Неразъемные соединения деталей машин
Новосибирский Монтажный Техникум
РЕФЕРАТ
По технической механике
Тема: Неразъемные соединения деталей
машин
Выполнил: Лоцманов С. С.
Проверил: Харитонова О.Е.
2006
Неразъёмные соединения деталей машин
Неразъёмное соединение - соединение с жёсткой
механической связью деталей в каком-либо узле машины или конструкции,
сохраняющееся в течение всего срока службы. При неразъемном соединении,
разборка обычно невозможна без разрушения или повреждения поверхностей деталей.
Основные
виды неразъемных соединений:
- заклёпочные,
- сварные,
-
клеевые,
- комбинированные
Чаще
всего не применяют какое-либо отдельное соединение, а в зависимости от нагрузок
и области применения, комбинируют их виды.
Применение
того или иного вида неразъемного соединения, обусловлено
требованиями
изготовления, сборки, эксплуатации машин, а так же
экономическими соображениями.
Заклепочные соединения
Стандартные вытяжные заклепки
Позволяют осуществить неразъемное соединение
с доступом только с одной стороны. Они производятся различной длины и диаметров,
бывают с куполообразным (стандартным), увеличенным и потайным бортиком, могут
быть из алюминия, стали, нержавейки, меди, в зависимости от вида применения.
Для некоторых применений имеют специальную конструкцию: закрытые,
многозажимные, лепестковые, рифленые, контактные и самоперфорирующие.
Усиленные вытяжные заклепки
Позволяют осуществить неразъемное соединение
с доступом только с одной стороны. Усиленные заклёпки изготавливают из
алюминия, стали, нержавейки, в зависимости от вида применения. При установке
создают надежное соединение, сравнимое по структуре с соединением полнотелой
заклепкой. Обладают высокой сопротивляемостью к нагрузкам на растяжение и
сдвиг. Они подходят для закрепления предметов подверженных вибрации. Главный
сектор применения: корпусоа автомобилей, металлические
контейнера, электрошкафы и др.
Штифты с обжимным кольцом
Это система быстрой установки для сборки частей испытывающих
высокие механические нагрузки или подвеграющиеся высокой вибрации. Состоят из
штифта и обжимающего кольца, штифт имеет насечки для жёсткой фиксации обжимного
кольца. При установке требуется доступ с обратной стороны. Выпускаются
различных длин и диаметров, в зависимости от толщины пакета и нагрузок. Материал:
сталь, алюминий и нержавейка.
Заклепочные гайки и болты
Являются эффективным решением для получения наружной
или внутренней резьбы на тонкостенной детали, в том числе и цилиндрической. Они
устанавливаются в предварительно подготовленное (пробитое или просверленное)
отверстие с одной стороны, обжимаются вытягиванием штока инструмента с
формированием с обратной стороны замыкающего бортика. Материал: сталь,
нержавейки, алюминия и бронзы.
Достоинства
заклепочных соединений:
1. Высокая прочность
и надежность соединения
2. Простота контроля
качества соединения
3. Возможность
соединения деталей из любых материалов
4. Неизменность
физико-химических свойств материалов соединяемых деталей
5. Высокая
работоспособность при ударных и повторно-переменных нагрузках
6. При разборке
скрепляемых деталей (разрушении заклепок), соединяемые детали
обычно почти не повреждаются и могут быть использованы повторно
Недостатки
заклепочных соединений:
1. Неполное
использование материала соединяемых деталей в результате их
ослабления заклепочными отверстиями
3. Трудность
соединения деталей сложной конструкции
4. Соединение
деталей встык требует применения специальных накладок
5. Заклепки и соединяемые
детали должны быть однородными, с одинаковым
температурным коэффициентом линейного расширения
Сварные соединения
СВАРКА - процесс получения
неразъемного соединения деталей машин,
конструкций
и сооружений при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или
при совместном действии того и другого в результате установления межатомных
связей в месте их соединения. Сварке подвергают детали из металлов,
керамических материалов, пластмасс, стекла и др.
Существуют способы сварки, при которых материал:
- расплавляется
(дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая,
плазменная, лазерная, газовая и др.),
- нагревается и
пластически деформируется (контактная, высокочастотная,
газопрессовая и пр.)
- деформируется без
нагрева (холодная, взрывом и др.); способ
диффузионного соединения в вакууме.
Различают также сварки:
по виду используемого
источника энергии:
дуговая, газовая, электронно-лучевая
и др.
по способу защиты
материала:
под флюсом, в защитных
газах, вакууме и др.;
по степени
механизации:
ручная,
полуавтоматическая и автоматическая.
Выбор того или иного
способа сварки зависит от физико-химических свойств свариваемых материалов,
условий ее проведения, толщины соединяемых деталей и конструкции соединений.
Достоинства
сварных соединений:
1. Экономия
материала (Сварные конструкции в среднем легче клепанных на 20-25%)
2. Плотность и
непроницаемость соединений
3. Возможность
соединения деталей любых криволинейных профилей произвольной
толщины
4. Трудоемкость сварного
соединения значительно меньше заклепочного
5. Бесшумность
технологического процесса сварки и возможность ее автоматизации
Недостатки
сварных соединений:
1. Сложность
проверки качества шва (только визуально)
2. Возможность
нарушения физико-химических свойств соединяемых деталей в зоне
сварки
3. Наличие
внутренних "напряжений" в зоне сварки, что снижает прочность
соединения
Клеевые соединения
Клеевое
соединение - неразъёмное
соединение деталей машин или строительных конструкций, осуществляемое с помощью
клея. Клеевое соединение позволяет скреплять различные, в том числе и
разнородные материалы, обеспечивая равномерное распределение напряжений.
Клеевое соединение используют при изготовлении
изделий из
стали,
алюминия, латуни, текстолита, стекла, фанеры, древесины,
ткани,
пластмассы, резины и др. материалов, которые можно соединять
в различных
сочетаниях.
Чаще
всего с помощью клея выполняют соединения, работающие на сдвиг или равномерный
отрыв. Такие соединения для стальных изделий обеспечивают предел прочности на
сдвиг 20-35 Мн/м2 (200-350 кг/см2), а в ряде случаев значительно выше.
Прочность
клеёного шва пластмасс обычно превышает прочность самого материала.
Недостатками клеевых соединений являются их меньшая долговечность, по сравнению
со сварными и заклёпочными соединениями (особенно при резких колебаниях
температуры), и низкая прочность на односторонний неравномерный отрыв. В этих
случаях хорошие результаты даёт применение комбинированных соединений -
клеезаклёпочных и клеесварных.
Достоинства
клеевых соединений:
1. Коррозионная и
бензомаслостойкость
2. Уменьшение массы
конструкции по сравнению с другими видами неразъемных
соединений
3. Невысокая
концентрация напряжений в месте соединения
4. Возможность
соединения практически любых конструкционных материалов
5. Возможность
соединения деталей практически любой толщины
6. Герметичность и
достаточная надежность соединения
7. Высокая
усталостная прочность
8. Значительно
меньшие, чем при сварке и клепке, трудовые затраты на единицу
продукции
Недостатки
сварных соединений:
1.
"Старение", т.е. снижение прочности соединения с течением времени
(некоторые клеи
обладают устойчивостью против старения)
2. Низкая
теплостойкость
3. Невысокое
сопротивление растяжению и сдвигу, особенно в случае неравномерного
отрыва
4. Необходимость
тщательной зачистки и пригонки склеиваемых поверхностей
Список
литературы:
1. Устюгов И.И. - Детали
машин - М., Высшая школа, 1981
2. Глизманенко Д. А.
- Сварка и резка металлов. - М., Высшая школа, 1969
3. Сеть Internet