Система отверстия и система вала

Существуют две системы образования посадок: система отверстия и система вала. В основе системы отверстия лежит независимость размера отверстия от размера и вида посадки, т. е. предельные отклонения данного размера отверстия одинаковые для всех посадок. Различные посадки создаются путём изменения предельных отклонений вала.

Отверстие в этой системе является основным и его поле допуска обозначается буквой H (рис. 6 а).

Посадка в системе отверстия обозначается: в числителе – поле допуска отверстия, в знаменателе – поле допуска вала (см. все предыдущие размеры посадок).

При образовании посадок в системе вала, принимают размер вала, независящим от вида посадок, а различие посадок получают за счёт изменения предельных отклонения отверстий (рис. 6 б). Поле допуска вала основной детали в этой системе обозначают буквой h.

Пример обозначения посадок в системе вала:

Преимущественное применение получила система отверстия, так как при ней значительно сокращается номенклатура режущего и мерительного инструмента.

Посадки назначают из расчёта или накопленного опыта.

Вопросы для самопроверки

1. Опишите типичный цикл жизни нового изделия.

2. Назовите основные элементы конструкций.

3. Работоспособность и критерии, характеризующие конструкции.

4. Проектирование. Работы, выполняемые в процессе проектирования.

5. Конструирование. Стадии конструирования.

Взаимозаменяемость и стандартизация. Виды, назначения. Разновидности стандартов.

6.Система автоматизированного проектирования

7. Назначение предпочтительных рядов чисел.

8. Чем определяется точность изготовления детали?

9. Назовите основные термины и определения, связанные с размерами детали.

10. Сколько установлено квалитетов точности и от чего они зависят?

11. Какими способами указываются отклонения размеров на чертежах?

12. Что характеризуют посадки, и на какие три группы они делятся?

13. Назовите две системы образования посадок. Какая предпочтительнее и почему?

2. СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Под соединением понимают жёсткое скрепление отдельных деталей механизма или машины. Оно осуществляется с помощью заклёпок, болтов, винтов, шпонок, сварки и т. д. Применение различных соединений упрощает технологический процесс и уменьшает стоимость изготовления изделий, поскольку во многих случаях проще и экономичнее выполнить сложное изделие из нескольких простых деталей, а затем их соединить, чем сделать его из одного куска металла.

Выбор того или иного вида соединения определяется экономическими соображениями, конструктивными особенностями соединяемых деталей, условиями работы изделия и т. д. Все виды соединений должны обладать прочностью, жёсткостью и быть надёжными при эксплуатации, применимостью способа для соединения деталей различной формы и размеров, изготовленных из различных материалов. Соединения бывают неразъёмные и разъёмные.

2.1.Неразъёмные соединения

Неразъёмным называется соединение, разборка которого невозможна без повреждения входящих деталей. К неразъёмным соединениям относятся соединения сваркой, заклёпками, пайкой, склеиванием, с натягом, развальцовкой и др.

2.1.1.Сварные соединения

Соединение частей в одно целое при сварке получается за счёт местного нагрева соединяемых частей до расплавленного или пластического состояния. Достоинства. Сварное соединение является самым совершенным из неразъёмных соединений. Сваркой можно соединять как металлические, так и неметаллические детали. Его преимуществами являются: равнопрочность по отношению к соединяемым деталям; экономия материала и уменьшения веса конструкции по сравнению с заклепочным соединением; высокая производительность и простота процесса сварки. Недостатками сварных соединений являются появления температурных напряжений и концентрация напряжений, а также возможность коробления при сваривании тонкостенных элементов; возможность существования скрытых (невидимых) дефектов (трещин, непроваров, шлаковых включений), снижающих прочность соединений; недостаточная надёжность при значительных вибрационных и ударных нагрузках.

Способы сварки. Наиболее распространёнными способами сварки являются: электродуговая, контактная, автоматическая, газовая, в защитной среде инертных газов и в вакууме, электронным лучом, давлением в вакууме (диффузионная сварка) сварка ультразвуком, холодная сварка и сварка трением.

Виды сварных соединений. По взаимному расположению соединяемых элементов сварные соединения разделяются на следующие группы: стыковые (рис. 7 а), внахлёстку (рис. 7 б), тавровые (рис. 7 в), угловые (рис. 7 г). В зависимости от расположения шва относительно линии действия силы F (рис.8) швы называются: лобовой, располагающийся нормально к направлению действующего усилия F; фланговый, располагающийся параллельно направлению силы F (рис. 3.2 а); косой, располагающийся под углом к направлению силы F (рис. 3.2 б).

Расчёт сварных швов. Так как соединение обычно разрушается по месту сварки, то основным критерием работоспособности сварных швов является их прочность.

Рассчитывают соединения в предположении равномерного распределения напряжений по сечению швов.

Стыковые швы. Стыковые сварные швы (рис.9 а) в зависимости от направления внешних сил испытывают деформации растяжения или сжатия. Расчёт стыковых соединений на статическую нагрузку ведётся по формуле:

(9)

где σ – расчётное напряжение в сварном шве, Па;

F – сила, нагружающая сварной шов, Н;

l − длина сварного шва, м;

s – расчётная толщина шва, равная наименьшей толщине свариваемых деталей;

− допускаемое напряжение сварного шва при растяжении, Па.