i |
|
|
|||||
|
|
|
|
отверстия |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
где |
F – общая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
на соединение; |
|
|
||||||||||
односрезные, |
нагрузкасм. рис. 3.1, г, д – двухсрезные); |
|
||||||||||
|
|
– диаметр |
|
под заклепку; |
|
|
||||||
|
z – |
число |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заклепок по одну сторону стыка; |
|
|||||||||
|
i – |
|
плоскостей среза одной заклепки (см. рис. 3.1, а, б, в заклепки |
|||||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[τср] – допускаемое напряжение (табл. 3.3). |
|
||||||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Р |
Расчет на смятие: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
σсм |
= |
|
N |
≤ [σсм ], |
(3.3) |
||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
d0 |
Smin Z |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
|
– наименьшая общая толщина элементов, сдвигаемых в одном |
||||||||||
направлении. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
52
Расчет склепываемых деталей на растяжение:
|
|
|
|
|
|
σр = |
|
|
|
|
|
, |
|
|
(3.4) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где N – продольная сила в проверяемом сечении; |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
b – ширина склепываемой детали; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Z΄ – число заклепок в ряду; |
|
|
|
|
|
|
|
Т |
||||||||
|
S – толщина детали (листа); на срез (скалывание) края склепываемой |
||||||||||||||||
детали. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
У |
||
|
Расчет на срез кромки листа: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
(3.5) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
||
|
При пульсирующей нагрузке значения допускаемых напряжений снижают |
||||||||||||||||
на 1020 %, при знакопеременной – на 30-50 % . |
Б |
|
|
||||||||||||||
|
При |
действии |
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
определяют |
|||||
|
сдвигающих сил |
изгибающего момента |
|||||||||||||||
суммарную нагрузку для наиболее |
|
нагруженной заклепки, а затем по ней |
|||||||||||||||
производят расчеты по ранее |
приведенным |
формулам. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Изгибающий момент, передаваемый заклепками (рис. 3.3): |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
, |
|
(3.6) |
||
где n – число |
вертикальных |
|
F2 = F1 |
l |
|
, F3 |
= F1 l |
, |
|
|
|
||||||
|
|
|
рядов заклепок. |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Выразим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
о |
|
|
|
|
l2 |
|
|
l3 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
заклепок |
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
тогда максимальная сила, действующая на наиболее удаленную от нейтральной |
|||||||||||||||||
линии |
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
(3.7) |
53
Таблица 3.3
Допускаемые напряжения для заклепок и в соединяемых деталях при статических нагрузках
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
Способ |
|
Допускаемые напряжения (МПа) для |
|
|||||||
|
|
|
конструкций и |
|
соединений из |
|
|||||
Вид напряжения |
изготовления |
|
|
заклепок из |
|
|
Т |
|
|||
|
отверстий |
|
низкоуглеродистых |
|
|
цветных |
|
||||
|
|
|
|
|
сталей |
|
|
сплавов |
|
||
Срез [τср] |
сверление |
|
|
|
140 |
|
|
(0,25…0,3) σТ |
|
||
|
продавливание |
|
|
100 |
|
|
(табл.3.4) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Смятие [σсм] |
сверление |
|
|
|
320 |
Б |
|
(0,6…1) σТ |
|
||
|
продавливание |
|
|
280 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Н |
|
|
||||
Элементов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
конструкции |
- |
|
|
|
160 |
|
|
|
(0,4…0,5) σТ |
|
|
[σр] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
Таблица 3.4 |
|||
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Механические характеристикийсплавов |
|
|
|
|||||||
Сплавы |
|
|
|
Предел текучести , МПа |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
110 |
|
|
|
|
Латунь Л62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Дюралюмин Д18П |
|
|
|
|
|
170 |
|
|
|
||
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Алюминиевый сплав В65 |
|
|
|
|
220 |
|
|
|
Р
Рис. 3.3. Заклепочное соединение, нагруженное сдвигающей силой и изгибающим моментом
54
где Q – сдвигающая сила, действующая на соединение; |
|
У |
|||||||||||||
|
Z – число заклепок в полунакладке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Суммарная сила на наиболее нагруженную заклепку: |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По правилам статики (рис. 3.4) силу F, действующую в плоскости стыка, |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
приводим к центру тяжести площадей поперечных сечений заклепок – к точке |
|||||||||||||||
0, получаем нейтрально приложенную силу F и пару сил с моментом М = F·ℓ. |
|||||||||||||||
Предполагая равномерное распределение |
|
силы F между всеми |
заклепками, |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
определяем силу на одну заклепку направленную параллельно силе F: |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
F |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
F |
|
|
z |
, |
|
|
|
|
|
|
(3.10) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
||||||
Наибольшее усилие, приходящееся на заклепку от момента: |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Fр= |
Μ r |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Μmax |
|
|
Ζ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
∑ri |
2 |
|
. |
|
|
|
(3.11) |
||||
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.4. Заклепочное соединение, нагруженное силой в плоскости стыка
55