Файл: Подсолонко, В. А. Технико-экономическая информация в управлении металлургическим предприятием.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 83

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

Л Е К Ц И Я

3 3

ДЕТАЛИ МАШИН.

КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ. СОЕДИНЕНИЯ

(ЗАКЛЕПОЧНЫЕ,

СВАРНЫЕ, С НАТЯГОМ)

Комитет

стандартов

мер

и измерительных приборов

при Совете

Министров

СССР

разработал комплекс стан­

дартов, устанавливающих Единую систему конструкторской доку­ ментации (ЕСКД), которая введена в использование с I Января

1971 г . Этот комплекс включает 95 стандартов.В частности,

ЕСНД устанавливает, что изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на

предприятии. Установлены также следующие виды изделий, детали,

сборочные единицы, комплексы, комплекты. Следует подчеркнуть,

что существовавшее ранее подразделение на деталь, узел,

группа - снято.

Деталь - изделие, изготовленное из однородного по наиме­ нованию и марке материала, без применения оброчных операций,

например, гайка, винт, шпонка и т .п . Сборочная единица - из­ делие, составные части которого подлежат соединению между собой сборочными операциями (сочленение, свинчивание, клепка,

сварка, пайка, опрессовка и т .п .) , например; автомобиль,

станок и т(Ъ. Комплекс - два или более опецифицированных из­ делия, не соединенных сборочными операциями, но предназначен­ ных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций,

например, корабль; изделие, состоящее из хлебопекарной печи,

автомата включения и средств управления; поточная линия станков и т .п . Комплект - два или более изделия, не соединен­ ных сборочными операциями и представляющих набор изделиЛ,

имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного

166

характера, например: комплект запасных частей, комплект из­

мерительной аппаратуры и т .п .

Среди большого количества деталей машин можно выделить такие, которые применяются почти во всех машинах (например,

болты, шпонки, валы, подшипники, муфты, передачи и т.п .)«Э то

детали общего назначения и изучаются в курое "Детали машин".

Все другие детали (цилиндры, поршни, клапаны, шнеки, гребные

винты,роторы

турбин и т .п .) относятся

к деталцм специального

назначения и

изучаются в специальных

дисциплинах.

Совершенство конструкции детали

оценивают по ее работо­

способности и экономичности. Под работоспособностью понимают

выполнение

целесообразных функций в течение

заданного срока

службы без

поломок и внеплановых ремонтов.

Экономичность

определяется стоимостью материала, затратами на производство и эксплуатацию.

Работоспособность детали оценивают по ее работоспособ­

ности и экономичности. Под работоспособностью понимают

вы­

полнение целесообразных функций в течение заданного

срока

службы без поломок и внеплановых ремонтов. Экономичность оп­ ределяется стоимостью материала, затратами на производство и

эксплуатацию.

Работоспособность детали определяется следующими кри­

териями: прочностью (каждая деталь должна работать без разру­ шений, без чрезмерных деформаций, без выкрашивания и отслое­

ния поверхности

и т .п .) , жесткостью (ограничиваются

даже

упругие деформации), износоустойчивостью (в условиях

трения),

виброустойчивостью (в случаях периодических деформаций

с

весьма малыми

амплитудами колебаний), коррозионной стой­

костью, соответствием ГОСТам,

технологичностью (изготовление

о наименьшими затратами труда,

средств, времени).

 

167


В "Деталях пашин" содержатся сведения о расчете и кон­ струировании: I) соединений - заклепочных, сварных, с гаран­ тированным натягом, резбовых, клиновых, штифтовых, шпоночных,

зубчатых (шлицевых) и профильных (бесшпоночных); 2) передач-

зубчатых, червячных, фракционных, ременных, цепных, винт-

гайка; 3) осей, валов, подшипников скольжения и качения,муфт и пружин.

Соединения

Производя сборку машины, в определенной последователь­

ности соединяют детали, создавая сборочные единицы, комплек­

сы и комплекты. При этом

различают неподвижные

соединения,

 

в которых соединенные детали не имеют относительного

движе­

ния (резьбовые, сварные,

шпоночные и д р .), и подвижные.

в

которых соединенные детали могут иметь относительное

движе­

ние (различные шарниры,

подшипники, зацепления

и т .п .) .

В

машиностроении соединениями называют только неподвижные сое­ динения.

Все виды соединений разделяют на неразъемные и разъем­ ные. Неразъемные соединения можно разобрать только путем их полного или частичного разрушения (заклепочные, сварные и условно сюда же относят соединения с гарантированным натя­ гом) . Разъемные соединения позволяют разбирать сборочные еди­ ницы без повреждения деталей (резьбовые, шпоночные, шлицевые,

клиновые, штифтовые и д р .).

Заклепочные и сварные соединения.

Заклепочные соединения являются наиболее старинной раз­ новидностью неразъемных соединений.В настоящее время клепка вытеснена сваркой и применяется только в тех случаях, когда

168

конструкции воспринимают особо интенсивные вибрационные и

ударные нагрузки, или изготовлены из несвариваемых материа­

лов, или, наконец,

при отсутствии электроэнергии или

газа

для сварки.

 

 

Конструктивно

заклепочное соединение (рис.54)

очень

просто и осуществляется цилиндрическими стержнями-заклепка­

ми, имеющими заранее заготовленную одну головку (закладную)

и вторую (замыкающую), образуемую в процессе клепки. Раскле­ пывание головок заклепок больших диаметров ( cL = 8 -f 37 ни)

производится в горячем состоянии, малых ( d = 6f 8 мм) - в

холодном. Замыкающая головка образуется с помощью пневмати­ ческого пистолета, снабженного специальным инструментом обжимкой. Изготавляются заклепки, как правило, из пластичных материалов (Ст.2,СтЗ,СтЮ , Ст.15, латунь, медь, алюминий),

легко деформируемых в процессе клепки без появления трещин и других повреждений.

Детали, соединяемые заклепками, чаще всего подвержены действию сил, пытающихся сдвинуть одну деталь относительно

другой (ри с.34). В результате клепки соединенные детали

оказываются сжатыми заклепками. При этом заклепки работают

на растяжение, а между соединенными деталями возникают силы

трения. Если сила трения достаточна, чтобы противодействовать силе стремящейся вызвать сдвиг соединяемых деталей ( в дан­

ном случае листов),

то

дополнительной нагрузки

на тело за ­

клепки не возникает.

В

этом случае заклепочные

соединения

обеспечивают герметичность и называются плотными. При проек­ тировочном расчете невозможно определить силу, растягивающую заклепку, поэтому заклепки плотных швов условно рассчиты­ вают на срез.

169



Вторая разновидность заклепочных соединений, где гер­

метичность соединения не требуется и силы, сдвигающие детали,

могут быть больше сил трения, называется прочными соединения­

ми. Заклепки прочных швов рассчитывают на срез и на смятие.

Сварка - это технологический процесс соединения метал­ лов при местном нагреве их до расплавленного (сварка плавлени­ ем) или пластического состояния с применением механического

усилия (сварка давлением). По сравнению с заклепочными, свар­ ные соединения имеют очень большие преимущества. Проще техно­

логия подготовительных операций (разметка, отсутствие отвер­

стий и д р .), сварка производительней и экономичней, бесшумна

и обеспечивает непроницаемость соединения. Сваркой изготовля­

ют основания машин, станины, корпусы редукторов, трубы, раз­ личные резервуары и т .п . Затвердевший после сварки металл,-

соединяющий сваренные детали, называется сварным швом.

Сваривать можно все конструкционные стали (включая высо­

колегированные), чугун, медные, алюминиевые и другие сплавы

цветных металлов и некоторые пластмассы. Сварка позволяет до­

биться заметного снижения веса конструкций и экономии матери­

ала, почти всегда на 10-20%, а в некоторых случаях до 30-50%

и

более. Поэтому сварные конструкции гораздо

дешевле клепаных.

 

К недостаткам сварки следует отнести ее

чувствительность

к

вибрационным нагрузкам, возникновение остаточных напряжений

в свариваемых элементах, коробление. Однако технология сварки непрерывно совершенствуется, в связи с чем недостатки неуклон­ но уменьшаются.

Наиболее распространенным видом сварки является электро-

дуговая сварка (изобретенная русскими инженерами Н.Г.Славяно-

вым и Н.И .Бенардосом в восьмидесятых годах прошлого века) не-

плавящимися и плавящимся электродом. Процесс сварки ведется

170

$

О

P u c . 3 h .

^ ////Ж Ч \Ч \Ч

1 _____ 11111 .

Н л

\ / т т г ^

Р и с . г ? . '

171


или вручную (при коротких, неудобно расположенных швах) или

автоматически (при джинных швах в серийном производстве),

Наиболее типичные

способы выполнения соединений электро-

дуговой сваркой:

встык

(ри с.35,а) внахлестку (рис.3 5 ,6 ), впри­

тык (или втавр,

рис.35,

в ) . Наиболее совершенным является сты­

ковое сварное соединение, в нем может быть обеспечена равно-

прочность сварного соединения с сечением по целому месту

( равнопрочноеть с основным металлом). Никакого специального

расчета такого шва не

требуется. Соединение (рис.3 5 ,6 ,в)удоб-

но в технологическом

отношении и может неплохо работать при

передаче статической силы, действующей вдоль шва. Если пред­

положить,

что эта

сила

вызывает равномерное напряжение среза

в материале шва,

то его подсчитывают так:

 

 

 

" S ’ = 0 , 7 h i e ' ^

'

где

Р -

срезающая сила; 2 6

- суммарная

длина швов; h - ка­

тет

шва,

который

чаще

всего

берут равным

толщине свариваемых

пластин. Коэффициент 0,7 появляется в формуле потому, что вы­

сота сечения, в котором подсчитывается

r6~cf> (рис.3 5 ,г ) ,

рав­

на h-CoSk5 °= 0 ,7 b

.

В случае

наличия

(ри с.3 5 ,б) фланговых 2

и лобового I швов: 2 £ =

£/7 + 2 Е<р.

 

 

Задаваясь допускаемым напряжением для материала сварного

ива в предела! Г ^ ] =

(0 ,6 -

0,65)

определяют необхо-

дмую суммарную длину сварного

шва, учитывая, что [&/•]-

до­

пускаемое напряжение на растяжение для основного металла.

 

Соединения с

натягом

- это соединения с помощью прессо­

вых и переходных посадок. Чаще всего встречаются цилиндричес­ кие соединения, т .е . такие, в которых одна деталь охватывает другую по цилиндрической поверхности. Примеры: втулка I надета на вал 2 (рис.3 6 ,а ), при этом, очевидно, что до сборки диаметр

172