Файл: Заплетохин, В. А. Соединения деталей приборов [пособие].pdf

развальцовки. Если цапфы предназначены для передачи крутящего момента, то принимают конструктивные меры, предохраняющие соединенные детали от проворачивания. При передаче небольших крутящих моментов достаточно произвести кернение (рис. 18,а). Если материал цапфы мягче материала детали с отверстием, то отвер­ стию придают некруглую форму. В процессе склепывания материал цапфы деформируется и принимает форму отверстия (рис. 18,6). Более точное центрирование соединяемых деталей обеспечивает при­ менение дополнительной детали — цилиндрического штифта (рис. 18, в). Резьбовые втулки, соединяемые развальцовкой с тонко­ листовыми деталями, предохраняют от проворачивания с помощью накатки на торцевой поверхности цапфы (рис. 18,а).

и к

С помощью развальцовки можно соединять детали не только на краю, но и в середине валика. При соединении, например, двух зуб­ чатых колес (рис. 18, д) на торце валика раззенковывают коническое

углубление до появления острых кромок, которые в процессе сборки развальцовываются. Завальцовкой с помощью раззенкованных углуб­ лений устанавливают камни в металлической оправе (рис. 18, е), слу­ жащие подшипниками в измерительных приборах и часовых меха­ низмах. С помощью раззенкованных углублений развальцовкой соеди­ няют стрелки показывающих приборов с посадочной втулкой (рис. 18,ж ). Завальцовка применяется также для крепления смотро­

При склепывании плоских деталей, расположенных во взаимноперпендикулярных плоскостях, применяют цапфы с прямоуголь­ ным сечением (рис. 18, и) . Для облегчения сборки цапфы делают

27

разрезными с двумя выступами, которые расклепывают в противо­ положные стороны (рис. 18,к). Следует отметить, что применение цапф с прямоугольным сечением ограничено из-за трудоемкости изготовления прямоугольных отверстий.

Точность соединений склепыванием и вальцеванием определяется разностью диаметров деформируемого элемента (заклепки или цап­ фы) и отверстия. Обычно соединение осуществляется по скользящей посадке 3-го или 4-го классов точности. При соединении штампован­ ных деталей точность определяется допусками на листовой материал и точностью вырубки соединяемых деталей.

П р о ч н о с т ь с о е д и н е н и й с к л е п ы в а н и е м и в а л ь ­ ц е в а н и е м . В обычных условиях работы соединения склепыванием п вальцеванием могут быть нагружены поперечной силой Qn, осевой силой Qо или крутящим моментом iHKp. При нагружении соединения

При нагружении соединения осевым усилием Q0, направленным

вдоль оси цапфы, возможны деформации: разрыв стержня, срез

28

головки, смятие опорной поверхности головки. Соответствующие уравнения прочности будут:

на разрыв стержня

Запас в отношении непроворачиваемости определяется прочностью выступающих элементов соединяемых деталей или дополнительных деталей (см. рис. 18, а-г), работающих на срез. Площадь среза

зависит от конструктивных особенностей средств для предохранения от проворачивания, поэтому в каждом частном случае она определя­

с одной (рис. 20, а) и двумя накладками (рис. 20,6). Эти соединения предназначены для передачи главным образом поперечной силы Qn.

29

Расчет на прочность соединений с одной накладкой ведется по форму­ лам (1.23) и (1.24). При этом полагают, что приложенная нагрузка распределяется равномерно между заклепками.

В соединениях с двумя пакладками необходимо учитывать две плоскости среза (рис. 20,6), поэтому уравнение прочности на срез стержня заклепки будет представлено в следующем виде:

тср = ' Iх]ср- (1.33)

:4а»

с учетом равнопрочности конструкции в первом случае принимать S„ = S, во втором — *Ь'Н—0,5 5 и изготавливать накладки из материа­

ла, который предусмотрен для соединяемых листов.

При проектировании заклепочных швов шаг между заклепками выбирается с учетом удобства клепки и равнопрочности элементов соединения по следующим рекомендациям:

однорядный шов с одной накладкой: t=3d,

двухрядный шов с одной накладкой: £ = 4d, однорядный шов с двумя накладками: £=3,5 d, двухрядный шов с двумя накладками: £ = 6d.

Ряд заклепок располагают перпендикулярно направлению дейст­ вующей нагрузки — это способствует более равномерному распреде­ лению приложенной силы. Расстояние от оси заклепок до кромок

30

накладки или листа принимается: вдоль направления приложенной силы £i = 2d; в перпендикулярном направлении t2 = i,5d.

Пример. Спроектировать соединение листов из алюминиевого

также из сплава Д16Т. Поскольку материалом соединяемых деталей является алюминиевый сплав, то для заклепок предусмотрим алюми­ ний АД1 (предел прочности апч =110 МПа).

Допускаемые напряжения на срез материала заклепок

Мер = 0,5 апч = 0,5 • 110 = 55 МПа,

на смятие поверхности стержня заклепок

Мсм = 0,8 спч = 0,8 • 110 = 88 МПа,

Примем диаметр заклепки <2=4 мм. Предусмотрим для соедине­ ния грубую сборку, при которой диаметр отверстия под заклепку должен быть с2о= 4,5 мм (приложение 9).

Выберем заклепку с полукруглой головкой по ГОСТ 10299—68 (приложение 6) и определим (приложение 8) длину выступающей части заклепки, необходимой для образования замыкающей полу­ круглой головки, 1[= 5 мм.

Длина стержня заклепки

/ = S + 2S„ + /t = 2 + 2 1 + 5 = 9 мм.

Покрытие для заклепки не применяем, поэтому согласно прило­ жениям 6 и 7 условное обозначение заклепки на рабочих чертежах будет «Заклепка 4X9 — 700 ГОСТ 10299—68».

Определим требуемое число заклепок из уравнения (1.33)

31