Файл: База ДМиОК ч. 1.doc

- если поверхность образуется без удаления слоя материала (например, накатыванием роликом или чеканкой),то на полке знака наносится вид

обработки , а на знаке шероховатости рисуется круг.

Обозначение преобладающей шероховатости, чаще всего наиболее грубой, показывают в правом верхнем углу чертежа (рис.1.7). Знак, взятый в скобки, обозначает, что все остальные поверхности детали, кроме обозначенных на чертеже, имеют шероховатость, указанную перед скобкой.

Рис. 1.7. Обозначение преобладающей шероховатости поверхности

§ 1.6. Стандартизация, унификация и технологичность в машиностроении.

Под стандартизацией подразумевают установление специальных норм, правил, показателей, методов и т.п., предназначенных для ис­пользования при проектировании, производстве, испытаниях, ремонте, эксплуатации и хранении продукции.

Процесс конструирования машин стандартизован требованиями Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Кроме того, при проектировании машин применяются большое количество стандартов, нормалей, руководящих технических материалов и унифицированных методов расчета.

Стандартизация упрощает и ускоряет проектирование машин и механизмов, снижает трудоемкость изготовления, облегчает ремонт.

Требования ЕСКД определяют правила оформления чертежей, значения мощ­ностей, угловых скоростей и грузоподъемности машин, характеристики машиностроительных материалов, шероховатости поверхностей и точность их изготовления, параметры крепежных деталей, подшипников, ремней, цепей, муфт, зубчатых и червячных передач.

Унификация - это направление стандартизации, предназначенное для сокращения типов, видов и размеров изделий одинакового функцио­нального назначения , методов их проектирования и расчета. Унификация изделия проводится по числовым значениям параметров машин и по конструктивным формам. Унификация деталей и узлов направ­лена на ограничение их типоразмеров и создает условия для организа­ции специализированных производств, обеспечивающих серийный выпуск типовых изделий и высокую надежность продукции. Высшим этапом унификации является агрегатирование, при котором машина создается из готовых, стандартных, взаимозаменяемых узлов и агрегатов.

Технологичной называют такую конструкцию, которая изготовляется при минимальных затратах труда, времени и средств. На технологичность влияют такие факторы, как форма детали, применяемый материал, точность изготовления и шероховатость поверх­ностей, термическая обработка, способ получения заготовки, возмож­ности применяемого оборудования и др.

При проектировании следует предпочитать детали плоской, цилиндрической или конической формы, как наиболее технологичные и деше­вые в изготовлении.

Ускорение процесса обработки детали достигается уменьшением числа обрабатываемых поверхностей и их рациональным расположением. Форма деталей и их расположение в агрегате должны обеспечивать удоб­ную сборку, обслуживание и ремонт. Форма детали и ее материал долж­ны выбираться так, чтобы при обеспечении необходимой прочности, иметь минимальную массу и низкую стоимость в изготовлении.

Контрольные вопросы

1. Какие вопросы рассматриваются в курсе “Детали машин?

2. В чем отличие механизма от машины?

3. Что следует понимать под деталью машины? Какие детали называются деталями общего назначения?

4.Какие требования предъявляются к машинам и их деталям?

5.Назовите основные материалы, используемые в машиностроении?

6. Назовите основные способы обработки, позволяющие изменить механические характеристики машиностроительных материалов?

7.Что называется циклом перемены напряжений? Перечислите основные характеристики переменного цикла.

8. Что называется усталостным разрушением и каковы его причины?

9. Назовите основные критерии работоспособности деталей машин и их влияние на качество машиностроительных изделий .

10.Что называется точностью изготовления деталей? Дайте определение допуска и посадки и их обозначение на чертежах.

11. Что называется шероховатостью поверхности, виды шероховатостей и обозначение на чертежах?

12. В чем разница между эскизным и техническим проектами ?

13. Что такое технологичность элементов машин и факторы на нее влияющие?

14. Назначение стандартизации и унификации в машиностроении?

Раздел 2. Соединения деталей

Цель- заключается в изучении конструктивных схем соединений, области их применения, способов изготовления и методов расчета при использовании в различных механизмах.

Узлы машин собирают из отдельных деталей путем их взаим­ного соединения с использованием различных способов. В общем случае соединения можно разделить на подвижные (подшипнико­вые узлы, шарниры, различные виды зацеплений и т.д.) и непод­вижные (заклепочные, сварные, шпоночные, резьбовые и т.д.). Термин "соединение" в машиностроении относится только к неподвижным соединениям деталей машин. В зависимости от конструктивных и эксплуатационных особенностей соединения могут быть разъемными и неразъемными. Разъемные соединения позволяют разъединять детали без разрушения соединяемых по­верхностей или соединяющих детали элементов. К разъемным относятся резьбовые, шпоночные, шлицевые (зубчатые), профиль­ные, штифтовые. Неразъемные соединения не позволяют разъединять собранные детали без повреждения их поверхностей или соединяющих элементов. К этой группе соединений относятся заклепочные, сварные и прессовые. Основным критерием работоспо­собности и расчета соединений является их прочность. При конструировании соединений необходимо обеспечивать равную прочность соединяемых деталей и соединяющих элементов.

Глава 2.1. Неразъемные соединения

1. Заклепочные соединения

Цель- изучить конструкцию и технологию получения заклепочного соединения, типы заклепочных соединений, виды заклепочных швов по назначению и их расчеты на прочность от внешних нагрузок.

Заклепочные соединения относятся к неразъемным и приме­няются в авиации, мостостроении, краностроении, в конструк­циях из разнородных материалов (металлических и неметаллических). Соединения находят применение при соединении листовых и фасон­ных профилей (рис.2.1).

Рис. 2.1 Заклепочные листовое и

фасонное соединения

Соединение образуется при пластическом деформировании (клепке) заклепки, которая свободно устанавли­вается в соосные отверстия соединяемых деталей. Пластическому деформированию подвергается только стержень заклепки, вследствие чего он полностью заполняет имеющиеся зазоры между стенками отверстия и заклепкой. Поэтому расчет заклепок на прочность проводят по диаметру, получаемому после расклепывания (диаметру отверстия). На соединяемые детали после клепки действует стягивающее усилие,

зависящее от величины пластической деформации заклепки.

Взаимному перемещению соеди­няемых деталей препятствуют как заклепки, так и силы трения в стыке. В машиностроении применяются горячая и холодная клепки. Горячую клепку применяют при диаметре заклепок более 8...10 мм. Заклепку нагревают до пластического состояния (для сталей t = 900 - 1000°С), вставляют в отверстие и формируют замы­кающую головку. При остывании происходит тепловая усадка зак­лепки и как следствие взаимное прижатие соединяемых деталей. Неподвижность соединения при этом целиком определяется силами трения на поверхности стыка деталей. В некоторых случаях, когда это возможно по условиям сборки, нагревают только сво­бодный конец заклепки и производят клепку. Стягивающая сила после остывания заклепки в этом случае уменьшается по сравнению с предыдущим случаем.

Холодная клепка находит в машиностроении большое применение, так как при этом исключается нежелательное тепловое воздействие на конструкцию. С помощью заклепок соединяются, например, венцы зубчатых колес с дисками, накладки во фрикционных муфтах и тормозах, сепараторы шариковых подшипников и др. Не рекомен­дуется применение холодноклепаных соединений в конструкциях, работающих при высоких температурах, вследствие возможного уменьшения силы стяжки деталей за счет расширения при нагреве, В машиностроении используются прочные, плотные и прочноплотные заклепочные швы. Прочные швы используют в силовых метал­локонструкциях машин и строительных сооружениях, плотные – в резервуарах без внутреннего давления и прочноплотные - в котлах и сосудах с высоким внутренним давлением. В связи с разработкой прогрессивных технологий сварки прочноплотные швы в настоящее время практически полностью заменяются сварными. Герметичность стыка может быть обеспечена также за счет сма­зывания поверхностей стыка перед склеиванием уплотняющими составами типа сурика, синтетических смол и т.д., которые наносят узкой полоской на соединяемые поверхности.

Заклепки для холодной клепки изготовляют из пластич­ных сталей Ст 10, Ст 20, или хромистых -15 X, 20 X, обладающих высокими прочностными характеристиками. Для горячеклепаных соединений обычно используют углеродистые стали типа Ст 30, 35, 45.

Для силовых соединений из алюминиевых сплавов используют заклепки из дюралюминия Д1, Д16. В некоторых соединениях находят применение заклепки из меди, латуни, бронзы, никеле­вых и титановых сплавов. К достоинствам заклепочных соединений относят их стабильность, простоту контроля качества, работоспо­собность при вибрационных и ударных нагрузках. Из недостатков наиболее существенными являются высокая трудоемкость изготовления и стоимость, уменьшение площади поперечного сечения соеди­няемых деталей из-за наличия сверлений под заклепки. Основные типы заклепок стандартизованы. Наибольшее распространение в общем машиностроении находят заклепки с полукруглой, с потай­ной и с полупотайной головкой (рис. 2.2)

Рис.2.2.Формы головок заклепок

Пример обозначения на чертеже заклепки с диаметром стержня d= 8 мм, длиной 25 мм (материал заклепки допус­кается не указывать): заклепка 8x25 ГОСТ 10299-80.

В зависимости от расположения заклепок различают однорядные, двухрядные и многорядные заклепочные соединения (рис. 2.3). На сбороч­ном чертеже заклепки изображают в одном - двух местах сечения, а в других местах дают только осевые или центровые линии.

Заклепочное соединение следует нагружать только сдви­гающими усилиями и по возможности исключать действие изги­бающих моментов, т.к. возникающие при этом напряжения рас­тяжения складываются с оставшимися напряжениями в заклепке после склепывания деталей, что может привести к разрыву стержня или отрыву головки. Исключить возникновение изгибающего момента можно установкой двух накладок (рис. 2.4). Это приведет к двухсрезному соединению, которое является более прочным.

Рис. 2.3 Типы заклепочных швов

Рис. 2.4 Соединение с двумя накладками

Расчет заклепочных швов на прочность.