Применение сварных соединений
ПАВЛЕЦОВА Н.К., ДЕГТЯРЕВ А.И., МОСКАЛЕВ В.А., НЕСТЕРОВ А.А.
Практикум по расчету сварных и резьбовых соединений
Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качества учебного пособия
Издательство
Пермского национального исследовательского политехнического университета
УДК 621.81.001.66 (075)
П12
Рецензенты:
доктор технических наук Е.В. Матыгуллина
(Пермский национальный исследовательский политехнический университет)
кандидат технических наук В.Н. Ковров
Заведующий лабораторией физико-механических свойств материалов
(Институт механики сплошных сред УрО РАН)
Павлецова Н.К., Дегтярев А.И., Москалев В.А., Нестеров А.А.
П12 Практикум по расчету сварных и резьбовых соединений: Учеб. пособие /Перм. нац. исслед. политехн. ун-т. – Пермь, 2014. – 65 с.
Методические указания разработаны в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской федерации «09» ноября 2009 г., номер приказа « 538» по направлению подготовки 150700.62 «Машиностроение» для дисциплины «Детали машин».
Изложенный материал включает краткие теоретические сведения и необходимые справочные материалы по расчету резьбовых и сварных соединений деталей машин. Приведены примеры с решениями и задачи для выполнения домашних заданий и проведения практических аудиторных занятий.
Методические указания также могут быть использованы в учебном процессе при подготовке бакалавров и специалистов других направлений и специальностей высшего профессионального образования.
УДК 621.81.001.66 (075)
© ФГБУ ВПО Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 2014
Настоящее методическое пособие состоит из двух частей. В первой части приводятся краткие теоретические сведения по тем разделам курса «Детали машин и основы конструирования», по которым выполняются контрольные работы, расчетные формулы и справочный материал, необходимый для решения задач. Даются примеры решения задач. Основными источниками при составлении этой части пособия послужили: Н.Г. Куклин, Г.С. Куклина Детали машин. – М.: Высшая школа, 1987, 383 с.; П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа, 2000, 416 с.; А.Е. Шейнблит Курсовое проектирование деталей машин. – М.: Машиностроение, 2000, 492 с.
Во второй части пособия приведены задачи для выполнения контрольных работ.
При составлении сборника задач использованы: М.Я. Романов, В.А. Константинов, Н.А. Покровский Сборник задач по деталям машин. – М.: Машиностроение, 1984, 240 с.; С.П. Фадеев Расчеты деталей машин. - М.: Высшая школа, 1984, 181 с.
Приведены три группы задач. В первой группе представлены задачи по сварным и резьбовым соединениям; во второй – по соединениям с натягом, шпоночным и шлицевым соединениям; в третьей – по передачам гибкой связью (ременным и цепным).
Каждый студент решает по одной задаче из каждой группы. Номер задачи соответствует последней цифре номера зачетной книжки, номер варианта – предпоследней цифре.
ЧАСТЬ I
Сварные соединения
Общие сведения
Сварные соединения представляют собой основной тип неразъемных соединений. Они образуются путем местного нагрева деталей в зоне их соединения. В современном машиностроении применяют различные виды сварки. Наибольшее распространение получили электрические виды, основными из которых являются дуговая и контактная сварка. Различают три разновидности дуговой сварки:
1) автоматическая сварка под флюсом. Этот вид сварки высокопроизводителен и экономичен, дает хорошее качество шва. Применяется в крупносерийном и массовом производстве для конструкций с длинными швами;
2) полуавтоматическая сварка под флюсом. Применяется для конструкций с короткими прерывистыми швами;
3) ручная сварка. Применяется в тех случаях, когда другие виды дуговой сварки нерациональны. Этот вид сварки малопроизводителен. Качество шва зависит от квалификации сварщика.
Для дуговой сварки применяют электроды с различной обмазкой. По ГОСТ 9467-75 для ручной дуговой сварки конструкционных сталей изготовляют покрытые металлические электроды следующих типов:
Э42, Э46 и Э50 - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением sв до 500 МПа;
Э42А, Э46А и Э50А - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с sв до 500 МПа, когда к металлу сварных швов предъявляют повышенные требования по пластичности и ударной вязкости;
Э55 и Э60 - для сварки углеродистых и низколегированных сталей с 500 £ sв £ 600 МПа;
Э70, Э85, Э100, Э125, Э150 - для сварки легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности с sв > 600 МПа.
Буква Э обозначает электрод, число после буквы Э обозначает минимальный гарантируемый предел прочности металла шва в кгс/мм2; буква А обозначает гарантируемое получение повышенных пластических свойств металла шва.
Контактная сварка применяется в серийном и массовом производстве для нахлесточных соединений тонкого листового металла (точечная, шовная контактная сварки) или для стыковых соединений круглого и полосового металла (стыковая сварка).
Применение сварных соединений
В современном машиностроении, в строительстве и других отраслях промышленности сварные соединения вытеснили заклепочные, за исключением особых случаев. В настоящее время сварку широко применяют как способ получения заготовок деталей из проката в мелкосерийном и единичном производстве, а также в ремонтном деле. Сварными выполняют станины, рамы, корпуса редукторов, зубчатые колеса, шкивы, коленчатые валы и другие детали.
В массовом производстве применяют штампосварные детали, полученные дуговой автоматической или контактной сваркой.