- •Введение
- •1. Расчёт винтовых механизмов
- •1.1. Расчет винтовой пары
- •1.1.1. Выбор расчетной нагрузки
- •1.1.2. Материалы и допускаемые напряжения винта и гайки
- •1.1.3. Выбор типа резьбы
- •1.1.4. Расчёт резьбовой пары на износ
- •1.1.5. Выбор шага резьбы
- •1.1.6. Проверка витков резьбы на прочность
- •1.1.7. Конструирование и проверочный расчет элементов гаек
- •1.1.8. Расчет винта на прочность и устойчивость
- •1.2. Расчёт прочих деталей винтового механизма
- •1.2.1. Разработка опорных узлов винтового механизма
- •1.2.2. Разработка узла рукоятки
- •1.2.3. Расчеты направляющего устройства
- •1.2.4. Расчёт салазок для горизонтального перемещения груза
- •1.2.5. Расчет прочих деталей винтовых механизмов
- •1.2.6. Определение кпд винтового механизма
- •2. Расчёт соединений винтовых механизмов
- •2.1. Шпоночные, шлицевые (зубчатые) и штифтовые соединения
- •2.1.1. Конструктивные разновидности шпоночных соединений
- •2.1.2. Призматические врезные шпонки
- •2.1.3. Сегментные шпонки
- •2.1.4. Призматические направляющие шпонки
- •2.1.5. Призматические скользящие шпонки
- •2.1.6. Расчёт на прочность ненапряжённых шпоночных соединений
- •2.1.7. Конструктивные разновидности шлицевых соединений
- •2.1.8. Прямобочные шлицевые соединения
- •2.1.9. Эвольвентные шлицевые соединения
- •2.1.10. Расчёт на прочность шлицевых соединений
- •2.1.11. Штифтовые соединения
- •2.2. Сварные соединения
- •2.2.1. Типы сварных соединений в зависимости от расположения свариваемых деталей различают соединения:
- •2.2.2. Расчёт на прочность стыковых сварных соединений
- •2.2.3. Расчет на прочность центрально нагруженных нахлесточных (валиковых) сварных соединений
- •2.2.4. Расчёт на прочность нахлесточных (валиковых) сварных соединений, нагруженных моментом в плоскости стыка деталей
- •Шов простой
- •Шов комбинированный
- •2.2.5. Расчёт на прочность нахлесточных (валиковых) сварных соединений, нагруженных нецентрально приложенным усилием
- •Соединений, нагруженных нецентрально приложенным усилием
- •2.2.6. Расчёт на прочность нахлесточных (валиковых) сварных соединений, нагруженных отрывающим усилием
- •При нагружении отрывающим усилием
- •2.3. Резьбовые соединения
- •2.3.1. Расчёт на прочность болта затянутого болтового соединения в отсутствие внешней нагрузки
- •2.3.2. Расчёт затянутого болтового соединения, нагруженного нецентрально приложенным сдвигающим усилием
- •Нецентрально приложенным сдвигающим усилием с установкой болтов в отверстия с зазором
- •2.3.3. Расчет болтов клеммовых соединений
- •Расчет клеммового соединения, нагруженного крутящим моментом
- •2.3.4. Расчёт затянутого болтового соединения, нагруженного осевым усилием
- •Податливость болтов
- •Податливость деталей
- •2.3.5. Расчёт сложно нагружённого болтового соединения
- •Расчет усилия затяжки болта из условия отсутствия сдвига
- •Примерный порядок расчёта сложно нагруженной группы болтов
- •2.3.6. Расчёт соединений с заклёпками или болтами, поставленными в отверстие без зазора
- •Действующих в соединении
- •3. Принципы конструирования винтовых механизмов
- •3.1. Общие приёмы конструирования
- •3.2. Общие технологические соображения при конструировании
- •3.2.1. Выбор рациональной формы деталей
- •3.2.2. Применение стандартов при конструировании
- •3.3. Технологические соображения, связанные с механической обработкой деталей
- •И согласовано (б) с возможностью его обработки
- •3.4. Конструктивные соображения при проектировании
- •К онсольного нагружения пролётным
- •Р ис. 3.17. Устранение ослабления втулки
- •При затяжке резьбовых соединений
- •По условию сборки
- •3.5. Правила конструирования корпусных деталей
- •3.5.1. Толщина стенок отливки
- •3.5.2. Требования, предъявляемые к конструкции отливок, связанные с технологией изготовления литейных форм
- •3.5.3. Конструирование сварных деталей
- •3.6. Правила разработки чертежей
- •3.6.1. Сборочные чертежи
- •3.6.2. Рабочие чертежи
- •Библиографический список
- •Приложение
- •На основании данных расчета разработать сборочный чертеж и рабочие чертежи винта, гайки и корпуса в масштабе 1:1.
- •Оглавление
2.2. Сварные соединения
Сварные соединения – неразъемные соединения, использующие действие межатомных связей граничных слоев материала свариваемых деталей либо при их локальном или общем нагреве до расплавленного состояния и последующем остывании (сварка плавлением), либо при совместном пластическом деформировании нагретых или холодных стыков деталей (сварка давлением).
В настоящее время разработаны способы и осуществляется сварка всех конструкционных сталей, включая высоколегированные, цветных металлов и их сплавов, многих видов пластмасс.
Сварные соединения прочны, просты в исполнении, экономичны, наиболее точно воспроизводят форму проектируемого изделия, не внося в конструкцию дополнительных элементов и не утяжеляя ее.
К недостаткам сварных соединений относятся:
наличие концентрации напряжений в месте расположения сварного шва, что особенно опасно в условиях переменного приложения нагрузки и при ударах;
изменение механических свойств материала деталей вследствие нагрева в процессе сварки;
возникновение остаточных деформаций из-за неравномерного прогрева материала деталей;
вероятность скрытых дефектов (непровар, трещины, посторонние включения);
сложность и высокая стоимость контроля качества сварного шва.
Классификация способов сварки (в настоящее время их известно около 70) осуществляется по различным признакам:
по виду достижения деформации частей свариваемых деталей (плавлением – газовая, дуговая, электрошлаковая, плазменная; давлением без нагрева – холодная, взрывом; давлением с предварительным нагревом – контактная, кузнечная);
по виду используемого источника энергии (электрическая, газовая, электронно-лучевая;
по техническим признакам осуществления (способу защиты металла от окисления в зоне сварки – сварка под флюсом, в среде инертных газов; степени механизации сварки – ручная, полуавтоматическая, автоматическая; типу электрода – обыкновенного качества, повышенного).
Широко применяется в практике газовая сварка и электрическая – дуговая и контактная (стыковая, точечная, шовная) (рис. 2.17).
Характерная черта газовой сварки (плавный и медленный нагрев металла) определяет ее применение для сварки деталей малых толщин (обычно до 10 мм) из малоуглеродистых и легированных сталей, легко деформируемых цветных металлов и их сплавов, чугуна, неметаллических подверженных короблению деталей. Сварка происходит за счет плавления материала деталей и присадочного прутка под действием струи газового пламени высокой температуры, получающейся при сжигании ацетилено-кислородной, бензино-кислородной или водородно-кислородной смеси.
Электродуговая сварка основана на использовании электрической дуги, которая плавит металл деталей и стержень плавящегося электрода (электрод может быть и неплавящимся, например, из графита), образуя сварочную ванну. Сварка осуществляется следующим образом: к одному полюсу источника тока подсоединяется гибким проводом держатель электрода, к другому – свариваемое изделие. При прикосновении электрода к изделию зажигается дуга. При этом способе особенно необходима защита места сварки, поскольку при взаимодействии кислорода и азота воздуха с расплавленным металлом образуются окислы и нитриды, которые значительно снижают прочность сварного соединения.
Электрическая контактная сварка имеет второе название – сварка сопротивлением, так как электрический ток пропускают через место сварки, оказывающее наибольшее омическое сопротивление прохождению тока. Из-за этого и выделение теплоты в месте сварки наибольшее. Разогретые и обычно оплавленные детали далее сдавливаются усилием F – образуется сварное соединение. Сварка может быть точечной (электродами служат стержни) и шовной (электроды – вращающиеся диски). Электрическая контактная сварка допускает большую степень механизации и широко используется при сваривании деталей автомобилей, самолетов, в электронной и радиотехнической промышленности.