Расчет деталей клепаного соединения

Расчет на прочность деталей в клепаном соединении выполняют по наиболее опасным сечениям, например, по сечениям 1–1 и 2–2 в однорядном односрезном нахлесточном соединении (рис. 8).

Рисунок 8 – К расчету деталей клепаного соединения на

статическую прочность:

а – по напряжениям растяжения; б – по напряжениям среза

Заклепочное соединение может разрушиться и по причине недос­таточной прочности соединяемых деталей (листов). Соединяемые листы могут не выдержать напряжений смятия, воз­никающих на поверхностях контакта с заклепками. Эти напряжения вычисляют по (4), а затем сравнивают с допускаемыми напряжениями для материала листов.

Другой причиной разрушения соединения может быть перегрузка листов по напряжениям растяжения в сечении 1-1 (рис. 8, а), ос­лабленном отверстиями под заклепки. Условие прочности листов:

                                 (5)

где m ₁ – число заклепок в наиболее ослабленном сечении; d ₀ – диаметр отверстия под заклепку.

И, наконец, соединяемые листы могут порваться по кромкам при перегрузке по напряжениям среза (рис. 8, сечения 2–2).

У каж­дой заклепки лист может быть срезан по двум сечениям. Условие прочности листа на срез:

                            (6)

где m ₁ – число заклепок в кромочном ряду.

Чтобы охарактеризовать степень ослабления склепываемых дета­лей отверстиями под заклепки, вводят понятие коэффициента прочности шва [1, с.33]:

                                  (7)

где s ₁ – напряжения растяжения в сечении 1- 1 листов, ослабленном отверстиями под заклепку (рис. 8, а); s ₀ – напряжения растяжения в сплошном сечении листов;

Допускаемые напряжения для клепаных соединений

Допускаемые напряжения для прочных и прочноплотных клепаных соединений назначают в соответствии с рекомендациями, основанными на опыте их эксплуатации (табл.3).

Таблица 3 – Допускаемые напряжения для статических нагрузок [1, с. 32]

Резьбовые соединения

Резьбовыминазывают соединения деталей при помощи резьбы. Эти соединения являются разъемными и имеют весьма широкое распространение. Свыше 60% всех деталей машин имеют резьбу. К достоинствам резьбовых соединений следует отнести: высокую нагрузочную способность и надежность; большую номенклатуру резьбовых деталей и удобство сборки и демонтажа со­единений. Недостатками резьбовых соединений следует отнести концентрацию напряжений,вызываемую витками резьбы.  Резьбы на деталях изготовляют резанием и накатыванием.

Наивысшую точность резьб обеспечива­ет способ на резания на уни­версальных или специализированных станках (в единичном производстве резьбу нарезают вручную, что обеспечивает среднюю точность ее параметров). Способ накатываниярезьбы гребенками или роликами на резьбонакатных автоматах (пластическая деформация заготовки) является высокопроизводительным. Поскольку он создает профиль витков, не раз­резая поверхностных волокон заготовки, то он обеспечивает увеличение предела вы­носливости материала готовой детали на 40% и более. [1, с. 61].

Основные детали резьбового, соединения – это винт, болт, шпилька. Соответственно и называют резьбовые соединения. В болтовом соединении всегда есть болт, шайба и гайка. В винтовом соединении гайки нет, так как винт вворачивают в одну из соединяемых деталей. В шпилечном соединении есть шпилька (стержень с обоими резьбовыми концами), шайба и гайка; при этом одним концом шпильку вворачивают в деталь, пропускают сквозь вторую деталь и на другой резьбовый конец наворачивают гайку (рис. 9).

Рисунок 9 – Виды резьбовых соединений:

а – болтовое; б – винтовое; в – шпилечное

В зависимости от способа изготовления винты и шпильки делят на: черные, т.е. полученные горячей или холодной выса­дкой с последующей накаткой резьбы; чистые, т.е. по­дученные точением с последующим нарезанием резьбы; получистые, т.е. черные, но со снятой резанием фаской на резьбо­вом конце.

Крепежные винты устанавливают в отверстия деталей с зазором в 1 мм при диаметре винта от 10 до 24 мм. При d >24 мм величину зазора выбирают по ГОСТ 11284 –75. Глубина завинчивания винтов и шпилек в зависимости от материала детали принимают для стальной детали (1,00…1,25)^. d; для чугунной (1,25…1,50)^. d; для детали из легких сплавов (2,0…2,5)^. d [1, с. 62].