Нахлесточное соединение

Нахлесточное соединение выполняется с помощью угловых швов. В зависимости от формы поперечного сечения различают угловые швы: нормальные, вогнутые и выпуклые. Более распространенные нормальные швы. Выпуклый шов является причиной концентрации напряжений, вогнутый шов снижает концентрацию напряжений, но требует дополнительной механической обработки.

а). Нормальный шов; б). Выпуклый шов; в). Вогнутый шов

Рисунок 3 – Типы угловых швов

Основные геометрические характеристики углового шва – катет k и высота биссекторного сечения нормального шва h=0,7k.

В зависимости от расположения швов относительно направления действующей силы, различают швы: фланговые, лобовые, и комбинированные.

Фланговый расположен параллельно линии действия нагружающей силы, лобовой шов- перпендикулярно. Обычно применяют комбинированные соединение фланговыми и лобовыми швами одновременно.

Расчет фланговых швов.

Рисунок 4 - Фланговые швы

Угловые швы рассчитывают по касательным напряжениям τ. Расчетным (опасным) является биссекторное сечение. По длине шва напряжения τ распределены неравномерно; неравномерность распределения напряжений возрастает с увеличением длины шва. Рекомендуют l≤50k. Расчет таких швов выполняют по биссекторному сечению m-m и среднему напряжению τ, а условия прочности записывают в виде

τ=F/(2l·0,7k)≤[τ^/].

Если одна из деталей ассиметрична, то расчет прочности производят с учетом нагрузки, воспринимаемой каждым швом. Соблюдая условие равнопрочности нижнего и верхнего швов, их выполняют с различной длиной.

При этом напряжения в обоих швах

τ=F/[0,7k(l₁+l₂)]≤[τ^/].

Рисунок 5 - Случай с ассиметричной деталью

Если соединение нагружено моментом (рис. 6), максимальные напряжения определяют по формуле.

Τ=Т/W_ρ,

где W_ρ – полярный момент сопротивления сечения швов в плоскости разрушения.

Для сравнительно коротких швов (l<b), максимальные напряжения можно определить по формуле:

τ=Т/(0,7k lb)≤[τ^/].

Рисунок 6 - Соединение нагружено моментом

Дата добавления: 2014-01-07