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

2. Сложность технологического процесса изготовления клепанных конструкций

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