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

Следовательно, число заклепок в шве должно быть 5.

Выберем двухрядное расположение заклепок (рис. 21) и в соот­ ветствии с рекомендациями (см. стр. 30—31) определим

Проверим прочность накладок на разрыв в сечении Б —Б.

Согласно условию равномерности распределения нагрузки между заклепками в сечении Б —Б действует сила, равная 2/s Qn.

32

§ 4. СОЕДИНЕНИЯ ЗАГИБКОЙ

Соединения.загибкой получают при отгибе края или лапки дета­ лей, изготовленных из тонколистового материала. Материал детали, подлежащей загибке, должен быть возможно более мягким, чтобы не было отхода отогнутого элемента вследствие упругости. К соедине­ ниям загибкой относятся соединения фальцами, лапками и шплин­ тами.

6

i

Рис. 22.

Соединение в фальц осуществляется совместной загибкой краев

тонколистовых деталей толщиной до 0,8 мм (рис. 22,а). После загиб­ ки место стыка краев деталей обжимают. Размер нахлестки обычно составляет 1--(8—10)5, но не менее 2,5 мм. Фальц может быть рас­ положен внутри (рис. 22, б) или снаружи (рис. 22, в). Соединение

вфальц может быть осуществлено при помощи вспомогательной дета­ ли (рис. 22,г). Соединения фальцами применяют при изготовлении кожухов, крышек и других тонкостеппых деталей, в основном при мелкосерийном производстве. Для обеспечения плотности соединения

встык деталей закладывают листовую резипу или пропаивают место стыка.

Рис. 23.

В массовом производстве для крепления тонкостенных деталей применяют соединения лапками. Заготовки соединяемых деталей

изготавливают штамповкой. Лапки одной детали вводят в отверстия или впадины другой и загибают (рис. 23, а) . Соединения лапками

являются простыми и экономичными, поэтому ими часто в конструк­ циях заменяют другие виды неразъемных соединений. С помощью лапок собирают детали коробчатой формы: крышки, кожухи и другие детали, изготовленные из листового материала. На рис. 23, б показа­ но соединение с помощью лапок записывающего пера со стрелкой

самопишущих приборов. Одну из лапок вводят в отверстие стрелки и загибают, а четыре остальных загибают непосредственно по пери­ метру поперечного сечения. Перо при этом строго фиксируется на стрелке. Более прочное соединение обеспечивают разведенные лапки (рис. 23, в), так как в этом случае лапка с уклоном, скользя по кром­

ке прорези, действует как клин и прочно стягивает соединяемые детали.

а

В

Рис. 24.

При соединении загибкой применяют вспомогательные детали — разводные шплинты (ГОСТ 397—66, рис. 24,а). Концы шплинтов

после установки в отверстия соединяемых деталей загибают (рис. 24, б) . -Соединения шплинтами предусматривают в тех случаях,

когда допустима подвижность соединяемых деталей, так как между отверстием и шплинтом всегда имеется зазор. Температурные дефор­ мации, например, медного контактного ножа и стальной пластины рубильника, соединенных шплинтами (рис. 24, б), не опасны благо­ даря зазорам в соединении. В ряде конструкций, если пе предъявля­ ются высокие требования к точности соединения, шплинты являются наиболее простым способом сборки узлов (рис. 24, г).

Точность сборки соединений загибкой определяется точностью размеров соединяемых деталей, взаимное положение которых может быть обеспечено по 4-му классу.

Прочность соединений загибкой зависит от геометрических разме­ ров элементов деталей, непосредственно передающих усилия. Как правило, эти элементы работают на срез. Уравнения прочности сос­ тавляют по обычным формулам курса «Сопротивление материалов» с учетом числа срезов. Однако часто усилия в месте соединения не­ значительны, поэтому размеры элементов загиба определяются усло­ виями технологии изготовления.

§ 5. СОЕДИНЕНИЯ СВАРКОЙ

Сваркой получают неразъемные соединения деталей путем мест­ ного нагрева их материалов до расплавлепного или пластического состояния. Затвердевший слой металла после сварки называется сварным швом или сварной точкой. В приборостроении освоена свар­

ка конструкционных сталей, цветных сплавов и некоторых типов пластмасс.

Свариваемость материалов характеризуется степенью однородно­ сти сварного шва и прочностью соединения. Высокой свариваемостью,

34

папример, обладают малоуглеродистые (<Ю,25%) и нержавеющие стали, алюминиевые сплавы АД1, АМцА, АЛЗ, оловянистые бронзы Бр.ОФ 7-0,2, медь, латунь, нейзильбер и другие материалы. Средне­ углеродистые стали с содержанием С от 0,25 до 0,45%, инвар ЭН36, хромистые стали 20Х, 30Х, алюминиевые сплавы Д 16, АЛ9, бронзы Бр.АЖ 9-4, Бр.Б2 обладают умеренной свариваемостью и требуют предварительного нагрева пли последующей термической обработки. Стали с содержанием углерода >0,45% , а также марок 65Г, У8А—У12А, 3X13 и другие обладают низкой свариваемостью и склон­ ны к образованию трещин в сварном шве.

С помощью сварки можно соединять детали из разнородных материалов, однако комбинации разнородных материалов огра­ ничены.

Например, совершенно не свариваются нержавеющие стали

салюминиевыми сплавами, хромистые стали с медными сплавами.

Всравнении с другими видами неразъемных соединений сварные соединения имеют ряд преимуществ. За счет сил молекулярного сцепления сварка обеспечивает повышенную прочность и плотность соединения. Сварные соединения позволяют значительно уменьшить вес конструкций благодаря непосредственному соединению деталей

(без применения дополнительных элементов — заклепок, накладок и т. и.). Сварка обеспечивает высокие экономические показатели: ма­ лую трудоемкость процесса, низкую стоимость сварочного оборудо­ вания, возможность автоматизации процесса.

Недостатками сварных соединений являются нестабильность качества сварного шва и трудность его контроля.

Применяемые методы сварки можно разбить на две основные группы: сварка плавлением и сварка давлением.

Сварка плавлением осуществляется благодаря расплавлению

материалов соединяемых деталей и присадочного материала. Плавле­ ние мест соединений деталей может быть обеспечено различными спо­ собами: электрической дугой в воздухе или в среде защитных газов, газовой ацетилено-кислородной горелкой1. При электродуговой сварке источником тепловой энергии является электрическая дуга, а при ацетилено-кислородной используется теплота газового пламени. Газо­ вая сварка обеспечивает большую плотность соединения, чем электродуговая, однако прочность сварного шва ниже. Если электродуговая сварка производится в среде инертного газа аргона, защищающего металлы от окисления, то сварка называется аргонно-дуговой. Аргонно-дуговая сварка широко применяется для сварки алюми­ ниевых и магниевых сплавов, для сварки нержавеющих сталей.

Сварка давлением осуществляется путем нагрева свариваемых

мест до пластического состояния материала и сдавливания этих мест. Сварка давлением производится различными видами электрической контактной сварки.

1 Применение других видов сварки (термитной, трением, индукционной, электролитической, солнечной и т. д.) рассматривается в специальной литера­ туре.

35

Соединения электродуговой и газовой сваркой

Поскольку при электродуговой и газовой сварке возникают значи­ тельные тепловые деформации соединяемых деталей, то точность этих видов соединений ниже, чем заклепочных. Точность соединений в этом случае может быть повышена за счет применения специаль­ ных приспособлений, фиксирующих детали в процессе сварки, или за счет изменения формы деталей, обеспечивающей неизменность относительного положения.

С учетом технологических и экономических условий для каждого способа сварки установлены рекомендуемые толщины соединяемых деталей. При толщинах соединяемых деталей > 8 мм газовая сварка становится экономически невыгодной. Электродуговой сваркой воз­ можно соединение деталей толщиной до 200 мм и больше. Для каждо­ го конструктивного вида сварного соединения в справочной литера­ туре указываются рекомендуемые толщины соединяемых деталей.

По относительному положению деталей соединения электродуго­ вой и газовой сваркой подразделяются на стыковые (рис. 25,а), вна­

и графические обозначения, указываемые на чертежах. Конструк­ тивное выполнение кромок соединяемых деталей выбирается в зави­ симости от их толщины. Для тонколистовых деталей применяют под­ готовку кромок с отбортовкой (рис. 26, а), а при больших толщинах деталей кромки выполняют прямыми (рис. 26, б) . Лучший провар

может быть обеспечен для V-образных швов со скосом одной кромки (рис. 26, в) или со скосом двух кромок (рис. 26, г). При толщинах

деталей более 20 мм V-образные швы становятся неэкономичными, так как возрастает количество наплавляемого металла; в этом случае

36

При соблюдении этих правил подготовку кромок можно произво­ дить так же, как и для листов одинаковой толщины. Если Si превы­

шает указанные значения, то на листе большей толщины при одно­ стороннем превышении кромок делают скос до толщины тонкого лис­ та длиной 1 = 5 (Si—S) (рис. 27, а), при двустороннем превышении делают два скоса длиной 1 = 2,5 (Si—S) (рис. 27,6).

Рис. 26.

Соединения внахлестку обычно осуществляют угловыми швами,

без скоса кромок деталей. Толщина соединяемых деталей может быть от 2 до 60 мм.

Рис. 27.

Угловые швы применяются с различными поперечными сечения­ ми. Наибольшее распространение получило нормальное поперечное сечение в виде равнобедренного прямоугольного треугольника

(рис. 28,а). Поперечные сечения в виде неравнобедренного прямо­ угольника с увеличенным отношением основания к высоте (рис. 28, б) н с вогнутым профилем (рис. 28, в) позволяют уменьшить

37