Соединения с натягом. Клеммовые соединения

Вопросы	№ отв.	Ответы
16.1 Что называется натягом в соединении деталей типа вал-втулка?		Усилие Fa, с которым вал 1 запрессо­вывается во втулку 2 Удельное давление р, МПа на сопря­гаемых поверхностях, возникающее вследствие упругих деформаций вала 1 и втулки 2 Разность между диаметром В вала 1 и диаметром А отверстия в втулке 2 до запрессовки Усилие с которым вал 1 выпрессовыва­ется из втулки 2 при разборке
16.2 За счёт чего возникает удельное давле­ние р, МПа на сопряжённых поверхностях вала и втулки, собранных с натягом?		За счёт того, что вал 1 заклинивается во втулке 2 За счёт упругих деформаций радиаль­ного направления, которые сжимают вал и расширяют втулку по всей сопря­гаемой поверхности За счёт сглаживания макронеровностей на поверхностях вала и втулке при сборке соединения под прессом За счёт тепловых деформаций возни­кающих при нагреве вала перед сбор­кой
16.3 За счёт каких сил обеспечивается вза­имная неподвижность деталей, образующих со­еди-нение с натягом?		За счёт сил взаимодействия между со­единенными деталями За счёт сил трения на сопрягаю­щихся поверхностях вала и втулки За счёт натяга между сопряженными валом и втулкой За счёт клея, который вводят в соеди­нение после сборки
16.4 Какие из представленных рисунков со­ответствуют поверхностям, по которым на практике сопрягаются детали в соединениях с натягом?		Соответствуют 1 и 4 Соответствуют 3 и 4 Соответствуют все Ни один не соответствует
16.5 На рисунке иллюстрированы соедине­ния с натягом, выполненные посадкой на цилинд­риче­скую и коническую поверхности. В каком из этих соединений возможно изменение натяга при сборке?		В обоих соединениях при сборке с на­гревом вала В цилиндрическом соединении при сборке под прессом В коническом соединении при сборке с нагревом вала В коническом соединении
16.6 Какая из формул описывает условие прочности соединения с натягом при нагружении его осевой силой Fa? В формулах р – удельное давление на по­верхности контакта, МПа; К ≈ 1,5…2 – коэффици­ент запаса прочности; Ft – окружная сила, Н.		K·Fa ≤ f·p· ·d· K·T ≤ f·p· ·d²· /2 K·√ Ft²+Fa² ≤ f·p· ·d· p ≥ K·Fa / f· ·d·
16.7 Какая из формул описывает условие прочности соединения с натягом при нагружении его крутящим моментом – Т? В формулах р – удельное давление на по­верхности контакта, МПа; К ≈ 1,5…2 – коэффици­ент запаса прочности; Ft – окружная сила, Н.		K·Fa ≤ f·p· ·d· K·T ≤ f·p· ·d²· /2 K·√ Ft²+Fa² ≤ f·p· ·d· p ≥ K·Fa / f· ·d·
16.8 Какая из формул описывает условие прочности соединения с натягом при совместном нагружении его крутящим моментом Т и осевой си­лой Fa? В формулах р – удельное давление на по­верхности контакта, МПа; К ≈ 1,5…2 – коэффици­ент запаса прочности; Ft – окружная сила, Н.		K·Fa ≤ f·p· ·d· K·T ≤ f·p· ·d²· /2 K·√ Ft²+Fa² ≤ f·p· ·d· p ≥ K·Fa / f· ·d·
16.9 По какой из формул можно вычислить удельное давление р в соединении с натягом, ко­торое обеспечивает прочность соединения при на­гружении его только крутящим моментом Т? В формулах р – удельное давление на по­верхности контакта, МПа; К ≈ 1,5…2 – коэффици­ент запаса прочности; Ft – окружная сила, Н.		K·Fa ≤ f·p· ·d· K·T ≤ f·p· ·d²· /2 K·√ Ft²+Fa² ≤ f·p· ·d· p ≥ K·Fa / f· ·d·
16.10 Из теории известно, что удельное дав­ление р на поверхности контакта деталей, собран­ных с натягом N, выражается зависимостью: , где и . Здесь Е1 и Е2, μ1, и μ2 – модули упругости и ко­эффициенты Пуассона материалов вала и втулки соответственно. (Для стали и бронзы соответственно Ест = = 21·10^4и Ебр = 11·10^4МПа, μст = 0,3 и μбр = = 0,33). Проанализируйте формулы и ри­сунок и от­ветьте, как при прочих равных условиях изменится прочность соединения в направлении силы Fa, если заменить стальные детали бронзо­выми?		Не изменится Увеличится при сборке с нагревом вала Увеличится при прессовой сборке Уменьшится
16.11 Из теории известно, что удельное дав­ление р на поверхности контакта деталей, собран­ных с на­тягом N, выражается зависимостью: , где и . Здесь Е1 и Е2, μ1, и μ2 – модули упругости и ко­эффициенты Пуассона материалов вала и втулки соответственно. Проанализируйте формулы и ри­сунок и от­ветьте, как при прочих равных условиях изменится прочность соединения в направлении силы Fa, если после сборки деталей увеличить диаметр d1 отвер­стия вала?		Уменьшится Увеличится при сборке с нагревом вала Увеличится при прессовой сборке Не изменится
16.12 Из теории известно, что удельное дав­ление р на поверхности контакта деталей, собран­ных с натягом N, выражается зависимостью: , где и . Здесь Е1 и Е2, μ1, и μ2 – модули упругости и ко­эффициенты Пуассона материалов вала и втулки соответственно. Проанализируйте формулы и ри­сунок и ответьте, как при прочих равных условиях изменится прочность соединения в направлении силы Fa, если после сборки деталей обточить втулку и уменьшить этим диаметр d2?		Не изменится Увеличится при сборке с нагревом вала Увеличится при прессовой сборке Уменьшится
16.13 Почему при прочих равных условиях соединение с натягом, собранное методом запрес­совки, оказывается менее прочным, чем соедине­ние, собранное тепловым методом?		При запрессовке сопрягаемые поверх­ности смазываются маслом, а это сни­жает коэффициент трения и прочность соединения При запрессовке вал и втулка пласти­че­ски деформируется в радиальном на­правлении, поэтому фактический натяг снижается, а с ним снижается проч­ность При запрессовке срезаются микронеровности на сопрягаемых поверхно­стях, поэтому фактический натяг оказывается меньше, а с ним снижается прочность Оба соединения через некоторое время после сборки оказываются равнопроч­ными
16.14 При использовании тепловых методов сборки соединений с натягом…		Нагревается вал Нагревается вал и втулка Охлаждается вал Охлаждается вал и втулка
16.15 Бронзовый венец собран с чугунным центром червячного колеса на посадке с натягом. Как изменится прочность соединения вслед­ствие общего равномерного нагрева червячного колеса при ра­боте ре­дуктора, если коэффициенты линейного расши­рения чугуна и бронзы соответственно равны: αчуг ≈ 11·10^-6и αбр ≈ 17·10^-6?		Не изменится вследствие равномерного нагрева венца и центра Прочность увеличится вследствие уве­личения натяга, так как центр расширя­ется больше, чем венец Прочность увеличится вследствие уве­личения коэффициента трения между центром и венцом Прочность уменьшится, так как венец расширится больше, чем центр и натяг в соединении уменьшится
16.16 Назовите главное преимущество со­единения с натягом по коническим поверхностям в сравнении с соединением по поверхностям цилин­дрическим.		Коническое соединение можно собрать с помощью гайки В коническом соединении вал в нагре­том состоянии собирается с втулкой В коническом соединении можно регу­лировать величину натяга в процессе сборки Коническое соединение разбирается без значительных усилий после отвин­чивания гайки
16.17 За счёт каких сил достигается проч­ность соединения клеммы 1 и вала 2 в клеммовом соединении, изображенном на рисунке?		За счёт затяжки гайки 3 За счёт возникновения натяга в соеди­нении За счёт сил трения между сопрягаемыми поверхностями вала и клеммы За счёт соединения вала и клеммы сваркой после окончательной установки клеммы
16.18 Какое главное достоинство клеммового соединения по сравнению с соединениями шпо­ноч-ными, шлицевыми, с натягом?		Простота конструкции, легкость обслу­живания Возможность установки в любом угло­вом положении и в любом положении по длине зажимаемого участка вала Возможность многократно собирать со­единения без повреждения деталей Большая прочность соединения, кото­рая регулируется затяжкой гайки

 

Заклепочные соединения

Вопросы	№ отв.	Ответы
17.1 Рисунок иллюстрирует процесс клёпки, при котором у заклёпки, состоящей первоначально из круглого стержня 1 и за­кладной головки 3, образуется вторая – замыкающая головка 2. Каким свойством должен отличаться материал заклёпки, чтобы расклепать её для образования замыкающей головки и соединить этим самым детали 4 и 5?		Повышенным пределом прочно­сти Низким модулем упругости Высоким пределом текучести Пластичностью
17.2 Какие возможности открывает горячая клёпка в отношении материалов, ис­пользуемых для заклёпок?		Можно использовать материалы, хрупкие при нормальной темпе­ратуре Можно использовать стали и сплавы, которые отжигаются по­сле нагрева и приобретают по­вышенную прочность Можно использовать синтетиче­ские и керамические материалы для заклёпок Можно использовать материалы, которые при нормальной темпе­ратуре не поддаются расклёпыва­нию из-за пониженной пластич­ности
17.3 На рисунке, иллюстрирующем некоторые виды заклёпок, укажите номера заклёпок в таком порядке: с полукруглой, потайной и полупотайной головками.		1; 6; 3 2; 6; 8 1; 3; 4 4; 6; 2
17.4 Какие варианты расположения заклёпок в соединениях, нагруженных си­лой Р, являются предпочтительными?		а; г в; г а; в а; б
17.5 Какие заклёпки изображены на рисунке? Назовите их в порядке а, б, в.		С головкой полукруглой, потай­ной, полупотайной С головкой сферической, пло­ской, полуплоской С головкой сферической, пло­ской, полусферической С головкой полукруглой, гладкой, полугладкой
17.6 В каких случаях применяют трубчатые заклёпки (пистоны)?		В соединениях, где требуется проход газа или жидкости через соединение В малонагруженных соединениях деталей из материалов с невысокой прочно­стью (кожа, резина, пластмассы и т.д.) В соединениях, которые могут подвергаться электрохимической коррозии (например в соедине­ниях с алюминием) В соединениях, подвергающихся воздействию повышенных тем­ператур
17.7 На рисунке показана картина разрушения заклёпок в стыковом соедине­нии от воздействия силы Р, перпенди­кулярной к осям заклёпок. От каких напряже­ний разрушились заклепки?		От напряжений изгиба От напряжений контактных От напряжений среза От напряжений растягивающих
17.8 По каким напряжениям принято рассчитывать заклёпочные соединения?		По напряжениям изгиба рассчи­тывают всё соединения По напряжениям растягивающим рассчитывают только заклёпку По напряжениям растягивающим рассчитывают соединяемые де­тали, а заклёпку – на изгиб Стержень заклёпки рассчиты­вают на срез, стенки отверстия и по­верхность стержня заклёпки – на смятие
17.9 По какой из формул следует проверять прочность заклёпки на срез в изображённом ниже стыковом соедине­нии?
17.10 По какой из формул следует проверять стержень заклёпки на смятие в изображенном ниже стыковом соединении, если > ?
17.11 Как можно охарактеризовать изображенный ниже заклёпочный шов (за­клёпочное соединение)?		Односрезный, двухрядный, шах­матный с двумя накладками Двухсрезный, однорядный, вна­хлёстку с двумя накладками Односрезный, однорядный, сты­ковой с двумя накладками Двухсрезный, однорядный, сты­ковой, с двумя накладками
17.12 Как можно охарактеризовать изображённый ниже заклёпочный шов (за­клепочное соединение)?		Односрезный, однорядный, вна­хлёстку Двухсрезный, однорядный, встык Односрезный, однорядный, встык Двухсрезный, однорядный вна­хлестку
17.13 Охарактеризуйте, изображен­ный ниже заклёпочный шов (заклёпочное соединение)?		Односрезный, двухрядный, сты­ковой, с двумя накладками Двухсрезный, однорядный, сты­ковой, с двумя накладками Двухсрезный, двухрядный, сты­ковой, без накладок Односрезный, однорядный, вна­хлестку, без накладок
17.14 По какой из формул следует проверять прочность заклёпки на срез в изображенном ниже заклёпочном соеди­нении?
17.15 Одинаковые по толщине и ма­териалу листы 1 и 2 металлоконструкции соединили встык заклёпочным швом (а) и сварным швом (б). Какое из соединений должно быть прочнее при воздействии на него силы F?		Прочнее заклёпочное соедине­ние, так как его усиливают на­кладки Прочнее заклёпочное соедине­ние, так как оно исполнено двух­рядным швом Прочнее сварное соединение как более прогрессивное Прочнее сварное соединение, так как в нём листы 1 и 2 не ос­лаблены отверстиями под за­клёпки
17.16 На рисунке иллюстрированы клёпаный и сварной варианты соединения деталей 1 и 2, выполненных из материа­лов одной марки с одинаковыми механи­ческими свойствами. Какова главная причина того, что при прочих равных условиях масса клёпаной конструкции оказывается больше, чем сварной?		По причине дополнительной мас-сы заклёпок По причине дополнительной мас-сы накладок По причине увеличения толщины деталей 1 и 2 для компенсации ослабления их отвер­стиями под заклёпки По причине дополнительной мас-сы накладок и головок заклё­пок
17.17 В клёпаном соединении детали 1 и 2 соединены встык двухрядными заклёпочными швами. Как и почему изменится прочность соединения, если от двухрядных швов перейти к одно­рядным, не меняя при этом размеры дета­лей соединения и общее число заклёпок?		Прочность не изменится, так как не меняется число заклёпок Прочность увеличится, так как в однорядном шве заклёпки нагру­жены равномернее Прочность увеличится, так как нагрузка заклёпок уменьшится в два раза Прочность уменьшится, так как детали 1 и 2 будут ослаблены удвоенным количеством отвер­стий для заклёпок, расположен­ных в одном сечении
17.18 В клёпаном стыковом соеди­нении соединяемые детали 1, 2 и накладки имеют одинаковую толщину. Как изменятся напряжения среза и смятия, если исполнить соединение с од­ной накладкой при прочих неизменных ус­ловиях?		Напряжения среза не изменятся, напряжения смятия не изменятся Напряжения смятия для деталей 1 и 2 не изменятся, напряжения среза для заклёпок удвоятся Напряжения среза удвоятся, на­пряжения смятия для всех дета­лей не изменятся Напряжения среза не изменятся, напряжения смятия в накладке удвоятся

 

 

Сварные соединения

Вопросы	№ отв.	Ответы
18.1 Какое важнейшее отличие сварных соединений от соединений паяных?		Сварные соединения выполняют с на­гревом электрической дугой, а паяные – газовой горелкой Сварные соединения отличаются высо­кой прочностью, паяные соединения имеют малую прочность Сварные швы состоят частично или полностью из материала соединяемых деталей. Паяные швы образуются спе­циальным материалом (припоем), тем­пература плавления которого ниже температуры плавления соединяемых деталей Для образования сварного соединения требуется расплавить кромки соединяемых деталей Для образования паяного со­единения достаточно расплавить отно­сительно легкоплавкий припой
18.2 Пайка в сравнении со сваркой позволяет, как правило, получить соединения: а) более проч­ные; б) более теплостойкие; в) из разнородных металлических и неметал­лических материалов; г) при более низкой температуре нагрева со­единяемых деталей. Укажите два правильных ответа из четырёх приведенных выше.		а, б б, в в, г г, а
18.3 Укажите на рисунке сварные соединения встык, внахлёстку, внахлёстку с накладками		Встык – а, б; внахлёстку – в; внахлё­стку с накладками – г Встык – в, г; внахлёстку – б; внахлё­стку с накладками – а Встык – в; внахлёстку – г, б; внахлё­стку с накладками – а Встык – а; внахлёстку – б, в; внахлё­стку с накладками – г
18.4 Укажите на рисунке сварные соединения встык, внахлёстку, внахлёстку с накладками.		Встык – а, б; внахлёстку – в, г; вна­хлёстку с накладками – д, е Встык – а, б; внахлёстку – в, е; вна­хлёстку с накладками – г, д Встык – а, д; внахлёстку – б, е, вна­хлёстку с накладками – в, г Встык – а, б; внахлёстку – г, е; вна­хлёстку с накладками – в, д
18.5 На рисунке иллюстрированы соединения встык (стыковые), выполненные стыковыми швами различных типов. Определите стыковые швы в следующем порядке: - шов с отбортовкой кромок; - односторонний со скосом двух кромок; - односторонний без скоса кромок; - односторонний со скосом одной кромки.		а; в; г; б а; г; б; в г; д; б; а г; б; д; а
18.6 На рисунке иллюстрированы сечения уг­ловых швов различных типов. Укажите принадлеж­ность сечений соответствующим швам в таком по­рядке: - шов специальный; - шов вогнутый; - шов нормальный; - шов выпуклый.		б; г; а; в в; б; а; в г; б; а; в а; г; в; б
18.7 На рисунке иллюстрированы стыковые соединения, выполненные стыковыми швами раз­ных типов. Укажите стыковые швы в следующем порядке: - односторонний со скосом двух кромок; - односторонний без скоса кромок; - двусторонний с двумя симметричными ско­сами двух кромок; - двусторонний с двумя симметричными ско­сами одной кромки.		б; в; г; а а; б; в; г в; г; а; б б; а; г; в
18.8 Рисунок иллюстрирует тавровые и угло­вые соединения, выполненные стыковыми и угло­выми швами. Какое из соединений выполнено сты­ковым швом?		Угловое соединение г Тавровое соединение а Тавровое соединение б Угловое соединение в
18.9 Рисунок иллюстрирует тавровые соеди­нения, выполненные стыковыми и угловыми швами. Какие из соединений выполнены угловыми швами?		а; б б; в в; г а; г
18.10 Какие соединения и какие швы исполь­зованы при изготовлении сварного зубчатого ко­леса?		Соединения угловые, швы нахлёсточ­ные   Соединения тавровые, швы стыковые   Соединения встык, швы стыковые   Соединения тавровые, швы угловые
18.11 По какой из формул следует проверять прочность стыкового соединения, нагруженного только растягивающей силой F?		= F / ( ∙ b) ≤ [ ^/] = F / (2 ∙ b) ≤ [ ^/] = F / (b ∙ 0,7 ∙ k) ≤ [ ^/] = 2F / ( ∙ 0,7 ∙ k) ≤ [ ^/]
18.12 По какой из формул следует проверять прочность стыкового соединения, нагруженного только изгибающим моментом T?		= T / 6 ∙ ℓ ∙ ^2 ≤ [ ^/] = 6T / b ∙ ^2 ≤ [ ^/] = 6T / b^2 ∙ ≤ [ ^/] = 2T / b ∙ ^2 ≤ [ ^/]
18.13 По какой из формул следует проверять прочность стыкового соединения, нагруженного растягивающей силой F?		= F / ( ∙ b ∙ sin 45°) ≤ [ ^/] = F / (b ∙ 0,7 ∙ k) ≤ [ ^/] = F / ( ∙ b) ≤ [ ^/] = F / ( ∙ b ∙ 0,7 ∙ k ∙ sin 45°) ≤ [ ^/]
18.14 По какой формуле следует проверять прочность соединения внахлёстку, нагруженного силой F?		= F / 2 ∙ 0,7 ∙ ℓфл ∙ b ∙ k ≤ [ ^/] = F / (2 ∙ ℓфл + b) ∙ k ≤ [ ^/] = F / 2 ∙ 0,7 ∙ ℓфл ∙ k ≤ [ ^/] = F / (2 ∙ ℓфл + b) ∙ 0,7·k ≤ [ ^/]
18.15 На рисунке иллюстрированы различ­ные типы стыковых швов: а – односторонний без скоса кромок; б – односторонний со скосом кромок; в – двухсторонний с двумя симметричными скосами одной кромки. Зачем, подготавливая детали под сварку, выполняют скосы их кромок (выполняют разделку кромок)?		Чтобы увеличить объём металла, рас­плавленного при образовании шва Чтобы зачистить кромки от загрязнений и окислов Чтобы при значительной толщине со­единяемых деталей получить шов большого сечения за счёт нескольких наложенных последовательно швов меньшего сечения Чтобы снизить трудоёмкость выполне­ния сварного соединения
18.16 По какой формуле следует проверять прочность таврового соединения, выполненного стыковым швом, при воздействии только силы P?		= 6P / S ∙ ℓ ^2 ≤ [ ^/] = P / S ∙ ℓ ≤ [ ^/] = P / S ∙ ℓ ∙ 0,7k ≤ [ ^/] = 4P / S ∙ ℓ ^2 ≤ [ ^/]
18.17 По какой формуле следует проверять прочность таврового соединения, выполненного двумя угловыми швами, при воздействии на него только силы P?		= P / 2 ∙ ℓ ∙ 0,7k ≤ [ ^/] = P / 2 ∙ ℓ ∙ k ≤ [ ^/] = P / S ∙ ℓ ≤ [ ^/] = P / S ∙ ℓ ∙ 0,7∙k ≤ [ ^/]
18.18 Ниже представлены клёпаный и сварной варианты стыкового соединения одинаковых по всем параметрам деталей 1 и 2. Какой из вариантов проч­нее при воздействии силы F и почему?		Прочнее клёпаный, так как он исполнен двухрядным швом Прочнее сварной, так как шов выполнен со скосами кромок соединяемых дета­лей 1 и 2 Прочнее сварной, так как соединяемые сварным швом детали 1 и 2 не ослаблены отвер­стиями для заклёпок Прочнее клёпаный, так как в дополнение к заклёпкам соединение усиливают силы трения накладок о детали 1 и 2