Общие сведения и применение

ЛЕКЦИЯ 12

СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

Классификация соединений

Детали, составляющие машину, связаны между собой тем или иным спосо­бом. Эти связи условно можно разделить на подвижные (различного рода шарниры, подшипники, зацепления и др.) и неподвижные (резьбовые, сварные, шпоночные и др.). Наличие подвижных связей в машине обусловлено ее 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 разъединять 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).

По форме сопрягаемых поверхностей соединения можно разделить на плоские, цилиндрические, конические, сферические, винтовые и профильные.

По методу образования, определяемого процессом получения соедине­ния или конструкцией соединяющей детали их можно разделить на клепаные, сварные, паяные, клееные, прессовые, резьбовые, шпоночные, шлицевые, штифто­вые, клиновые и др.

Сварные соединения

Общие сведения и применение

Сварные соединения – наиболее распространенный и совершенный тип не­разъемных соединений, так как лучше других приближает составные детали к цельным. При сварном соединении проще обеспечиваются условия равнопрочно­сти, снижения массы и стоимости изделия. Сварку применяют не только как способ соединения деталей, но и как технологический способ изготов­ления самих деталей. Сварные соединения образуются путем сваривания материалов деталей в зоне стыка и не требуют никаких вспомогательных элемен­тов. Прочность соединения зависит от однородности и непрерывности материала сварного шва и окружающей его зоны.

Применяемые в машиностроении виды сварки разнообразны. Наиболее распространена электрическая сварка. Различают два основных вида электро­сварки: дуговую и контактную.

Электродуговая сварка основана на использовании теплоты электриче­ской дуги для расплавления металла. Для защиты расплавленного металла от вредного действия окружающего воздуха на поверхность электрода наносят тол­стую защитную обмазку, которая выделяет большое количество шлака и газа, об­разуя изолирующую среду.

Для дуговой сварки применяют электроды с различной обмазкой. Для сварки конструкционных сталей применяют электроды: Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А и др. Число после буквы Э, умноженное на 10, обозначает минималь­ное значение временного сопротивления металла шва. Буква А обозначает повы­шенное качество электрода, обеспечивающее получение более высоких пластиче­ских свойств металла шва.

Различают следующие разновидности дуговой сварки:

1) автоматическая сварка под флюсом — высокопроизводительна и эконо­мична, с хорошим качеством шва, применяют в крупносерийном и массо­вом производстве для конструкций с длинными швами;

2) полуавтоматическая шлаковая сварка, применяют для конструкций с ко­роткими прерывистыми швами;

3) ручная сварка — малопроизводительна, с невысоким качеством шва, применяют при малом объеме сварочных работ и в

том случае, когда другие виды дуговой сварки нерациональны.

Контактная сварка основана на использовании повышенного омиче­ского сопротивления в стыке деталей и осуществляется несколькими способами. Контактную сварку применяют в серийном и массовом производстве для нахле­сточных соединений тонкого листового металла (точечная, шовная сварка) или для стыковых соединений круглого и полосового металла (стыковая сварка).

Далее рассмотрим соединения дуговой сваркой, их достоинства и недос­татки.

Достоинства сварных соединений.

1. Невысокая стоимость соединения вследствие малой трудоемкости сварки и простоты конструкции сварного шва.

2. Сравнительно небольшая масса конструкции.

3. Герметичность и плотность соединения.

4. Возможность автоматизации процесса сварки.

5. Возможность сварки толстых профилей.

Недостатки.

1. Невысокое качество сварного шва. Применение автоматической сварки в значительной мере устраняет этот недостаток.

2. Трудность контроля качества сварного шва.

3. Коробление деталей из-за неравномерности нагрева в процессе сварки.

4. Невысокая прочность при переменных режимах нагружения. Сварной шов является сильным концентратором напряжений.