 |
Соединения деталей машин: классификация и область применения.
|
|
|
|
Вопросы к экзамену
Машиностроительные материалы для деталей машин.
Машиностроительные материалы
С помощью знаний, которые накопили многочисленные ученые, занимавшиеся тщательным изучением различных металлов, сплавов, их свойств и особенностей, появилась возможность создавать такие материалы, которые отличаются поистине уникальными свойствами. Они сейчас широко используются при производстве современных машин и оборудования, летательных аппаратов, исследующих космическое пространство и т.п.
Для того чтобы составить более-менее определенную картину того, какими же сплавы бывают в принципе, необходимо составить их классификацию. На сегодняшний день единого их подразделения по типам и видам не существует, однако есть градация по некоторым важным признакам. Самая простая и наиболее очевидная из них основывается на содержании главного компонента. Согласно ей все выделяют:
· Железо и его сплавы с углеродом (чугуны и стали)
· Медь и сплавы на ее основе (латуни и бронзы)
· Никели и сплавы на его основе
· Алюминий и сплавы на его основе (дуралюмины и силумины)
· Магний и сплавы на его основе
· Титан и сплавы на его основе
· Цинк и сплавы на его основе
· Свинец и сплавы на его основе
· Олово и сплавы на его основе
Механические свойства металлов и сплавов
Возможность практического использования металлов и их сплавов в различных конструкциях на практике определяется их механическими свойствами. К таковым относятся:
· Деформация
· Напряжение
· Прочность материала
· Предел прочности при растяжении
· Предел текучести
· Предел прочности при изгибе
· Пластичность
· Удельная вязкость
· Твердость
|
|
|
· Износостойкость
Под деформацией подразумевается способность металлов и сплавов изменять свою форму и размеры в результате воздействия на них различных сил. Различают пластические и упругие деформации, причем первые отличаются от вторых тем, что материал сохраняет измененную форму и после того, как на него перестают воздействовать посторонние силы.
Что касается напряжения, то оно представляет собой соотношение нормальной силы к площади поперечного сечения, и выражается в МПа (кгс / мм2 ). Под прочностью материала понимается его способность противостоять разрушению и пластическим деформациям, а под пределом прочности на растяжение – та наименьшая величина напряжения, при котором без заметного увеличения нагрузки происходит деформация растягиваемого образца.
Предел текучести составляет обычно около 40%-90% предела прочности на разрыв, а предел прочности при изгибе – это максимальное напряжение, которое определяется во время изгиба образца с помощью пресса.
Под пластичностью подразумевается способность материала деформироваться пластически без его разрушения, а под ударной вязкостью – способность без разрушения выдерживать ударные нагрузки. Твердость – это способность материала сопротивляться вдавливанию в его твердого тела, а износостойкость – противостоять разрушению под воздействием трения.
Соединения деталей машин: классификация и область применения.
Понятия и определения соединений деталей машин
Каждая машина состоит из деталей, число которых зависит от сложности и размеров машины. Так автомобиль содержит около 16 000 деталей (включая двигатель), крупный карусельный станок имеет более 20 000 деталей и т.д.
Подвижные соединения определяют кинематику машины, а неподвижные – позволяют расчленить машину на отдельные блоки, элементы, детали.
Соединения состоят из соединительных деталей и прилегающих частей соединяемых деталей, форма которых подчинена задаче соединения. В отдельных конструкциях специальные соединительные детали могут отсутствовать.
|
|
|
С точки зрения общности расчетов все соединения делят на две большие группы: неразъемные и разъемные соединения.
Неразъемными называют соединения, которые невозможно разобрать без разрушения или повреждения деталей. К ним относятся заклепочные (клепаные), сварные, клеевые соединения, а также соединения с гарантированным натягом. Неразъемные соединения осуществляются силами молекулярного сцепления (сварка, пайка, склеивание) или механическими средствами (клепка, вальцевание, прессование).
Разъемными называют соединения, которые можно многократно собирать и разбирать без повреждения деталей. К разъемным относятся резьбовые, шпоночные и шлицевые соединения, штифтовые и клиновые соединения.
По форме сопрягаемых поверхностей соединения делят на плоское, цилиндрическое, коническое, сферическое, винтовое и т.д.
Выбор типа и вида соединения определяется условиями взаимодействия деталей, требованиями к прочности соединения, условиями работы, требованиями к надежности, долговечности и др.
Сварные соединения применяются обычно для соединения деталей, испытывающих значительные по мощности, но постоянные по направлению нагрузки. Получают сварные соединения при помощи сварочных аппаратов различных типов (электродуговая сварка, газосварка и т.д.). Сварные швы могут быть сплошными, прерывистыми, круговыми.
Пайка, в общем, по технологии и характеристикам сходна со сваркой, но отличается тем, что для пайки применяются специальные составы (припои), как правило на основе олова, свинца и флюсовых добавок. Наиболее широко пайка применяется в радиотехнике, электронике, при соединении деталей гидравлических систем (пайка трубок и штуцеров) и т.д.
Заклепочное (клепаное) соединение применяется в случаях, когда соединяемые детали испытывают знакопеременные нагрузки малой и средней мощности (в том числе вибрации), или знакопеременные нагрузки большой мощности, исключающие работу на срез. Пример: рамы, корпуса, крепление несъемных облицовок и т.п.
Резьбовые соединения применяются повсеместно и являются наиболее распространенным видом соединения в технике.
|
|
|
Шпоночные и шлицевые соединения применяются при соединении деталей совместного вращения. Чаще всего это валы и зубчатые колеса, валы и шкивы, валы и муфты, а так же валы и всевозможные рукоятки, толкатели и т.п.
Шлицевое соединение обеспечивает передачу значительно большего момента, чем шпоночное и применяется в более нагруженных узлах.
Штифтовое соединение обеспечивает неподвижность и точную ориентацию деталей относительно друг друга.
|
|
|
