Соединения. Разъемные соединения

Лекция 13
Разъемные соединения
Тема 8
СОЕДИНЕНИЯ

1 Виды соединений
2 Общие сведения о резьбовых соединениях. Детали резьбовых соединений
3 Расчет резьбовых соединений
4 Шпоночные и шлицевые соединения
Вопросы лекции
Литература:
4 Детали машин и основы конструирования: учебное пособие / Б.М.Борзилов, С.К.Горелов, Ю.В.Катонов, В.И.Корнилов, Е.М.Росляков, Л.Н.Тащилин; под общей ред. Е.М.Рослякова. – СПб.: ВКА имени А.Ф.Можайского, 2010. – 385 с. (стр. 111…137)

По признаку разъемности все виды соединений можно разделить на
разъемные и неразъемные
Разъемные соединения – соединения, которые позволяют разъединять детали без их повреждения
– резьбовые соединения;
– шпоночные соединения;
– шлицевые соединения;
– штифтовые соединения;
– призматические соединения;
– профильные соединения.
Неразъемные соединения – соединения, которые не позволяют разъединять детали без их повреждения
– сварные соединения;
– паяные соединения;
– клеевые соединения;
– клепаные соединения;
– развальцованные соединения;
– запрессованные соединения.
1 Виды соединений

2.1 Классификация резьбовых соединений
2 Общие сведения о резьбовых соединениях.
Детали резьбовых соединений

Соединение болтом и гайкой
(с зазором)
Соединение винтом
Соединение шпилькой и гайкой
Соединение болтом и гайкой (с натягом)
2 Общие сведения о резьбовых соединениях.
Детали резьбовых соединений
2.2 Основные типы резьбовых соединений

2 Общие сведения о резьбовых соединениях.
Детали резьбовых соединений
2.3 Классификация резьб

Резьба прямоугольная
2 Общие сведения о резьбовых соединениях.
Детали резьбовых соединений

2 Общие сведения о резьбовых соединениях.
Детали резьбовых соединений

2.4.1 Головки крепежных винтов
2.4.2 Гайки
2 Общие сведения о резьбовых соединениях.
Детали резьбовых соединений
2.4 Детали резьбовых соединений

Условие прочности резьбового стержня:
Определение внутреннего диаметра резьбы при проектировочном расчете:
В расчетном сечении под действием силы веса груза F возникают напряжения растяжения
3.1 Незатянутое резьбовое соединение с осевой нагрузкой
3 Расчет резьбовых соединений

Условие прочности по напряжениям среза:
Определение диаметра утолщенной части болта при проектировочном расчете:
при статическом нагружении:
при периодическом нагружении:
Стержень болта рассчитывают по напряжениям среза и напряжениям смятия
3 Расчет резьбовых соединений
3.2 Незатянутое резьбовое соединение с поперечной нагрузкой

Условие прочности по напряжениям смятия:
или
для стали:
для чугуна:
3 Расчет резьбовых соединений

Из условия работоспособности соединения:
Необходимая сила затяжки:
Момент трения между гайкой и деталью:
Внешняя нагрузка F уравновешивается силами трения Fтр, действующими на поверхностях стыка деталей
Крутящий момент затяжки:
Момент в резьбе:
Условие работоспособности – отсутствие относительного перемещения деталей
3 Расчет резьбовых соединений
3.3 Затянутое резьбовое соединение с поперечной нагрузкой

Условие прочности болта при двухосном напряженном состоянии:
Для болтов применима приближенная зависимость:
Процесс затягивания резьбового соединения сопровождается возникновением в стержне болта напряжений растяжения и напряжений кручения:
и
или
Допускаемые напряжения для крепежных деталей:
при исп-нии динамометрического ключа
при контроле удлинения болта
3 Расчет резьбовых соединений

Шпоночное соединение – соединение в котором передача крутящего момента осуществляется посредством специальной детали – шпонки, устанавливаемой в пазах детали и вала
4.1 Шпоночные соединения
4 Шпоночные и шлицевые соединения

В рабочем состоянии
на боковых гранях шпонок возникают напряжения смятия,
а в продольном сечении – напряжения среза.
Допущения, используемые при расчете:
Из условия равновесия вала:
Проектировочный расчет шпонки:
Проверочный расчет шпонки:
4 Шпоночные и шлицевые соединения
напряжения по высоте и длине шпонки распределены равномерно;
шпонка углублена в вал на половину высоты h;
равнодействующая напряжений приложена на плече d/2

Численные значения допускаемых напряжений смятия:
Расчет сегментных шпонок аналогичен расчету призматических:
МПа;
– для шпонок, изготовленных из стали Ст6
– для шпонок, изготовленных из стали 45
МПа
4 Шпоночные и шлицевые соединения
– при нереверсивной, мало изменяющейся нагрузке
– при нереверсивной частыми пусками и остановками

Шлицевые (зубчатые) соединения вал-ступица образуются зубьями на валу, входящими во впадины соответствующей формы, выполненные в ступице
4 Шпоночные и шлицевые соединения

4 Шпоночные и шлицевые соединения