Виды соединений. Классификация.

Соединения, при разборке которых нарушается целостность составных частей изделия, называют неразъёмным. К ним относятся заклепочные, сварные, клеевые, посадки с натягом. Предельное состояние, когда становиться возможной потеря его работоспособности, называется нагрузочной способностью. Разъемными называют соединения, которые можно разбирать и вновь собирать без повреждения деталей. К разъемным соединениям относятся резьбовые, шпоночные и шлицевые соединения.

Классификация соединений 1. По возможности относительного перемещения деталей: - подвижное; - неподвижное. 2. По сохранению целостности деталей: - разъёмное; - неразъёмное. 3. По форме спрягаемых поверхностей: плоское; цилиндрическое; коническое; винтовое; сферическое; профильное. 4. По методу образования, определяемого процессом получения соединения или конструкцией соединяющей детали:  клёпанное, паяное, прессовое, шпоночное, клиновое и сварное, клееное, резьбовое, шлицевое, 

Резьбовые соединения. Классификация резьб. Основные геометрические параметры резьбы.

Резьбовым называют соединение составных частей изделия с применением детали, имеющей резьбу. Резьба получается прорезанием на поверхности стержня канавок при движении плоской фигуры – профиля резьбы (треугольника, трапеции и т.д.) Классификация резьб 1) По форме поверхности, на которой образована резьба - цилиндрические;  - конические.

2) По форме профиля резьбы:- треугольные - трапециидальные - упорные - прямоугольные – круглые 3) По направлению винтовой линии: правая и левая. 4) По числу заходов:  однозаходные, многозаходные (заходность определяется с торца по количеству сбегающих витков). 5) По назначению:  -крепёжные,  -крепёжно-уплотняющие,  -резьбы для передачи движения. Основные геометрические параметры резьбы *Наружный диаметр болта d, гайки D *внутренний диаметр болта d1, гайки D1; *средний диаметр болта d2, гайки D2; *угол профиля a; *шаг резьбы р – расстояние между одноименными сторонами двух соседних витков в осевом направлении ; *ход резьбы рh = zp – расстояние между одноименными сторонами одноименными сторонами одного и того же витка в осевом направлении; число заходов z;  *угол подъёма резьбы   ( чем больше заходность резьбы, тем больше угол подъема резьбы). 

Рисунок 4.3.3 Геометрические параметры резьбы

Расчет стержня болта на растяжение.

Расчет болтовых соединений заключается в определении величины, направления и вида нагрузки, действующей на болт, выборе допускаемого напряжения и диаметра болта.

Основной недостаток резьбовых соединений — концентрация напряжения в резьбе, снижающая их прочность, особенно при циклических нагрузках. Причиной выхода из строя резьбовых соединений является, как правило, разрушение стержня болта (винта, шпильки) или резьбы. Стандартные резьбовые соединения (за исключением применения низких гаек) рассчитывают по наименее прочному элементу — стержню болта (винта, шпильки). По найденному диаметру болта d подбирают другие детали резьбового соединения: гайки, шайбы и др. Длину болта принимают в зависимости от толщины соединяемых деталей. Расчет болтов зависит от характера нагружения и технологических особенностей сборки резьбовых соединений (затянутые, незатянутые, с зазором между болтом и отверстием соединяемых деталей и без зазора). По характеру нагружения болты подразделяют на статически или циклически нагружаемые, воспринимающие осевую или поперечную (сдвигающую детали в стыке) нагрузку.

Расчет статически и повторно-статически нагруженных болтов.

При осевом нагружении условие прочности на растяжение:

Тогда расчетный внутренний диаметр резьбы:

где Fp — расчетное усилие в стержне болта; [σ] — допустимое напряжение растяжения для болта: Здесь σt — предел текучести материала болта); St — коэффициент запаса прочности, зависящий от материала, характера нагрузки и диаметра резьбы d, которым в начале расчета ориентировочно задаются.

Если в результате расчета получится значение d, которое не лежит в ранее принятом интервале диаметров, то задаются другим значением и расчет повторяют.

При контролируемой затяжке болтов из углеродистых сталей [σ] ≈ 0,6σt, легированных [σ] ≈ 0,5σt.  Для незатянутых резьбовых соединений из сталей: углеродистых [σ] = (0,5...0,6)σt; легированных [σ] = (0,4...0,55)σt.