1 (Варламова Тибанов (Метода))

Мосиовскин тес уд рствеинь~й техиическин имени Я.З аумаца университет ' варлаам~~* В П. Тибанов Методические укзз К ВЫПОЛНЕНИЮ ДОМВШНЕ ЕГО ЗЗДВНИЯ пО разделу «Соединения» курсй «Основы конструирования ДЕТЯЛЕИ И УЗЛОВ МВШИН>> у~~д мя $, 1 Издательство Г,*ТУ им. Н.Э. Баумана 1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ УДК б213П ББК 34.42 В18 Рецензент Г.М Туиглигг Л н Пец Варланозн Владимир Павлович Тибавев Редактор О.М.

Королева Корректор Г.П о««авва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 105005, Москва, 2-я Бауманская, 5. ЯЗ МГТУ нм. Н.Э. Баумана~ 299"" 18ВЬУ 5-7038-2278-5 3 Варламова Л.П., Тибаиов В.П. В18 Методические указания к выполнению домашнего "зада'-, ния по разделу «Соединения» курса «Основы конструирова'- ния деталей и узлов машин» /Под ред. Л.П. Варламовой'.— М.: Изд-во МПУ им.

Н.Э Баумана, 2003, — 88 с.. ил, 18В1Ч 5-7038-2278-5 Приведены формулы и справочные ланные, необхолимыс лля расчета ... соединений: сварных, резьбовых,шпоночных,шлицсвых, с натягом, заклег ночных, клеевых,а также передачи винт в гайка скольжения. Представчсньг примеры расчетов. Дла сттдентов 3-го кУРса, а также стаРЫих кУРсов, выполНЯющнх Расчес.' ты деталей соединений. Табл.

19. Ил. 37. Библиогр. 8 нззв. Методические удазанив к выволиевию ломавыыо задавив ио разделу » курса «Основы яоиструировавив деталей в узлов маввич Подписано в печать 20.03.03. Формат бйхзя/10. Бумага офсетная. Печ. л. 5,5. Уел.печ.л. 5,12. Уч.-нзл, л. 5,85. Тираж 300 зкз.

Изд. ЬЬ 112. Заказ Я, Домашние задания входят и комплекс работ, выполняемых студентами при изучении дисциплины «Основы конструирования деталей и узлов машин» Цель задания — практическое освоение методов расчета и приобретение навыков по выбору оптимальных параметров. В данных методических указаниях приняты следующие обозначения и размерности основных величин. Линейный размер— миллиметр (мм); площадь — А, квадратный миллимегр (мм2); сила — Г„ньютон (Н); напряжения — сь т, ньютон на квадратный миллиметр (Н/мм2), численно равный мегапаскалю (МПа); момент изгибающий, отрывающий — М, момент крутящий (вращающий), сдвигающий — Т, ньютон-метр (Н м); мощность — Р (кВт).

Домашние задания выполняют на листах писчей бумаги формата А4, С левой стороны оставляют поле, равное 20 мм, остальные поля должны быть не менее 1О мм, Используют только одну сторону листа, пишут четко, без помарок; страницы нумеруют. Задание снабжают титульным листом, образец оформления которого приведен в приложении 1. Содержание задания разбивают на отдельные раздельг (части), их обозначают цифрами. В свою очередь, каждый раздел разбивают на отдельные пункты.

Пункты нумеруют в пределах каждого раздела или части. Каждый пункт оформляют по следующему плану: 1) заголовок с указанием рассчитываемой детали (параметра) и критерия работоспособности (прочность, жесткость, износостойкость и т. п.); 2) расчетная схема с указанием всех необходимых размеров, величины, направления и обозначения сил, зпюр сил, моментов и напряжений с указанием их значений; 3) наименование выбранного материала с указанием вида термообработки и используемых в расчете характеристик механических свойств," 4) определение допускаемых напряжений; б) расчет; 6) вьпюд о полученных результатах.

Расчет оформляют так: записывают расчетную формулу; приводят расшифровку входящих в формулу символов (каждого с новой строки) в той последовательности, в которой они приведены в формуле, с указанием размерности (в пределах задания каждый символ расшифровьгвают один раз); затем вместо символов в том же порядке, в каком они записаны в расчетной формуле, подстав- лают их числовые значения; промежуточные вычислении опуска- ют и приводят окончательный результат расчета с указанием раз- мерности. Для применяемых в расчете формул, коэФФициентов и спра- вочных данных делают ссылку на литературный источник, запи-':,:: сывая в квадратных скобках порядковый номер источника, под которым он помещен в списке использованной литературы, В конце вьпюлненного задания дают список использованной: литературы. Сокращение слов в тексте задания не допускается, за исключе'- ',: нием общепринятых, например: и т.

д., и др. Полученные при расчете размеры деталей необходимо округ- лять. При наличии соответствующих стандартов (на резьбу, кре- ', пежные детали, шпонки, шлицы и т. д.) размеры деталей округля- ют до значения,. соответствующего стандарту. Если специальных стандартов на рассчитываемый параметр не существует, то линей- ные размеры деталей необходимо округлять до ближайшего значе- ния из стандартного ряда чисел тта40 (ГОСТ 6636-69), приведен-' ного в приложении 2. Объектами заданий являются сборочные единицы, характер- ные для машиностроения общего назначения, сравнительно не- большие по габаритам и состоящие из разнотипных соединений.' Приведенные в пособии рекомендации по выбору материалов," расчетных схем и другие соответствуют указанному характеру представленных сборочных единиц.

Более полная информация по этим вопросам содержится в работах [1 — 4]. Во всех заданиях силы, действующие на соединения, следует считать постоянными. Расчет деталей необходимо проводить на статическую прочность. Особенности расчета при переменных на-з грузках описаны в работах [1 — 5]. Приведенные допускаемые напряжения и коэффициенты безопасности (запаса) соответствуют средким условиям (по сте- пени ответственности конструкции, требуемой точности расчета. и т. п.), Расчет деталей соединения следует проводить, предварительно' выделив соединение из сборочной единицы и составив для него „:-';- расчетную схему. Рекомендуется применять следующие материалы: а) для литых деталей (станины, корпуса, кронштейны, траверс сы и т, и.) — чугун СЧ20; б) лля механически обработанных деталей типа фланцев осей и других — сталь 35 горячекатаную; в) для деталей сварных соединений (листы, прокат, трубы)— сталь Ст.3; г) для крепежных деталей — сталь (см.

далее табл. 3.2); д) для шпонок — сталь 45 и др. (см. далее разд. 6)„' е) для штифтов — сталь (см. далее подразд. 6.4); ж) для валов — сталь 45 термически УлУчшеннУю; з) для винтов и гаек передач винт — ' гайка скольжения (см. далее подразд. 4.1); и) для воротков домкратов и прессов — сталь 45 горячекатаную; к) для заклепок — сталь (см. далее подразд.

7.1), Механические свойства материалов, полученные при испьпании гладких стандартных образцовз приведены в табл. 1.1. Та6аица 1.1 Мелеличеслие саоастаа материалов з~~ь 35 Л ~ Нормализа- [280 з 5011 з [Сталь 50 Л [ илл ] 340. ~ 580 ~ Стель Ст.з ~ ~ЗЗО ЗЗЗ зСтель Ст,б ] Горлчелата- Г' -300 бОО з ~Сталь 35 ' нел 320, Щ с,е ~ Зет 7 З ЗЗЗ .ЗЮ ' Сталь 45., ~аи~ 800 ' 1000 ~~ее з ~узза зь зззз зззз 22 105; 0,3 : 207 НВ 270 НВ ' ,45 НКС' зз 270 НВ з з45 НКСз 2.

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 2.1. Оби1ие сведеяии В заданиях представлены малогабаритные сварные соединения стальных деталей для машиностроении общего назначения„выполненные с применением злектролуговой или контактной свар- тп~'зс ГГа з Т ] з Тсрмообра- Матсриал ботка или со'зАе 4 100 ~ 150 з 0,75-1Ф ~ 0,33 50 НВ,' ~Бр. 010Ф1 140 з 220 1,1 10' 0,35 80 НВ ' 2,3. Расчет угловых швов ки. Сведения об иных сварных соединениях представлены в работах [1 — 41, Сварные швы выполняют равнопрочными с соединяемыми деталями, Способы достижения равнопрачности также описаны в работах [1 — 41. При действии статической нагрузки разрушение сварного соединения обычно происходит па сечению шва, имеющему наименьшие размеры.

Такое сечение называют опасным. На рис. 2,1 это сечение отмечено волнистой линией (соединения: а — стыкавое, шов стыковой; 6- нахлесточное, шов угловой; в — тавровое, шов стыковой; г — тавровое, шов угловой). 2Л. Расчет стиховых швов Применение механической обработки торцов соединяемых деталей„проводимой до сварки, способы этой обработки описаны в [1 — 4[, Расчет стыковых швов ведут по номинальному сечению (без учета наплывов) и номинальным напряжениям, для вычисления которых используют известные из курса сопротивления материалов зависимости для сплошных балок.

При одновременном действии нормальных о и касательных т напряжений в наиболее нагру- ' женной точке сечения определяют эквивалентное напряжение а согласно четвертой теории прочности: а, = о + Зт 2 Условие прочности имеет вид оз я [о')р, где [о'[р находят по, -', табл. 2.1. Угловые швы наиболее часто выполняют с нормальным поперечным сечением с соотношением сторон 1:1 (рис. 2.2). Сторону сечения шва называют катетом и обозначают л. Разрушение углового шва происходит по наименьшему сечению по плоскостгг, прохолящей через биссектрису прямого угла, Размер шва в этом сечении [й, второй размер — длина шва (рис. 2.2, а), При многопрохолнай автоматической н полуавтоматической сварке, а также при ручной сварке принимают Д = 0,7, считая шов равнобедренным прямоугольным треугольником (рис. 2.2, б).

Для двух- и трехпроходной полуавтоматической сварки [3 = 0,8; для такой же, но автоматической сварки [3 = 0,9, а для однопроходной автоматической [3 = 1,1. Следует принимать й < Б ао. В машиностроении общего назначения обычно 1г ~3 мм.

Иные формы поперечного сечения углового шва, фактические законы распределения напряжений и их учет при необходимости высокой точности расчета представлены в [1 — 41. Расчет угловых швов ведут условно по касательным напряжениям т. Суммарное касательное напряжение в наиболее нагруженной точке сечения определяют геометрическим сложением составляющих напряжений. Напряжения, вызванные центральными силами, считают равномерно распределенными по сечению. Исключение составляют напряжения, вызванные центральной поперечной силой в коротких швах, расположенных перпендикулярно линии действия силы. Ими пренебрегают.