Деталі машин: Конспект лекцій № 1-11 (Зварні з'єднання. Муфти приводів)

Міністерство освіти і науки України

Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

ЗА КУРСОМ ДЕТАЛІ МАШИН

Для механічних і машинобудівних спеціальностей

Полтава 2008

ВВЕДЕННЯ

Дійсний короткий конспект лекцій за курсом "Деталі машин" варто розглядати як короткий виклад програмних питань курсу, що полегшує засвоєння навчального матеріалу й підготовку до іспитів. Конспект викладений на базі основного підручника Д.Н.Решетова "Деталі машин". Користування конспектом у жодному разі не виключає підготовки по підручнику, а лише виділяє основні положення, що відповідають курсу "Деталі машин" по машинобудівній і механічній спеціальностях. У ряді місць конспекту приводяться вказівки на ті питання, які необхідно підготувати тільки по підручнику, тому що, за стислістю викладу, у конспект вони не ввійшли. Це стосується головним чином описової сторони курсу й конструктивних особливостей окремих вузлів і деталей машин.

Конспект розрахований на скорочену програму - 56 лекційних годин, тому в нього не ввійшли такі розділи курсу, як: заклепувальні з'єднання, клинові з'єднання й з'єднання з гарантованим натягом, передбачається, що із цими питаннями студенти можуть ознайомитися самостійно. Виклад навчального матеріалу в конспекті відповідає програмі курсу "Деталі машин" і змісту екзаменаційних квитків. Порядок викладу окремих розділів трохи змінений у порівнянні з підручником з метою можливості дострокової підготовки студентів на практичних заняттях до початку курсового проектування.

Із вступною частиною курсу варто ознайомитися по підручнику.

Прийняті розмірності (крім особливо обговорених): довжина - 1м = 100 см;

площа - 1м²  = 10000 см²;

сила - 1Н = 0,1 кг; 1 Кн = 100 кг; 1 дан - 1 кг;

напруга - 1 Кн/м² = 0,01 кг/см²; 1 Мн/м² = 10 кг/см²; 1 дан/см² = 1 кг/см²;

потужність - 1 квт = 1,36 к.с.

У всіх формулах при підстановці величин необхідно дотримувати відповідність у прийнятих одиницях розмірності: площі, об'єму, ваги, сили, напруги й потужності.

Глава I

ЗВАРНІ З'ЄДНАННЯ

Ці з'єднання належать до типу нероз'ємних, тобто таких, які не можуть бути розібрані без ушкодження деталей.

Але порівнянню із заклепувальними з'єднаннями (або лихими деталями) зварні з'єднання мають наступні переваги:

1) значно меншою вагою конструкцій. При заміні заклепувальних з'єднаннь зварними економія у вазі виходить за рахунок відмови від застосування різних накладок, необхідних у заклепувальних з'єднаннях, а також частини ваги самих заклепок; при заміні литих деталей зварними конструкціями вага їх зменшується за рахунок більш високих механічних властивостей прокатного металу.

2) меншою трудомісткістю, обумовленою порівняльною простотою технологічного процесу зварювання.

До недоліків зварних з'єднань варто віднести:

1) залежність якості шва від виконавця й труднощі контролю;

2) схильність до утворення тріщин у місцях переходу від шва до цільного металу внаслідок термічних напруг, що виникають при остиганні. Тріщини особливо небезпечні при динамічних навантаженнях, тому в таких випадках зварні шви намагаються не застосовувати, заміняючи їхніми заклепувальними з'єднаннями. Термічні напруги можуть бути частково або повністю усунуті термообробкою зварного з'єднання (низькотемпературним відпалюванням). Термічна обробка виключає також наступне жолоблення зварних конструкцій.

Застосування різних: видів зварювання

Рис 1

1. Електродугове зварювання - найпоширеніший вид. Застосовується скрізь, де є джерела електроенергії.

2. Газове зварювання застосовується в основному там, де немає джерел електроенергії, наприклад, при ремонті в польових умовах.

3. Контактне зварювання знаходить застосування в основному, у масовому й великосерійному виробництві; мають наступні підвиди:

а) стикова (мал.1а) - служить для з'єднання деталей в стик, причому ці деталі можуть бути виготовлені з різних марок сталей;

б) точкова (мал.16) - служить для з'єднання зварними точками деталей з листової сталі;

в) шовна (мал.1в) - служить для з'єднання деталей суцільним герметичним швом.

Типи зварних швів і їхній розрахунок

Рис. 2

1. Стиковий шов

Розрахунок шва:

де ( - нормальна напруга у шві;

Р - навантаження;

S - мінімальна товщина деталі;

l - периметр шва;

[(]( - нормальна напруга, що припускається, для металу шва.

Для збільшення периметра шов іноді виконують косим тавровим або фігурним.

2. Шви в накладку.

Рис. 3

а) лобовий;

б) фланговий;

в) прорізний;

г) пробковий;

Розрахунок швів:

Небезпечними прийнято вважати дотичні напруження в перетині під кутом 45° до підстави шва (мал. 4), там, де вони досягають максимального значення.

Дотичне напруження (мал.4):

Рис. 4

де [(]( - дотична напруга, що допускається, для металу шва; К - катет шва.

Як це видно верб мал.5 , епюра розподілу навантажень по довжині флангового шва нерівномірнаі, тому флангові шви не рекомендується робити довгими. При великій довжині їх роблять переривчастими.

Рис.5. Епюра розподілу навантаження у фланговому шві.

3. Кутові й таврові шви