17. Расчет сварных соединений с фланговыми, лобовыми и тавровыми швами на статич. Прочность.

1. Фланговый шов 2. Лобовой шов 3. Тавровый шов 4. Комбинированный

18. Осн. Факторы, влияющие на усталостную прочность сварных соед. Рекомендации по проектированию.

Факторы: Концентрация напряжений; Коэф. асимметрии R и частота нагружения; Наличие дефектов сварного шва; Вид шва; Наличие ТО

Рекомендации:

1. Концентрация напряжений: .

19. Общая хар-ка, классификация область применения заклепочных соединений.

Неразъемное соединение. В большинстве случаев применяют для соединения листов и фасонных прокатных профилей. Образуют расклепыванием стержня заклепки, вставленной в отверстие Д.

Классификация:

1. По форме заклепок: сплошные, полые, потайные, затяжные.

2. По требованиям: прочные (+клей), плотные, плотно-прочные.

3. По способу клепки: холодная, горячая.

4. По конструкции: внахлестку - встык, однорядные - многорядные, односрезные – многосрезные.

5. По материалу: сталь, Al сплавы, латунь.

Достоинства: Возможность соединения разных материалов, кот. плохо свариваются; Соединение Д, не допускающих нагрева и коробления; Для соединений, требующих высокой длительности разрушения.

Недостатки: Высокая стоимость; Низкая технологичность; Шум; Возможность получения гальванических пар.

20. Критерии работоспособности и расчет заклепочных соединений на прочность.

При расчете заклепочных соединений, нагруженных слой в плоскости стыка, допускают, что нагрузка распределяется равномерно между всеми заклепками шва, силы трения в стыке не учитывают.

Расчет (на срез и смятие):

21. Общая характеристика и критерии работоспособности штифтовых соединений.

Основным проверочным расчетом штифтов является расчет на срез.

Штифты: конические; цилиндрические. Применяются для неподвижного соединения фланцев, крышек, оснований корпусов и т.д.

22,24 Общая характеристика, классификация и область применения резьбовых соединений. Сравнительная хар-ка болтовых, винтовых, шпилечных соединений.

Достоинства: Высокая нагрузочная способность, Резьба стандартизована, Высокая взаимозаменяемость, Удобство сборки и разборки с пом. стандартного инструмента, Низкая стоимость в массовом производстве, Высокая технологичность

Недостатки: Высокая концентрация напряжений, Сложность контроля напряжений, Необходимость стопорения гайки от отвинчивания

Классификация: по форме пов-ти: цилиндрич, конич.; по напрв.винтовой линии: прав., лев; по числу заходов: однозаход., многозаходные; по назначению: крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые; по форме профиля: метрическая , дюймовая, трапецеидальная, упорная, прямоугольная, круглая.

Виды крепежных резьбовых соединений:

1. Болтовое: А) Высокая нагрузочная способность; Б) Самая низкая стоимость; В) Требуется место для головки болта и гайки

2. Винтовое: А) Наиболее дорогое; Б) Низкая нагрузочная способность; В) Не допускается частая разборка Г) меньше габариты; Д) необходимо нарезать резьбу в одной из деталей.

Г) Используется, когда нет места для гайки

3. Шпилечное: А) Допускает частую разборку; Б) Нижний фланец может быть выполнен из менее прочного материала; В) торчит гайка; Г) не надо при сборке свинчивать.

23. Геометрические параметры резьбы. Основные типы резьб.

заходность резьбы: , где n – число заходов резьбы.

Развертка на плоскость первого витка.

- угол подъема.

25. Зависимость между моментом, приложенным к гайке, и осевой силой винта.

F₀ – сила затяжки. ; - текущий радиус:

F_t – движущая сила; - угол трения.

26. Условие самоторможения и КПД винтовой пары.

При отвинчивании гайки:- условие самоторможения (угол трения д.б. не меньше угла подъема винтовой линии). Граница торможения

КПД:

27. Критерии работоспособности деталей винтового механизма.

Критерии: Прочность; Износостойкость; Устойчивость; Герметичность

Виды разрушений: Разрыв резьбового стержня; Срез витка резьбы; Смятие поверхности резьбы.

У метрических крепежных резьб вып. условие равной прочности по всем видам разрушения. Это дает возможность рассчитывать их только на разрыв стержня: .

Классы прочности Д резьбовых соединений:

Для резьбовых стержней – 12 классов, для гаек – 7. В стандарте классы запис. 2 цифрами: 3.6; 4.6; 4.8;…; 10.9; 14.9.

(для стрежней). 3.6 – Ст3, самый низкий по прочности класс, Сталь10; 4.8 – Сталь35; 5.8 – Сталь35; 10.9 – 30ХГСА

Классы прочности для гаек: 4; 5;…

28. Расчет на прочность резьбовых соединений, нагруж. силами, действ. в плоскости стыка.

1. Без зазора. (на срез и смятие)

Дано: F, размеры, материалы. Проверить соединение на прочность.

Допущения: по всей длине стержня распред. равномерно.

.

28. Расчет на прочность резьбовых соединений, нагруж. силами, действ. в плоскости стыка.

2. С зазором.

Отсутствие сдвига деталей, прочность соединения.

где i – число стыков.

29. Расчет на прочность резьбового стержня, нагруженного осевой силой и крутящим моментом при затяжке.

Для стандартных резьб - величина постоянная и .

. Методика расчета рассчитана на статич. нагруженные Д. Классы прочности регламентируют статич. хар-ки.

30. Расчет соединений при непараллельности опорных поверхностей головки болта и гайки.

, где

Даже маленький перекос создает большие напряжения.

32. Определение усилий, действующих на Д напряженного резьбового соединения. Понятие о с-мах болт и фланец.

НРС – соединения, кот. затянуты до приложения внеш. осевой силы. 1) Соед. не затянуто () 2) Соед. затянуто, но внеш. нагрузки нет () 3) .

- деф-я фланца под действием силы затяжки

- деф-я болта под действием силы затяжки

- деф-я фланца; - деф-я болта

1. :

статич. неопределимая задача.

2.

С-ма «болт»: Д с-мы «болт» относятся к Д, деф-ция кот. увелич. по абс. величине после приложения внеш. силы.

С-ма «фланец»: в Д с-мы «фланец» деф-ции уменьшаются.

Анализ нагруженности Д НРС с пом. силовой диаграммы.

условие равновесия;

33. Критерии расчета группового резьбового соединения. Определение наиболее нагруженного резьбового соед.

Расчет сводится к определению расчетной нагрузки для наиболее нагруженного соединения. Затем рассчитывают прочность этого соед-я.

1. Найти ц.т. стыка, задать с-му координат.

2. Опред. геом. параметры пов-ти стыка

3. Опред. max внеш. нагрузку, действующую на соед-е.

4. Опред. max нагрузку на соед-е

5. Выбор класса прочности резьбового стержня

6. 

7. Провероч. расчет на прочность: по max напряж-ям в стержне при работе; при затяжке; по амплитудным нап-ям

8. Опред. вращ. момента на ключе.