Классификация соединений и критерии их работоспособности.

Детали, составляющие машину, связаны между собой тем или иным способом. Эти связи можно разделить на подвижные(различного рода шарниры, подшипники, зацепления и пр.) и неподвижные(болтовые, сварные, шпоночные и др.). Наличие подвижных связей в машине обусловлено её кинематической схемой. Неподвижные связи обусловлены целесообразностью расчленения машины на узлы и детали для того, чтобы упростить производство, облегчить сборку, ремонт, транспортировку и т. п.

Неподвижные связи в технике называют соединениями.

По признаку разъемности все виды соединений можно разделить на разъемные и неразъемные.

Разъемные соединения позволяют разъединять детали без их повреждения. К ним относятся резьбовые, штифтовые, клеммовые, шпоночные, шлицевые и профильные соединения.

Неразъемные соединения не позволяют разделять детали без их повреждения. Применение неразъемных соединений обусловлено в основном технологическими и экономическими требованиями. К этой группе соединений относятся: заклепочные, сварные и соединения с натягом (прессовые).

Работоспособность и надежность соединений характеризуется определенными критериями. Важнейшие критерии: прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость, виброустойчивость.

Прочность является главным критерием работоспособности большинства деталей. Непрочные детали не могут работать. Различают разрушение деталей вследствие потери статической прочности или сопротивления усталости(значения рабочих напряжений превышает предел статической прочности материала).

Жесткость характеризуется изменением размеров и формы детали под нагрузкой.

Изнашивание- процесс постепенного изменения размеров деталей в результате трения.

Теплостойкость. Нагрев деталей машин может вызвать понижение прочности материала и появление ползучести; понижение защищающей способности масляных пленок, увеличение изнашивания деталей; изменение зазоров в сопряженных деталях; понижение точности работы машины.

Виброустойчивость снижает качество работы машин.

 

8. Конструкция, классификация и область применения заклепочных соединений. Разновидности заклепок, материалы, применяемые для изготовления заклепок.

Заклепочное соединение неразъемное. Применяют для соединения листов и фасонных прокатных профилей. Соединение образуют расклепыванием стержня заклепки, вставленной в отверстие деталей. При расклепывании вследствие пластических деформаций образуется замыкающая головка, а стержень заклепки заполняет зазор в отверстии. Силы, вызванные упругими деформациями деталей и стержня заклепки, стягивают детали. Отверстия в деталях продавливают или сверлят. Сверление менее производительно, но обеспечивает повышенную прочность. Клепку можно производить вручную или машинным способом. Стальные заклепки малого диаметра и заклепки из цветных металлов ставят без нагрева- холодная клепка. Стальные заклепки диаметром больше 10 мм ставят горячим способом- горячая клепка. В зависимости от конструкции соединения применяют различные типы заклепок: с полукруглой головкой, полупотайная, потайная, трубчатая.

По назначению заклепочные соединения разделяют на прочные(в металлоконструкциях), прочноплотные(в котлах и резервуарах с высоким давлением), плотные(в резервуарах с небольшим внутренним давлением).

По конструктивному признаку различают заклепочные соединения внахлестку и встык, однорядные и многорядные, односрезные и многосрезные.

Заклепочные соединения применяют для деталей, материал которых плохо сваривается, и в тех конструкциях, где важно растянуть во времени развитие процесса разрушения.

Заклепки изготовляют из стали, меди, латуни, алюминия и других металлов. Материал заклепок должен обладать пластичностью и не принимать закалки. При выборе материала для заклепок необходимо стремиться к тому, чтобы температурные коэффициенты линейного расширения заклепок и соединяемых деталей были равными или близкими.

Допускаемые напряжения для заклепок зависят в основном от характера обработки отверстия(продавленные или сверленные) и характера внешней нагрузки(статическая, динамическая).