Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (947315), страница 26
Текст из файла (страница 26)
пературы пайкн Прочность паяных соединений су. !цественно завнснт от прочности прнпоя н активности взанмодействня рас. плавленного припоя н основного ме. галла Прн активном растворении прн. поя в металле прочность соединений на 30 — 60оггв выше прочности припоя Механические характеристики паяных соединений приведены в табл !2— 15 Прн повышении температуры окру.
жающей среды прочность соединений сннжается д(ля соеднненнй, работающих прн повышенных температурах, целесообразно применять прнпон, легированные марганцем (ПСр 37,5) н никелем (ПСр 40) Жаропрочные прнпон на основе меди (табл 14) могут работать до температуры 600 'С С помощью жаропрочных прнпоев на основе нн. келя получают соедннения с рабочей температурой до 900 *С Прочность соеднненнй, паяных оловянно-свннцовымн припоями, составляет 30 — 60 МПа (табл !5) В паяных конструкциях в основном следует применять соедннення внахлестку (особенно в герметичных соединениях, рнс 16) В соединениях необходимы вентиляционные отвер. стня для отвода газов, саздающнх давление прн нагреве во время пайки (ряс 17) Прн пайне фланцев к трубаь! следует предусматривать посадочный поясок н упор на трубе нлн фланце (рнс.
!8), а прн пайке конструнцнн Пояные соединения 125 13, прочность арн срезе алямы» соединений внзхлестяу ярн повышенных темаерзтурзх тз. МПе, нрн температуре, 'С Основной металл Припой 200 300 400 600 ПСр 45 ПСр 37.5 Пср 4О 12Х18Н9Т 15Х18Н12С4ТЮ 160 — 240 з!о †3 !50 в 170 145- !50 50 — 90 30 — 40 !10-180 220 †3 !4. Прочность нрн срезе соединений, цвямных мзрапрачным припоем нз основе меди впр 1 МПз, прн температуре, 'С Основной металл ЗО ! ЗОО 600 -60 500 400 190 в 220 !90 240 2!О -250 90 — 160 430 — 580 250 — 300 190 -220 300-400 ЗОΠ— ЗОО 190 — 230 12Х18Н9Т Х15Н9Ю Х!7НЗМТ 379 — 500 2!Π— 300 210 — 250 120 — 200 90 — !30 И. прочность нрн срезе саеднменнй, пзянных алавннно.свннцавым припоем пОС 40 тв.
МПз, при температуре 'С Осяаевай металл — 183 — 196 33 29 55 34 34 31 55 ЗО 35 27 51 50 27 Зч 28 32 1б 14 22 20 МЗ Л62 Сталь 20 12Х1ВН9Т 35 т9 60 30 В конструкциях, где припой укладывахут в виде шайб, фольги или тонкой с посадкой деталей с натигам — канавки для лучшего затекання припая. При конструировании соединения, пайка которого будет производиться в печах и других установках, следует предусматривать специальные пазы нли выемни для укладни на место сная припоя в виде парашна, пасты, проволоки, палас, шайб или нанесения припева гальваническим способом, с термавакуумным напылением и т.
д. (рис !9). Рнс. 17. Соединения с в нтнляцнаннымн отверстнямн Йй Рнс. 18. Соединения с аасздачным паясяам н упорам Рнс. 1б. Пенные соединения внвхлестну 126 Глава 8 ВАЛЫ Рис. !3 укладка при ои полосы, необходимо обеспечить возможность перемещения паяи ых де- В машиностроении наиболее распространены прямые валы в форме тел вращения, устанавливаемые в подшипннковых опорах. Валы, передающие только крутящий момент от одной детали к другой, называют тарсианными (рессарами).
Часто передача крутящего момента связана с появлением осевых и радиальных снл. Валы обычно подвержены действию крутящего и изгибающего моментов, а танже перерезывающих и продольных сил. Реже встречаются валы, используемые лищь для поддержания вращающихся деталей н не передающие полезного крутящего момента.
Такие валы называют осями. )(ля обеспечения работоспособности валы и асн должны удовлетворять условиям прочности, жесткости и технологичности. В специальных конструнциях к валам предьявляют дополнительные требования: износостойкссти, устойчивости, минимальной массы и т.
п. КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ И МАТЕРИАЛЫ ВАЛОВ В зависимости от распределения нагрузон вдоль оси вала н условий сборни прнмые валы зыполннют ступенчзтымн (рнс. 1, а) или гладкими т (рис. 1, б). Н посл дине годы гладкие валы благодари тетиологиаиости иатодит есе более широкое приыеиоиие талей в сторону уменьшения зазора (например, за счет прижимов н т.
д.). Паз илн выемку для укладки припоя выполняют, как правило, на детали, имеющей большее сечение. Расчет на прочность ивяных соединений проводят так же, как н расчет сварных соединений. Контроль качества паяиых соединений аналогичен контролю сварных соединений.
Более распространены валы ступенчатые, близкие по форме к балкам равного сопротивления изгибу. Такие валы удобны при сборне, а уступы используют обычно для упора деталей, насаживаемых на вал, и передачи осевых усилий. При конструировании ступенчатых валов необходимо иметь в виду, что любав насаживаемая не- разъемная деталь должна проходить до своего места посадив на валу без натяга (во избежание ослабления посадок из-эа повреждения поверхностей).
Диаметры посадочных поверхностей (под ступицы колес, звездочек и др.) следует выбирать из стандартного ряда посадочных размеров, а диаметры посадочных поверхностей под подшипники качения — нз стандартного рядн внутренних диаметров падши пинков. Конструктивная форма зависит ат нагрузок на вал и, как следствие, от спасова соединения вала с насаживаемыми иа него деталями. При больших крутящих моментах и повышенных требованиях к центрированию применяют шлицезые соединения (см. гл, 5).
Для снижения напряжений на шлнцевых участках валов целесообразно увеличивать внутренний диаметр шлнцев на 15 — 20од по сравнению с диаметром вала (рнс. 2). Входные кромки шлицев на валу должны иметь фаски для облегчения монтажа н снижения контактных давлений при работе, Если соединение передает (помимо крутящего момента) осевое усилие, то 12) Конструнтивныл формы и материалы валов Рнс. Ц Прямые валы осуществляют затижку соединения, фиксируя его в осевом направлении с помощью упорного буртика, кеторый выполняют обычно на гладкой части вала. При средних значениях крутящего момента и менее высоких требованиях к точности центрирования применяют шпоночные соединения (см.
гл. 5). При действии осевых усилий соединяемые детали также фиксируются в осе. вом направлении затижкой (рнс. 3). Дли зубчатых колес 7-й степени точности и выше рекомендуется применять шлнцевые соединения независимо от крутящего момента. Если шпоночное соединение собирается с гарантированным натягом, то необходямо предусмотреть возможность направления паза ступицы на шпонку до начала участка с натягом (например, за счет удлиненной направляющей фаски н т. д.). Соединение валов и ступиц (шкивов, колес и др.) часто осуществляют с гарантированным натягом (см, гл.
6). В таких соединениях имеетси довольно высокаи концентрация напряжений (см. с. !03). При конструировании валов следует предусмотреть меры по снижению концентрации напряжений вблизи кромок ступиц. диаметр подступичной части вала для этих же целей следует увеличивать на 5 — 10)се по отношению к соседним участкам. хсля повышения сопротивления усталости подступичную часть вала желательно упрочнить поверхностным пластичесним деформнрованием. Для посадки подшипников на валах делают заплечники или упорные буртики (рис.
4), их высота должна находнтьсв в соответствии с размерами округлений на кольцах подшипников и условиями демонтажа подшипнихов. Переходные участки валов между соседними ступенями разных диаметров выполняют с полукруглой нанавкой для выхода шлнфовального круга (рис. 5, а), галтелью постоянного радиуса (рис. 5, б) и галтелнми специальной формы (см. рис. 4]. Сопряжение шейки подшипника с соседним участном вала обычно осуществляют галтелью постонннога радиуса (Г)г =.
3, г(с( = 0,2-0,4). Рнс. с. Ш.ннееос соедин нне Рнс. 3. Соединение масанов ! 28 Рнс. 4. Соцранении ссгиеи а вала — св, с:с 1 и) Рис. Б. Галсели на валах Рис В. Шлицеаое соединение валов Рнс, 7 сьлаицевое еовдине»и валов В ряде конструкций применяют прямые полые валы.
Канал уменьшает массу зала, его используют для размещения соосного ваза, деталей управления, подати масла и охлаждающего воздуха и т. и, Часто для подвода масла к подшив. инкам нли других целей ва.т изготовляют со сквозным попсрецным отверстием, создающим высокую концентрацию напря;ьенийс, Длц повышения гсроонссти валов отверстия подана. гаютсн дорнованию (шариком или дорном, см. гл, 34), края отверстий скругляют.
Длнпныс валы ныполняют состав. ными. Соосные валы соединяют с по. мощью шлицевых соединений (шпице. вых муфт, рис. 6), или фланцевых соединеней (рис. 7). Для передаци больших крутящих момснтон и нри ограниченных осевых габаритах используют соединения с торцовымл радиальными пслнцами звользентного нли, реже, треугольного профиля срссс. 8). Протяженность торцовых шлицев иногда сокращают, выполняя их сенторами на участках между бол. тами. Подобным образом осуществ. лают соединения валов с дисками компрессоров и турбин. Для изготовления валов в основном используют углеродистые ста.ти марок 20, 30, 40, 45 н 50, а также легированные стали марок 20Х, 40Х, 40ХН, 30ХГСА, 40ХН2МА, 18Х2Н4МА н др.
(табл. )). Рнс, В. (оедннение с помов!ыо торцовма шанцев Оснизние технические требования !20 1, Маваавчесвва ларактармстнва осмоввыл мвтарвалов валов ав ! а ( а, Марка сталь Козффв. циьнты ' Диаметр ззго. товкв, мм. ае более твар. хвать НВ. ве менее Мпа 220 130 Не ограввчен С75 520 На огрвввчан 120 ВО 250 350 386 150 210 230 0 0 0,05 0 6.1 0,1 560 800 900 200 240 270 286 550 660 На огравьлев 200 120 320 360 410 40Х 200 240 270 500 650 750 730 800 900 200 210 240 0,05 0,1 4ОХН На ограмвчав 200 зза 656 750 820 920 360 2!а 420 , 250 а ! 20 20Х 12ХНЗЛ 12ХЗ!414 18ХГГ 145 197 260 300 330 0 0 6.05 0.1 О,! 60 !20 120 240 400 700 850 950 170 300 420 500 520 400 650 950 1!00 1 150 100 !60 210 250 280 0 0.05 О,! 0,15 0.16 120 ЗахГГ На оь рань чеа 120 60 0,05 0,1 0,1 270 320 415 460 520 650 260 310 330 О,! 0,16 0.2 950 1150 1500 750 950 1200 Цм с 138 Выбор материала, термической и химика.термической обработки апре.
делается конструкцисй вяля (например, валы.шестерни изготовляют из иизкоуглсроднсть!х лещьрованных ста. лей марок 12ХНЗЛ, 12Х2НВЛ н других с последующей цементацией) и опор, требованиями к конструкции н условиями эксплуатации. Быстроводные валы, вращающиеся в подшипниках скольжения, требуют высокон твердости цапф, поэтому их изготовляют нз цемснтуемых сталей 12Х2Н4Л, 20Х, 18ХГТ иля азотируемых сталей 38Х2М1ОЛ и др. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ Технические условия на изготовление валов зависят от требований к конструкции.
Обработку валов осуществляют, нак правило, в центрах. Заказ 402 Наиболее жестние требованвя по точности и шероховатости поверхности предъявляются к шейкам валов, на которые устанавливают подшипники качения. О!клоненвя от круглости в цилин. дричностн мест пасадин не должны превышать 0,5 допускз на диаметр, а длв подшипников клвссов точности 5, 4 н 2 — 0,25 допуска на диаметр. Торцовое бнеяио заплечика для под. шипников классов точности д и б не должно превышать 0,02 — 0,03 мм, а для подшипников классов точности 5, 4 и 2 — 0,003-0,018 мм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
