Деталі машин: Конспект лекцій № 1-11 (Зварні з'єднання. Муфти приводів), страница 2

Рис. 6

Розрахунок таврових швів:

Розглядаються найбільш характерні випадки навантаження таврових швів, які можуть зустрічатися також і в комбінаціях.

Рис. 7

а) навантаження моментом у площині шва

Якщо деталь, що приварюється, кругла (мал. 7а) (шов круглий кільцевий), то розрахунок шва проводиться на крутіння в кільцевому перерізі, розташованому під кутом 45° до основи шва.

Тут: Jp - полярний момент інерції розрахункового перерізу;

 

R - відстань до найбільш віддаленого від центра волокна, перерізу шва.

Якщо переріз шва не круглий (мал.76), то воно все-таки умовно розраховується по рівнянням крутіння для круглих стержнів. У цьому випадку прийнято нехтувати виникаючим при такій розрахунковій схемі жолобленням перерізу й нелінійним характером епюр напруг:

t =  £ [t]¢

Тут:   Jp   - умовний полярний момент інерції перерізу;

   [(]( - допустиме напруження крутіння для наплавленого металу шва.

Для зазначеного на мал. 7 6 прикладу:

Jp = Jy - Jz

Jz = 2 ;     Jy = 2 .

б) позацентрово прикладене навантаження або навантаження моментом

Рис. 8

Навантаження складається зі згинального моменту M = M0 або M = Pl і сили, що перерізує, Р (при навантаженні тільки моментом M0 сила, що перерізує, відсутня).

Шов розраховується на вигин і зріз, але не по нормальним, а по дотичних напруженнях у похилих перетинах під кутом 45° до підстави шва. Повне дотичне напруження дорівнює векторній сумі напруг від моменту tm і сили, що перерізує τр

tm = ;  tр= .

У даному прикладі

tm = ;  tр= .

Вибір допустимиг напруг

Допустимі напруги для наплавленого металу зварних швів визначаються по таблицях залежно від марки електрода, способу зварювання (ручного або автоматична) і характеру навантаження.

При циклічних навантаженнях, у зв'язку з можливістю утворення небезпечних термічних тріщин, рекомендується замість зварних, застосовувати заклепувальні шви.

Глава II

РОЗЄМНІ З'ЄДНАННЯ

До розємних належать такі з'єднання, які можуть бути розібрані без пошкодження деталей.

Нарізні сполучення

Всі різьби стандартизовані у світовому масштабі, тобто різьби національних стандартів відповідних типів взаємозамінні.

Типи різьб і їхнє застосування

Рис. 9

1. По профілю різьби поділяються на наступні типи:

а) гострокутна (трикутна). Основний тип кріпильного різьби. Метрична різьба має кут a = 60°, дюймова - a = 55°;

б) прямокутна;

в) трапецеїдальна;

г) упорна (пилкоподібна).

Різьби типу (б), (в), (г) називаються силовими й застосовуються для тих гвинтових з'єднань, у яких бажано мати менші втрати на тертя (наприклад, у домкратах, натяжних пристроях, підйомниках, гвинтових пресах, ходових гвинтах).

Прямокутна різьба, внаслідок технологічних труднощів її виготовлення, застосовується вкрай рідко й звичайно заміняється різьбами типу (в) і (г). Різьба (г), як показано на малюнку, застосовується тільки при однобічній дії основних навантажень; при зворотному прикладанню навантаження втрати на тертя зростають. У деяких випадках застосовується також різьби круглого профілю (там, де є небезпека ушкодження гострих кромок, наприклад, у пожежному обладнанні, у цоколях електричних ламп).

Порівняння кріпильних і силових різьб

Рис.10

На мал.10 показані в порівнянні профілі силової (б) і кріпильної (а) різьб. При рівному в обох випадках осьовому навантаженню р кріпильна різьба має більшу силу тертя у витках. Сила тертя в силовій різьбі:

Fб=Pf

Сила тертя в кріпильній різьбі:

Fa = Nf =  = Pf¢; f¢ = .

f¢ > f;  Fб > Fa.

2. По кроку різьби поділяються на основні й мілкі. Мілка різьба для тих же діаметрів має менший крок того ж профілю, що й в основній різьбі. Застосування мілких різьб менше послабляє переріз деталей і завдяки меншому куту спірали нарізки краще охороняє з'єднання проти самовідгвинчування.

Для діаметрів понад 20 мм уже звичайно застосовуються мілкі різьби.

Приклад позначення різьби:

М 16 х 2 - основна;    М 16 х 1,5 - мілка.

Тут: М - метрична; 16 - номінальний (зовнішній) діаметр різьби в мм; 2 і 1,5 - крок різьби в мм.

3. По числу заходів нарізки

Рис. 11