Лекция 3. 1. Заклепочные соединения

4.

3.

2.

1.

ЗАКЛЕПОЧНЫЕ, ПАЯНЫЕ, КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Лекция 2

1. Заклепочные соединения

2. Расчет заклепочных соединений

3. Паяные соединения

4. Клеевые соединения

«Заклепочные соединения»

Заклепочным называют неразъемное соединение деталей с помощью заклепок.

Заклепка представляет собой стержень круглого сечения с головками на концах, одну из которых, называемую закладной, выполняют на заготовке заранее, а вторую, называемую замыкающей, формируют при клепке.

Соединение собирают путем установки заклепки в заранее подготовленное отверстие в детали. В процессе клепки происходит сжатие пакета деталей и за счет поперечной упруго-пластичной деформации сжатия происходит заполнение первоначального зазора между стержнем и стенками отверстия.

Заклепочные соединения разделяют на:

- силовые (иначе называемые прочными соединениями), используемые преимущественно в металлических машинах, в строительных сооружениях;

- силовые плотные (плотнопрочные), используемые в котлах и трубах, работающих под давлением.

Клепку выполняют как ручным так и машинным способом.

Основными недостатками заклепочного соединения является их низкая технологичность и высокая трудоемкость изготовления.

В зависимости от конструкции соединения изучают следующие типы заклепок:

а) с круглой головкой; б) с полупотайной головкой;

в) с потайной головкой; г) с трубчатой головкой.

Если нет доступа к замыкающей головке, то применяют одностороннюю клепку.

По назначению различают прочные, плотные и прочноплотные соединения. Прочными называют соединения основная задача которых, состоит в передачи нагрузки. Плотная должна обеспечивать герметичность конструкций. Прочноплотное соединение служит как для передачи нагрузки так и герметичность.

По конструкции различают:

а) соединение внахлестку; б) соединение встык с одной накладкой;

в) соединение встык с двумя накладками.

«Расчет заклепочных соединений»

В соответствии с обычными условиями работы заклепочных соединений основными нагрузками для них являются продольные силы, стремящиеся сдвинуть соединяемые детали одну относительно другой.

Расчет заклепок в соединении, находящиеся под действием продольной нагрузки, сводиться по формуле к расчету их на срез. Трение в стыке учитывают при выборе допускаемых напряжений среза. При центральном действии нагрузки предполагается равномерное распределение сил между заклепками.

Условия прочности стержня заклепки определяются по допускаемому напряжению:

,

где F – срезаемая или сдвигаемая сила плоскости сдвига,

А – суммарная площадь поперечного сечения (стержня) n заклепок,

d – диаметр заклепки,

n – число заклепок.

Данные условия при заданной нагрузке содержит три переменные проектирования. Однако, задаваясь материалом заклепки и числом заклепок, определяем его диаметр.

Смятие стержня заклепки может привести к преждевременному выходу из строя соединение, если заклепка изготовлена из мене прочного материала, чем соединяемая деталь. Действующее контактное напряжение, вызывающее смятие стержня, не равномерно распределено по его поверхности, однако расчетные значения этих напряжений находят по приближенной формуле и сопоставляют с допускающими напряжениями на смятие материалами заклепки.

,

где S – толщина соединяемых деталей.

.

Из этих двух диаметров выбираем больший.

«Паяные соединения»

Паяные соединения – это неразъемные соединения, обеспечиваемые силами молекулярного взаимодействия между соединяемыми деталями и припоем. Припой – это сплав или металл, вводимый в расплавленном состоянии в зазор между соединяемыми деталями и имеющий более низкую температуру плавления, чем соединяемые детали. Отличие пайки от сварки – отсутствие расплавления или высокотемпературного нагрева соединяемых деталей.

Прочность паяного шва существенно выше, чем припоя, в связи с растворением в слое материала деталей и в связи с тем, что слой находится в стесненном напряженном состоянии между соединяемыми деталями.

Основные паяные соединения:

- в нахлестку,

- телескопические,

- встык,

- в скос,

- в тавр,

- соприкасающиеся.

В процессе пайки для защиты поверхностей от загрязнения и окисления и для улучшения растекания жидкого припоя применяют флюсы.

Применяют многообразные способы пайки:

- паяльником с периодическим подогревом или с непрерывным подогревом газом,

- газопламенными горелками,

- электронагревом,

- в жидких средах,

- в печах и т.д.

«Клеевые соединения»

Клеевые соединения – это соединение не металлическим веществом посредством поверхностного схватывания и внутренней молекулярной связи в клеящем слое.

Достоинствами этих соединений являются:

- возможность соединения деталей из разнородных материалов,

- соединение тонких листов,

- пониженная концентрация напряжений и хорошее сопротивление усталости,

- возможность обеспечения герметичности,

- уменьшенная масса,

- возможность получения гладкой поверхности изделия.

Наряду с жидкими клеями применяют клей в виде пленок, который вкладывают между соединяемыми деталями, а потом нагревают и сжимают.

Основным недостатком клеевых соединений является их слабая работа на неравномерный отрыв, что накладывает требования на конструкцию соединений.

Для особо прочных соединений, испытывающих произвольную нагрузку, включая неравномерный отрыв и вибрационную нагрузку, применяют комбинированные соединения:

- клееварные,

- клеезаклепочные,

- клеерезьбовые.

Дата добавления: 2015-06-04