- •Особенности геометрии косозубых, шевронных и конических передач
- •1.3. Особенности геометрии конических колес
- •Усилия в зацеплении зубчатых передач
- •1. Расчет зубьев на прочность при изгибе
- •Тема 2. Червячные передачи
- •2.1. Общие сведения. Геометрические и кинематические особенности червячных передач
- •2.2. Усилия в зацеплении. Расчет зубьев колес. Тепловой расчет червячных передач
- •Тепловой расчет и охлаждение червячных передач
- •Общие сведения. Ремни. Шкивы
- •Конструкции ремней и шкивов
- •3.2. Скольжение ремня. Кинематические и геометрические параметры передачи
- •3.3. Усилия и напряжения в ремнях. Тяговая способность и кпд передачи
- •Главные критерии работоспособности передачи
- •Цепные передачи Усилия в элементах передачи. Расчет передачи
- •5.1. Валы и оси. Классификация. Расчет на прочность. Материалы
- •5.2. Опоры валов и осей.
- •5.3. Динамическая грузоподъемность подшипников качения.
- •5.4. Муфты механических приводов.
- •5.5. Муфты общего назначения. Особенности расчета
- •5.6. Предохранительные муфты
- •Тема 6. Соединения деталей и уздов машин
- •6.1. Сварные соединения.
- •6.2. Расчет на прочность и проектирование
- •6.3. Соединения пайкой и склеиванием
- •6.4. Соединения типа "вал - ступица":
- •6.4.1. Шпоночные соединения
- •6.4.2. Шлицевые соединения
- •6.4.3. Профильные соединения
- •6.4.4. Штифтовые соединения
- •6.5. Резьбовые соединения
- •6.5.1. Крепежные детали и стопорящие устройства
- •6.5.2. Резьба и ее параметры
- •6.5.3. Силовые зависимости в резьбовом соединении
- •6.5.5. Расчет резьбовых соединений на прочность
- •6.5.6. Расчет резьбовых соединений
6.2. Расчет на прочность и проектирование
сварных соединений при постоянных нагрузках
Расчет и проектирование сварных соединений (конструкций) сводится к выбору вида соединения, способа сварки, марки электрода, рациональному размещению сварных швов, определению сечения и длины швов из условия равнопрочности наплавленного металла и материала соединяемых деталей. Размеры соединяемых деталей обычно известны заранее из условий прочности, жесткости, устойчивости или конструктивных соображений.
Сварные швы бывают: 1) стыковые; 2) лобовые; 3) фланговые (угловые) ; 4) комбинированные.
Стыковые швы рассчитывают на прочность по номинальному сечению соединяемых деталей (без учета утолщения швов) как целые детали. От внешней растягивающей силы F в сечении шва возникают напряжения растяжения
где l и S – соответственно длина, шва и толщина соединяемых деталей.
Условие прочностной надежности:
В расчетах принимают = (0.9-1.0) , где – допускаемое напряжение при растяжении основного материала.
Д опустима растягивающая сила при обращении неравенства (6.2) в равенство
Нормальные напряжения в шве при совместном действии внешней
силы F и изгибающего момента М (см. рис. 6.10)
где M – момент сопротивления сечения шва (детали) при изгибе.
Лобовые и фланговые (угловые) швы разрушаются по сечению, проходящему через биссектрису прямого угла.
Площадь расчетного сечения
где L – общая длина (периметр) сварного шва; Кp – расчетный катет шва.
Угловой шов при нагружении испытывает сложное напряженное состояние. Однако в упрощенном расчете такой шов условно рассчитывают на срез.
Условие прочности шва по допускаемым напряжениям:
где – номинальное напряжение среза; – допускаемое напряжение в сварном шве при срезе.
В расчетах принимают Кp = (0.9-1.2)·Smin, где Smin – наименьшая толщина свариваемого элемента Kpmin > 3 мм при S > 3 мм.
l ≥ 30 мм; la ≥ 30 мм; lφ ≤ 50K.
Допустимая растягивающая нагрузка
Соединение комбинированным (лобовым и фланговым) швом при действии момента в плоскости стыка рассчитывают в упрощенном расчете, полагая, что швы работают независимо.
Тавровые соединения, выполненные угловыми швами, рассчитывают по формуле
с учетом числа швов.
Момент сопротивления продольного сечения шва
где h – высота листа( ).
Если такие соединения сварены, как и соединения встык, то расчет выполняют по формулам (6.1) и (6.3).
Угловые соединения не используются как силовые; их применяют, как правило, для образования профилей из отдельных элементов.