3. Расчет на прочность сварного соединения встык.

Наиб. простым и надежным видом соединения явл. соединение встык, образуемое путем заполнения зазора между торцами соединяемых элементов наплавленным Ме. Допущение: все напряжения шва распр-ся равномерно по длине. Проверка прочности производится на растяжение или сжатие по формуле: σ=F/S=F/δl≤[σ], где δ, l – толщина и ширина полосы, [σ] - доп. напряж. для сварных соединений (завис. от присадочного материала), δl - условная рабочая площадь сечения шва, высота шва К принимается равной min толщине свариваемых элементов δ. Т.к. доп. напряжение для сварного шва ниже, чем для основного Ме, стремятся к ↑ длины стыкового шва. С этой целью применяют соединение встык с косым швом.

4. Расчет на прочность сварного соединения внахлестку лобового, флангового, комбинированного швов.

Вып. с пом. угловых швов, кот. в сечении имеет довольно неопределенную форму. В теор. расчетах на прочность сечение шва принимается в виде равнобед. ∆ с расчетной высотой К.Лобовой шов расположен перпендик-но линии действия нагружающей силы. Напряженное состояние шва неоднородно. Основными явл. касат. напр. τ в пл-ти стыка деталей и нормал. напр. σ в перпендик. пл-ти. В инженер.практике лобовые шва рассчитывают только по τ. За расчет.сечение принимают сечения по биссектрисе nn, т.к. разрушение происх.по нему. Τ=F/S=F/hl=F/(0,7Kl)≤[τ]. Фланговый шов расположен параллельно линии действия нагружающей силы. Основ. напряж. - касат. τ в сечении mm.На концах шва τ > чем в середине. В практике длину швов ограничивают: lфл<50К. расчет вып.по среднему напряжению: τ=F/(0,7K∙2l)≤[τ]. Комбинир. соединения лобовыми и фланговыми швами рассчит. на основе принципа распределения нагрузки ~ несущей способности отдельных швов. τ=F/[0,7K(2lфл+lл)]≤[τ].

5. Шпоночные соединения. Общие сведения и область применения. Расчет на прочность.

Шпон. соединения служат для закрепления деталей на осях и валах, их лучшей центрации. Все основ. виды шпонок можно разд. на клиновые (напряженные соединения) и призматические (ненапр.). размеры шпонок и допуски на них стандартизованы.

Призматич. шпонки широко применяют во всех областях МС. Простота конструкции, сравнительно ↓ стоимость. Требует изготовления вала и отверстия с большой точностью. Во многих случаях посадка ступицы на вал производится с натягом. Момент передается с вала на ступицу боковыми гранями шпонки. При этом на них возникают напряжения смятия σ_см, а в продольном сечении шпонки – напряжения среза τ. Допущения: шпонка врезана в вал на ½ своей высоты, напряжения σ_см распределяются равномерно по высоте и длине шпонки, плечо равнодействующей этих напряжений ≈d/2. Условия прочности: σ_см=4Т/(hl_pd)≤[σ_см], τ=2Т/(bl_pd)≤[τ], [σ_см]=100…200МПа. У стандарт. шпонок размеры b, h подобраны так, что нагрузку соединения ограничивают не напряжения среза, а напряж. смятия. поэтому при расчетах исп. ф-лу σ_см. Отриц. св-ва призматич. шпонок: соединение ослабляет вал и ступицу шпоночными пазами; концентрация напряжений в зоне шпоночной канавки ↓ сопротивление усталости вала; прочность соединения ↓ прочности вала и ступицы. Соединение клиновыми шпонками характ.свободной посадкой ступицы на вал, расположением шпонки в пазе с зазорами по бок. граням, передачей вращ. момента от вала к ступице в основном силами трения, кот. образуются от запрессовки шпонки. Много недостатков, сейчас практически не используют.