Какие виды соединений называются швами?

Типы сварных соединений и виды сварных швов, характерных для ЭШС

Какие виды соединений называются швами?

Полуавтоматы для дуговой сварки и их основные узлы

Все конструктивные элементы сварных соединений и швов ЭШС определены в нормативных документах. Электрошлаковой сваркой можно получить практически все виды сварных швов. Типы стыковых сварных соединений приведены на рис. 79.

ж) 3)

Рис. 79. Стыковые сварные соединения: а, б — с равными и разными толщинами свариваемых кромок; в — с уменьшением одной кромки до размеров сопрягаемой; г — с увеличением толщины более тонкой кромки; д — с фигурной разделкой кромок; е — «замковое» соединение; ж — Х-образное соединение; з — соединение монолитной кромки с набором пластин

При сварке стыковых соединений между двумя прямыми кромками предусматривают зазор «в», который является одним из важнейших технологических параметров режима сварки. При ЭШС стыковых соединений с разной толщиной кромок срезают более толстую кромку
или наращивают более тонкую для выравнивания толщин свариваемых деталей. Типы угловых и тавровых соединений показаны на рис. 80.

в) г)
дI el ж.1 з)Рис. 80. Угловые и тавровые соединения: а — угловое с прямой разделкой кромок; б — угловое с разделкой кромок на «ус»; в — тавровое без разделки кромок; г, д — тавровое с разделкой примыкающей детали; е — соединение литых деталей; ж, з — крестообразные соединенияУгловые и тавровые соединения, выполняемые ЭШС, встречаются значительно реже стыковых соединений. Наибольшее распространение они получили при изготовлении станин различных прессов из проката. Величины зазоров в зависимости от свариваемых толщин приведены ниже:

Толщина свариваемых 16—30 30-80 80—500 500—1000 1000-2000

Различные виды сварных швов показаны на рис. 81.

г) д) el ж) з)

Рис 81. Виды сварных швов: а, б—прямолинейные на вертикальной и наклонной плоскостях; в — участок шва пространственной формы (трещина); г, д,е—кольцевые на цилиндрической, конической и шаровой
поверхностях; ж, з — переменного сечения и с дополнением до прямоугольного

Наиболее распространенные сочетания сварочных проволок и марок свариваемых металлов, которые обеспечивают механические свойства сварных соединений на уровне свойств основного металла приведены в табл. 39. Все данные сочетания можно выполнять с применением флюсов АН-8 и АН-99.

Таблица 39

Свариваемые стали Марка проволок;! Свариваемые
Клас? Марка ТОЛШЕШЫ. ММ
Конструкционная Ст. 2. Ст. 3. МСт. 3 Св-OS А: Се-OS А 40-300
Котельная 13К. 20К. 22К. 09Г2С Св-10Г2: СВ-10Г2С: СВ-10Г2С 40-16040-160
Нн зко легированная 12ХМ. 2 ОГЛ С.2 ЗГСЛ. ОЗТДНФ. 16ГНМА Св-10Х2М, 18ХМА, Св-08Г2С, Св — 08ХН2М 40-120200-1000100-800

Контрольные вопросы:

1. Какие виды сварных швов можно получить ЭШС?

2. Какие технологические особенности существуют при ЭШС деталей разных толщин при стыковых соединениях?

3. Какая зависимость существует между зазором и толщиной деталей при ЭШС?

4. Для чего необходимо определенное сочетание основного металла и сварочной проволоки при ЭШС?

Методы контроля качества сварных соединений могут быть разделены на две основные группы: методы контроля без разрушения образцов или изделий — неразрушающий контроль; методы контроля с разрушением образцов или производственных стыков …

Наиболее распространенные виды дефектов в сварных швах

Надежность эксплуатации сварных соединений зависит от их соответствия нормативно-технической документации, которая регламентирует конструктивные размеры и форму готовых сварных швов, прочность, пластичность, коррозионную стойкость и свойства сварных соединений. Сварные соединения, выполненные …

Противопожарные мероприятия

Для предупреждения пожаров необходимо соблюдать следующие противопожарные мероприятия. Постоянно следить за наличием и исправным состоянием противопожарных средств (огнетушителей, ящиков с сухим песком, лопат, пожарных рукавов, асбестовых покрывал и т. д.). …

Источник: https://msd.com.ua/poluavtomaty-dlya-dugovoj-svarki-i-ix-osnovnye-uzly/tipy-svarnyx-soedinenij-i-vidy-svarnyx-shvov-xarakternyx-dlya-eshs/

Инженерная графика

Какие виды соединений называются швами?

По вопросам репетиторства по инженерной графике (черчению), вы можете связаться любым удобным для вас способом в разделе Контакты. Возможно очное и дистанционное обучение по Skype: 1000 р./ак.ч.

Неразъемными соединениями называются такие, повторная сборка и раз­борка которых не­возможна без повреждения деталей. К ним относятся соединения сварные, паяные, соединения, получаемые склеиванием, соединения заклепками и т.д.

6.1 Соединения сварные

Сварка — один из наиболее прогрессивных способов соединения сос­тавных частей изделия. Сварка — это процесс получения неразъемного со­единения пу­тем сплавления металлов дета­лей и сварочного электрода. При сплавлении об­разуется сварной шов.
Существует много видов сварки и способов их осуществления, напри­мер:

  • ручная электродуговая (ГОСТ 5264-80*);
  • автоматическая и полуавтоматическая под флюсом (ГОСТ 11533-75);
  • дуговая сварка в защитном газе (ГОСТ 14771-76*);
  • контактная сварка (ГОСТ 15878-79) и др.

Сварные соединения (швы) делятся на следующие виды:

  • стыковое, обозначаемое буквой С (Рисунок 6.1, а-е);
  • угловое, обозначаемое буквой У (Рисунок 6.1, ж);
  • тавровое, обозначаемое буквой Т (Рисунок 6.1, з, и);
  • нахлесточное, обозначаемое буквой Н (Рисунок 6.1, к, л);

Рисунок 6.1 — Виды сварных швовКромки свариваемых деталей могут быть подготовлены: с отбортовкой (Рисунок 6.1, а), без ско­сов (Рисунок 6.1, б, е, ж, к), со скосом одной кромки (Рисунок 6.1, в), со скосом обеих кромок (Рисунок 6.1, г), с двумя симметричными скосами одной кромки (Рисунок 6.1, д, и) и др.Шов может быть односторонний (Рисунок 6.1, а, б, в, г, ж, к) и двусторонний (Рисунок 6.1, д, е, з, и, л).

На чертежах к буквенному обозначению сварного шва добавляют цифровое, которое характе­ризует всю совокупность конструктивных элементов сварного шва, т.е. вид подготовки кро­мок, толщину свариваемых деталей и т.д.

Например, стыковое соединение, односторонний шов без скосов обеих кромок для деталей толщиной S = 1…6 мм — обозначается С2; тавровое соединение, шов дву­сторонний с двумя скосами одной кромки, толщина деталей S = 12…100 мм — обозначается Т9, см. таблицу ниже, на которой представлены некоторые обозначения типов сварных швов.

Шов характеризуется размером катета поперечного сечения шва (в нахле­сточном, угловом и тавровом соединениях). Шов может быть непрерывным (Рисунок 6.2, а), прерывистым с цепным расположением свариваемых участков (Рисунок 6.2, б) и непрерывным с шахматным расположением свариваемых участков (Рисунок 6.2, в).

а б в

Рисунок 6.2 — Расположение сварочных швов
Выступающую часть шва над поверхностью основного металла называ­ется выпуклостью или усилением шва (Рисунок 6.3). Шов может выполняться по замкну­той (Рисунок 6.4, а) или незамкнутой ли­нии (Рисунок 6.4, б).

а б

Рисунок 6.3 — Усиление шва

а б

Рисунок 6.4 — Замкнутая (а) и незамкнутая (б) линии шва
Согласно ГОСТ 2.312-72, шов сварного соединения независимо от способа сварки условно изображают сплошной основной (видимый шов) или штриховой (невидимый шов) линией (Рисунок 6.5, а). Одиночные сварные точки изображают зна­ком «+» высотой и шириной 5…10 мм, толщина линий S (Рисунок 6.5, б). Невидимые сварные точки не изображают.На Рисунке 6.

5, а  показаны примеры условных обозначений сварных швов:— верхний шов (изображен штриховой линией) нахлесточного соедине­ния, выполнен руч­ной электродуговой сваркой при монтаже изделия, по незамкну­той линии, катет шва 5 мм, шов прерывистый с цепным расположе­нием прова­риваемых участков, l-50 мм и t-100 мм;

— нижний шов таврового соединения выполнен при монтаже изделия руч­ной электродуговой сваркой, шов прерывистый цепной, l-50 мм, t-100 мм, катет шва 5 мм, шов выполняется при монтаже изделия.

а б

Рисунок 6.5 — Пример изображения и обозначения сварного шва на чертеже
Условное обозначение шва наносят на полке линии-выноски, прове­денной от изображения шва с лицевой стороны (Рисунок 6.6, а) или под полкой линии-вы­носки, проводимой от оборотной стороны (Рисунок 6.6, б). Линию-вынос­ку начинают односторонней стрелкой.

а б

Рисунок 6.6 — Схема нанесения условного обозначения сварного шваВ условном обозначении шва могут быть применены знаки, представ­лен­ные в таблице 6.1.

              Таблица 6.1- Условные обозначения типа сварного шва

В скобках приведено изображение знаков при обозначении шва с оборотной сторо­ны, т.е. при записи ус­ловного обозначения шва под полкой линии-выноски.Все знаки выполняют тонкими линиями. Высота знаков должна быть оди­наковой с высо­той цифр, входящих в обозначение шва.На Рисунке 6.7 приведено полное условное обозначение стандартного шва или одиночной свар­ной точки по ГОСТ 2.312-72.

Рисунок 6.7 — Условное обозначение сварного шва1 — Обозначение стандарта на типы и конструктивные элементы швов2 — Буквенно-цифровое обозначение шва3 — Условное обозначение способа сварки (допускается не указывать)4 — Знак 4 (табл.6.

1) и размер катета5 — Размер:— для прерывистого шва — длины привариваемого участка— для одиночной сварной точки, или контактной точечной сварки — расчетного диаметра точки— для контактной шовной сварки — расчетной ширины шва— для прерывистого шва контактной шовной сварки — расчетной ширины шва, знак умножения, размер длины привариваемого участка, знак / и размер шва6 — Вспомогательные знаки

При наличии одинаковых швов обозначение наносят у одного изобра­жения, а у остальных проводят линии-выноски с полками для указания но­мера шва (Рисунок 6.8, а, б) или без полок, если все швы одинаковые (Рисунок 6.8, в).

а б в

Рисунок 6.8
Если все сварные швы, изображенные на чертеже изделия, хотя и разных типов, выполняют по одному и тому же стандарту, например, ГОСТ 5264-80, его обозначение на полке не указывают, а дают ссылку в технических требованиях.

Читайте также  Как загерметизировать сварочный шов?

6.2 Соединения паяные

В паяных соединениях детали соединяются путем схватывания металлов припоя и де­талей. Пайку применяют для получения герметичности, об­разования покрытия от коррозии (лу­жения), при соединении деталей, и т.д. В ряде случаев способ соединения пайкой имеет преимущество перед сваркой, его широко применяют в радиотехнике, электро­нике, приборострое­нии.Существует большое число способов пайки, простейшим из которых явля­ется пайка па­яльником.Способ пайки указывают в технической документации.

Припои подразделяют:

  1. по температуре расплавления на:
  • особолегкоплавкие (до 145° С),
  • легкоплавкие (до 450° С),
  • среднеплавкие (до 1100° С),
  • высокоплавкие (до 1850° С) и
  • тугоплавкие (свыше 1850° С);
  1. по основному компоненту на:
  • оло­вянные  (ПО),
  • оловянно-свинцовые (ПОС),
  • цинковые (ПП),
  • медно-цинко­вые (латунные, ПМЦ),
  • серебряные (ПСр) и др.

Наиболее широко применяются оло­вянно-свинцо­вые припои. Выпускают припои в виде проволоки (Прв), прут­ков (Пт), лент (Л) и др.Марку припоя записывают в технических требованиях по типу:

ПОС 40 ГОСТ (без указания сортамента) или

Припой Прв КР2 ПОС 40 ГОСТ 21931-76 1931-76 (с указанием сортамента),где Прв КР2 — проволока круг­лого сечения диаметром 2 мм. Число 40 указывает содержание олова в процентах (остальное — свинец); припой ПСр 70 ГОСТ 19733-74* — 70% се­ребра, 26% меди и 4% цинка; припой ПОС 40 — мягкий, ПСр 70 твер­дый.При соединении получается паяный шов (ГОСТ 19249-73 — Соединения паяные. Основные типы и параметры). Как и сварные, паяные швы (П) подразде­ляют (рис. 6.9) на: нахлесточные (ПН-1, ПН-2,…); телескопические (ПН-5, ПН-6); стыковые (ПВ-1,ПВ-2,…); косостыковые (ПВ-3, ПВ-4); тавровые (ПТ-1,ПТ-2,…);  угловые (ПУ-1,ПУ-2,…); соприка­сающиеся (ПС-1,ПС-2,…).

Рисунок 6.9 — Типы паяного шва

Независимо от способа пайки швы на видах и разрезах изображают, согласно ГОСТ 2.313-82 (СТ СЭВ 138-81), сплошной линией толщиной 2s. На линии выноске, выполняемой тонкой линией и начинающейся от изобра­жения шва двусторонней стрелкой (а не односторон­ней, как у сварного шва), помешают условный знак пайки, наносимый основной линией. Шов по замкнутой линии обозначают тем же знаком, что и аналогичный сварной шов.

https://www.youtube.com/watch?v=qBf24cIxYuU

Согласно ГОСТ 19249-73*, тип шва указывают на полке линии-вынос­ки (Рисунок 6.10).
Рисунок 6.10 — Пример обозначения паяного шва на чертеже

6.3 Соединение заклепками

Такие соединения применяют для деталей из несвариваемых, а также не до­пускающих нагрева материалов в самых различных областях техники – металлоконструкциях, котлах, судо- и самоле­тостроении.
Заклепки изготавливают из достаточно пластичных для образования голо­вок материалов: сталей марок Ст2, Ст3, Стали 10, латуни, меди и др. Материал заклепок должен быть однородным с материалом соединяемых ме­таллических деталей.

Наиболее широко применяют заклепки с полукруглой, потайной, полупо­тайной, плоской го­ловкой, классов точности В и С, с покрытием и без него.
Рисунок 6.11 — Заклепки

Обозначение:Заклепка С8х20.38.МЗ.136 ГОСТ …,  где — С — класс точно­сти, 8 — диаметр, 20 — длина, 38 — обозначение группы материала, М3 — марка материала (медь), 136 — обозначение вида и толщины покрытия.

Отверстия под заклепки пробивают или сверлят немного больше размера (на 0,5 …1 мм) диаметра заклепки. Свободный конец должен иметь длину, необходимую для изготовления замыкающей головки (Рисунок 6.

12) и выбираемую по ГОСТ 14802-85 — «ЗАКЛЕПКИ (ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ) Диаметры отверстий под заклепки, размеры замыкающих головок и подбор длин заклепок», размеры гнезд регламентированы ГОСТ 12876-67 — «Поверхности опорные под крепежные детали. Размеры»..

Рисунок 6.12 — Расчет длины заклепки

По назначению заклепочные швы делят на прочные, плотные, обеспе­чи­вающие герме­тичность, и плотно-прочные.

По конструктивным признакам за­клепочные швы бывают одно-,  двух-,  трехрядные и т.д. с листами, располо­женными встык с одной или двумя накладками, с цепным или шах­матным рас­положением заклепок (Рисунок 6.13).

Рисунок 6.13 — Варианты расположения заклепокЕсли шов содержит заклепки одного типа и с одинаковыми размерами, то на чертеже  со­гласно ГОСТ их обозначают одним из условных знаков в одном-двух местах каждого соедине­ния, а в остальных — центровыми или осевыми ли­ниями (Рисунок 6.14). На чертеже наносят размеры расстояний между заклепками в ряду, между рядами и от кромок листов.

Рисунок 6.14 — Условные изображения заклепок различного типа на чертеже

Рисунок 6.15 — формирование замыкающей головки
Рисунок 6.16 — Изображение заклепки с полукруглой головкой

Таблица 6.2 — Размеры заклепок с полукруглой головкой по ГОСТ 10299-80

Диаметр стержня dДиаметр головки DВысота головки HРадиус под головкой r, не болееРадиус сферы головки RРасстояние oт основа­ния головки до места из­мерения диаметра, l
1 1,8 0,6 0,2 1 1,5
1,2 2,1 0,7 1,2
(1,4) 2,5 0,8 1,4
1,6 2,9 1,0 1,6
2 3,5 1,2 1,9
2,5 4,4 1,5 2,4 3
3 5,3 1,8 2,9
(3,5) 6,3 2,1 0,4 3,4
4 7,1 2,4 3,8
5 8,8 3,0 4,7 4
6 11 3,6 0,5 6
8 14 4,8 7,5
10 16 6,0 0,6 8,3 6
12 19 7,2 0,8 9,8
(14) 22 8,4 11,4
16 25 9,5 1,0 13
(18) 27 11 13,8 8
20 30 12 15,4
(22) 35 13 18,3
24 37 16 1,2 18,7
30 45 20 22,7 10
36 55 24 1,6 27,8

Длина заклепок выбирается из следующего ряда: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 55, 58, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100 мм и т.д..

Таблица 6.3 — Диаметры отверстия под заклепку

Диаметр заклепки

Точная сборка 1-я

Точная сборка 2-я

Грубая сборка

1 1,2 1,6 2 3 4 5 6 8 10 13 16 19 22 25
1,1 1,3 1,7 2,1 3,1 4,1 5,2 6,2 8,2 10,5 13,5 16,5 20 23 26
1,2 1,4 1,8 2,2 3,3 4,2 5,5 6,5 8,5 11,0 13,5 16,5 21 23 26
2,3 3,5 4,5 5,8 6,8 8,8 11,0 14,0 17,0 21 24 27

6.4 Соединения, получаемые склеиванием

Способ соединения деревянных, пластмассовых и металлических деталей и конструкций путем склеивания, находит широкое применение в промышленности.Правила изображения полностью совпадают с изложенными выше для паяных соединений, отличается лишь знак (Рисунок 6.17) (ГОСТ ГОСТ 2.313-82).

Обозначение:Клей БФ-10Т ГОСТ 22345-77*, обозначение приводят в технических требованиях, в простейших случаях — на полке линии-выноски.

Рисунок 6.17

По вопросам репетиторства по инженерной графике (черчению), вы можете связаться любым удобным для вас способом в разделе Контакты. Возможно очное и дистанционное обучение по Skype: 1000 р./ак.ч.

Источник: https://cadinstructor.org/eg/lectures/6-nerazyemnie-soedinenia/

Виды соединений: разъёмные, неразъёмные

Какие виды соединений называются швами?

В процессе изготовления машин некоторые их детали соединяют между собой, при этом образуются неразъёмные или разъёмные соединения. [1]

Неразъёмными называют соединения, которые невозможно разобрать без нарушения или повреждения деталей. К ним относятся заклёпочные, сварные, клеевые соединения, соединения, полученные пайкой, а также условно посадки с натягом.

Разъёмными называют соединения, которые можно разбирать и вновь собирать без повреждения деталей. К разъёмным относятся резьбовые, шпоночные, шлицевые и другие соединения.

Сварные соединения образуются путём местного нагрева деталей в зоне сварки. Наибольшее распространение получили электрические виды, основными из которых являются дуговая и контактная сварка.

Различают следующие разновидности дуговой сварки:

  • автоматическая сварка под флюсом (этот вид сварки высокопроизводителен и экономичен, даёт хорошее качество шва, применяется в крупносерийном и массовом производстве для конструкций с длинными швами);
  • полуавтоматическая сварка под флюсом (применяется для конструкций с короткими прерывистыми швами);
  • ручная сварка (применяется в тех случаях, когда другие виды дуговой сварки нерациональны, этот вид сварки малопроизводителен, качество шва зависит от квалификации сварщика).

Контактная сварка применяется в серийном и массовом производстве для нахлёсточных соединений тонкого листового металла (точечная, шовная контактные сварки) или для стыковых соединений круглого и полосового металла (стыковая контактная сварка).

Достоинства сварных соединений:

  • невысокая стоимость соединения благодаря малой трудоёмкости сварки и простоте конструкции сварного шва;
  • сравнительно небольшая масса конструкции (на 15-25% меньше массы клёпаной):
    • из-за отсутствия отверстий под заклёпки требуется меньшая площадь свариваемых деталей;
    • соединение деталей может выполняться без накладок;
    • отсутствуют выступающие массивные головки заклёпок;
  • герметичность и плотность соединения;
  • возможность автоматизации процесса сварки;
  • возможность сварки толстых профилей.

Недостатки сварных соединений:

  • прочность сварного шва зависит от квалификации сварщика (устраняется применением автоматической сварки);
  • коробление деталей из-за неравномерности нагрева в процессе сварки;
  • недостаточная надёжность при значительных вибрационных и ударных нагрузках.

Соединения с натягом осуществляются подбором соответствующих посадок, в которых натяг создаётся необходимой разностью посадочных размеров насаживаемых одна на другую деталей. Взаимная неподвижность соединяемых деталей обеспечивается силами трения, возникающими на поверхности контакта деталей.

Соединения деталей с натягом условно относят к неразъёмным соединениям, хотя, особенно при закалённых поверхностях, они допускают разборку и новую сборку деталей. Для этого используют:

  • механическое сопряжение;
  • тепловые посадки;
  • охлаждение охватываемой детали.

Достоинства соединений с натягом:

  • простота конструкции и хорошее базирование соединяемых деталей;
  • большая нагрузочная способность.

Недостатки соединений с натягом:

  • сложность сборки и, особенно, разборки;
  • рассеивание прочности соединения в связи с колебаниями действительных посадочных размеров в пределах допусков.

Резьбовые соединения являются наиболее распространёнными разъёмными соединениями. Их образуют болты, винты, шпильки, гайки и другие детали, снабжённые резьбой.

Резьбы классифицируют в зависимости от:

  • формы поверхности, на которой образуется резьба:
    • цилиндрические;
    • конические;
  • формы профиля резьбы:
    • треугольные;
    • упорные;
    • трапецеидальные;
    • прямоугольные;
    • круглые;
  • направления винтовой линии резьбы:
    • правые (винтовая линия поднимается слева вверх направо);
    • левые (имеют ограниченное применение);
  • числа заходов резьбы (определяется с торца винта по числу сбегающих витков):
    • однозаходные;
    • многозаходные;
  • назначения резьбы:
    • крепёжные (применяют в резьбовых соединениях; имеют треугольный профиль, который характеризуется большим трением, предохраняющим резьбу от самоотвинчивания, а также высокой прочностью и технологичностью);
    • крепёжно-уплотняющие (применяют в соединениях, требующих герметичности; выполняют треугольного профиля, но без радиальных зазоров; как правило, все крепёжные резьбовые детали имеют однозаходную резьбу);
    • для передачи движения (применяют в винтовых механизмах; имеют трапецеидальный (реже – прямоугольный) профиль, который характеризуется меньшим трением).
Читайте также  Виды контроля сварных швов и соединений

Достоинства резьбовых соединений:

  • высокая нагрузочная способность и надёжность;
  • наличие большой номенклатуры резьбовых деталей для различных условий работы;
  • удобство сборки и разборки;
  • малая стоимость, обусловленная стандартизацией и высокопроизводительными процессами изготовления.

Недостатки резьбовых соединений:

  • наличие большого количества концентраторов напряжений, которые снижают сопротивление усталости при переменных напряжениях.

Шпоночные соединения состоят из вала, шпонки и ступицы охватывающей детали.

Шпонка представляет собой брус, вставляемый в пазы вала и ступицы, для передачи вращающего момента между валом и охватывающей деталью.

Шпоночные соединения подразделяют на:

  • ненапряжённые (при сборке соединений в деталях не возникает предварительных напряжений):
    • с призматическими шпонками (рабочие грани – боковые, не удерживают детали от осевого смещения вдоль вала) по форме торцов различают:
      • со скруглёнными торцами (рисунок 1, исполнение 1);
      • с плоскими торцами (рисунок 1, исполнение 2);
      • с одним плоским, а другим скруглённым торцом (рисунок 1, исполнение 3);
    • с сегментными шпонками (рабочие грани – боковые, применяют при передаче небольших вращающих моментов, просты в изготовлении, удобны при монтаже и демонтаже – шпонки свободно вставляют в паз и вынимают) (рисунок 2);
  • напряжённые (при сборке соединений в деталях возникают предварительные (монтажные) напряжения):
    • с клиновыми шпонками (имеют форму односкосных самотормозящих клиньев с уклоном 1:100, не требуют стопорения ступицы от продольного перемещения вдоль вала, хорошо воспринимают ударные и знакопеременные нагрузки) (рисунок 3);
    • с тангенциальными шпонками (состоят из двух форму односкосных клиньев с уклоном 1:100 каждый, работают узкими гранями, вводятся в пазы ударом, применяются для передачи больших вращающих моментов с переменным режимом работы, в соединении ставят две пары тангенциальных шпонок под углом 120°) (рисунок 4).

Рисунок 1 – Соединения призматическими шпонками

Рисунок 2 – Соединение сегментной шпонкой: 1 – винт установочный; 2 – кольцо замковое пружинное

Рисунок 3 – Соединение клиновой шпонкой

Рисунок 4 – Соединение тангенциальными шпонками

Достоинства шпоночных соединений:

  • простота конструкции;
  • сравнительная лёгкость монтажа и демонтажа.

Недостатки шпоночных соединений:

  • шпоночный паз ослабляет вал и ступицу охватывающей детали не только уменьшением сечения, но, главное, значительной концентрацией напряжений изгиба и кручения;
  • трудоёмкость изготовления.

Шлицевые соединения образуются выступами – зубьями на валу и соответствующими впадинами – шлицами в ступице охватывающей детали. Рабочими являются боковые стороны зубьев. Упрощенно шлицевые соединения можно рассматривать как многошпоночные.

Шлицевые соединения различают:

  • по характеру соединения:
    • неподвижные (для закрепления охватывающей детали на валу);
    • подвижные (допускают перемещение детали вдоль вала);
  • по способу центрирования ступицы относительно вала:
    • по наружному диаметру (наиболее технологично);
    • по внутреннему диаметру (при высокой твёрдости материала ступицы);
    • по боковым поверхностям зубьев (более равномерно распределение нагрузки по зубьям);
  • по форме зубьев:
    • прямобочные (имеют постоянную толщину зубьев) (рисунок 5);
    • эвольвентные (имеют повышенную прочность, используются для передачи больших вращающих моментов) (рисунок 6);
    • треугольные (применяют только в неподвижных соединениях для тонкостенных ступиц, пустотелых валов, при передаче небольших крутящих моментов) (рисунок 7).

Рисунок 5 – Прямобочное шлицевое соединение

Рисунок 6 – Эвольвентное шлицевое соединение

Рисунок 7 – Треугольное шлицевое соединение

Достоинства шлицевых соединений (по сравнению со шпоночными соединениями):

  • обеспечивают лучшее базирование соединяемых деталей и более точное направление при осевом перемещении;
  • уменьшается число деталей соединения (шлицевое соединение образуют две детали, шпоночное – три-четыре);
  • при одинаковых габаритах допускают передачу больших вращающих моментов за счёт большей поверхности контакта;
  • обеспечивается высокая надёжность при динамических и реверсивных нагрузках;
  • вал зубьями ослабляется незначительно;
  • уменьшается длина ступицы.

Недостатки шлицевых соединений (по сравнению со шпоночными соединениями):

  • более сложная технология изготовления;
  • более высокая стоимость.

Перечень ссылок

  1. Куклин Н.Г., Куклина Г.С. Детали машин: Учебник для машиностроительных специальностей техникумов. – 4-е издание, переработанное и дополненное. – М.: Высшая школа, 1987. – 383 с., ил.

Вопросы для контроля

  1. Какие существуют основные разновидности соединений?
  2. Какие существуют разновидности сварных соединений?
  3. Каковы достоинства и недостатки сварных соединений?
  4. Какие существуют способы сборки и разборки соединений с натягом?
  5. Каковы достоинства и недостатки соединений с натягом?
  6. Какие существуют разновидности резьбовых соединений?
  7. Каковы достоинства и недостатки резьбовых соединений?
  8. Какие существуют разновидности шпоночных соединений?
  9. Каковы достоинства и недостатки шпоночных соединений?
  10. Какие существуют разновидности шлицевых соединений?
  11. Каковы достоинства и недостатки шлицевых соединений?
 < Понятие о взаимозаменяемости деталей Оси, валы, опоры >

Источник: https://eam.su/vidy-soedinenij-razyomnye-nerazyomnye.html

Виды соединений

Какие виды соединений называются швами?

Любые машины, их узлы и агрегаты состоят из множества различных отдельных деталей. Все эти детали определенным образом взаимодействуют между собой, составляя единый целый функционирующий механизм. Взаимодействие это определяет виды соединения деталей. Соединения могут быть как разъемными, так и неразъемными.

Разъемные соединения

Разъемные соединения – это те, при помощи которых возможно, как правило, неоднократно произвести сборку и разборку узлов механизма. Примеры разъемных соединений – это резьбовые, шплинтовые, штифтовые, зубчатые и пр. В свою очередь, они могут быть как подвижными, так и неподвижными.

Разъемные соединения получили широкое применение там, где необходима периодическая замена одной детали на другую в связи с регламентным обслуживанием или ремонтом механизма, смены какого-либо рабочего элемента машины (приспособление, инструмент), для постоянной или временной фиксации детали, периодическим взаимодействием деталей механизмов друг на друга в процессе их работы и т.д.

  Такие соединения образуются при помощи крепежных резьбовых элементов (болты, резьбовые шпильки, различные гайки, винты), ходовых винтов (червячных, шнековых), шлицов (зубьев) сопрягаемых деталей, шпонок, штифтов, шплинтов, клиньев, а также комбинацией нескольких таких элементов.

Возможно разъемное соединение способом сочленения специальных выступов на скрепляемых деталях.

Резьбовое соединение – самое распространенное из разъемных соединений. Широко применяется оно из-за простоты и легкости монтажа и демонтажа, а также относительно низкой стоимости изготовления крепежных элементов.

Резьба представляет собой ряд равномерно расположенных друг от друга выступов постоянного сечения различной формы, образованных на боковой поверхности прямого кругового стержня или конуса. Она бывает метрической (наиболее используемая в крепеже) и дюймовой (применяется в трубных соединениях).

Также по различным признакам резьба может классифицироваться как цилиндрическая и коническая, трапецеидальная, круглая, упорная, ходовая, одно- и многозаходная. Могут изготавливаться нестандартные и специальные резьбы.

Рис. Резьбовое соединение.

Соединения при помощи ходовых винтов используется там, где необходимо преобразование вращательного движения в поступательное для перемещения суппортов, кареток, фартуков и других механизмов.

Зубчатое соединение представляет собой скрепление деталей при помощи шлицов-зубьев, по сути это многошпоночное соединение, где шпонки составляют монолитное целое с деталью, например, валом, и расположены вдоль ее продольной оси. Такие соединения используются в коровках передач, в карданных валах, в узлах, где происходит перемещение вдоль осей валов.

Рис. Зубчатое соединение.

Шпоночное соединение используется для фиксации одной вращающейся ведомой детали на другой – ведущей. Так при помощи шпонки крепится колесо, шкив на валу для передачи крутящего момента. Для белее точной фиксации вместо шпонок используется штифтовое соединение.

Рис. Штифтовое соединение

Шплинты применяются в основном для стопорения прорезных и корончатых гаек.

Рис. Шплинтовое соединение

Неразъемные соединения

Неразъемные соединения – это те, разборка которых невозможна без механических воздействий, разрушающих и/или повреждающих сопрягаемые детали. Образовываться такие соединения могут при помощи сварки, пайки, склепки и даже склеивания деталей между собой.

Для неразъемного соединения применяют методы:

  • сварки,
  • склепки,
  • склейки,
  • опрессовки,
  • развальцовки,
  • посадки с натягом,
  • сшивания,
  • кернения.

Такие соединения имеют место там, где оно работает весь срок службы машины, механизма, агрегата или узла, и требуется неподвижная фиксация деталей относительно друг друга.

Сварка представляет собой соединение, в процессе которого разогреваются детали, изготовленные из различных материалов (сталь, пластмасса, стекло), до состояния частичной или полной пластичности в местах их скрепления.

Рис. Сварка

В отличии от сварки при соединении пайкой детали не прогреваются до пластического или расплавленного состояния, а роль скрепляющего элемента играет расплавленный припой из материалов, имеющих существенно более низкую температуру плавления, чем сопрягаемые элементы.

Рис. Пайка

В клеевых швах вместо припоя используются различные клеевые составы.

Соединения при помощи клепки хорошо выдерживают вибрационные и температурные нагрузки, устойчивы к коррозии. Склепываются также трудносвариваемые материалы и материалы, различные по своему химическому составу. Такое соединение образуется при помощи заклепок с коническими, сферическими или коническо-сферическими головками. Существуют также комбинированные вытяжные заклепки, увеличивающие быстроту монтажа. 

Рис. Соединение при помощи клепки

Опрессовка позволяет армировать изделия, выполняя изолирующие функции от коррозионного воздействия.

Рис. Опрессовка

Кернение и вальцовка осуществляются за счет деформации деталей в месте соединения.

Посадка с натягом производится при определенных терморежимах с определенными допусками изготовленных деталей.

Источник: http://www.big-krepeg.ru/info/vidy_soedinenijj.html

Сварные швы. Типы сварных соединений

Какие виды соединений называются швами?

Термины и определения основных понятий по сварке металлов устанавливает ГОСТ 2601-84. Сварные соединения подразделяются на несколько типов, определяемых взаимным расположением свариваемых деталей.

Основными из них являются стыковые, угловые, тавровые, нахлесточные и торцовые соединения. Для образования этих соединений и обеспечения требуемого качества должны быть заранее подготовлены кромки элементов конструкций, соединяемых сваркой.

Читайте также  Необходимость зачистки дефектов в замках сварного шва

Формы подготовки кромок для ручной дуговой сварки стали и сплавов на железоникелевой и никелевой основе установлены ГОСТ 5264-80.

Стыковым соединением называют соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцевыми поверхностями. На рис. 2.1 показаны формы подготовки торцевых поверхностей (кромок) и очертание сварного стыкового шва, полученного в результате сварки.

Типы стыковых соединений

ГОСТ 5264-80 предусмотрено 32 типа стыковых соединений, условно обозначенных С1, С2, С28 и т.д., имеющих различную подготовку кромок в зависимости от толщины, расположения свариваемых элементов, технологии сварки и наличия оборудования для обработки кромок. На рис. 2.1, а показана подготовка кромок для элементов толщиной 1-4 мм в виде отбортовки, при расплавлении которой образуется шов. На рис. 2.

1, б показаны два вида подготовки кромок без их скоса (разделки): первый применяют при толщине металла 1-4 мм и односторонней сварке, второй при толщине 2-5 мм и сварке с двух сторон. При большой толщине металла ручной сваркой невозможно обеспечить проплавление кромок на всю толщину, поэтому делают разделку кромок, т. е. скос их с двух или одной стороны. На рис. 2.1, в показан один из распространенных видов подготовки кромок при толщине металла 3-60 мм.

Кромки окашивают на строгальном станке или термической резкой (плазменной, газокислородной). Общий угол скоса (50 ±4)°, такая подготовка называется односторонней со скосом двух

Рис. 2.1. Стыковые соединения и швы: а — подготовка кромок в виде отбортовки (толщина элемента 1-4 мм); б — подготовка кромок без скоса, в — подготовка кромок со скосом; 2 — подготовка кромок стали толщиной 8-120 мм

кромок. При этом должна быть выдержана величина притупления (нескошенной части) «с» и зазор «б», величины которых установлены стандартом в зависимости от толщины металла. На рисунке показано очертание основного «О» и подварочного «П» швов.

Шов стыкового соединения называют стыковым швом, а подварочный шов — это меньшая часть двустороннего шва, выполняемая предварительно для предотвращения прожогов при последующей сварке основного шва или накладываемая в последнюю очередь, после его выполнения.

На этом же рисунке показана подготовка кромок стали толщиной 6-100 мм со стальной подкладкой, применяемая иногда в строительстве в случае невозможности выполнить подварочный шов. Кроме того, там же показан вариант стыкового шва с разделкой только одной детали под углом (45±2)° и с разделкой вертикальной детали под тем же углом.

На рис, 2.1, г показана подготовка кромок стали толщиной 8-120 мм. Обе кромки свариваемых элементов скашивают с двух сторон на угол (25±2)° каждую, при этом общий угол скоса составляет (50 ± 4)°, притупление «с» и зазор «б» устанавливаются стандартом в зависимости от толщины стали. Такая подготовка называется двусторонней со скосом двух кромок.

При этой подготовке усложняется обработка кромок, по зато резко уменьшается объем наплавленного металла по сравнению с односторонней подготовкой.

Стандартом предусмотрено несколько вариантов двусторонней подготовки кромок: подготовка только одной верхней кромки, применяемая при вертикальном расположении деталей, подготовка с неравномерным пс толщине скосом кромок и др.

Угловые соединения

Угловым соединением называют соединение двух элементов, расположенных под углом и сваренных в месте примыкания их краев. Таких соединений насчитывается 10: от У1 до У10.

Рис. 2.2. Угловые соединения и швы: а — с подварочным швом (толщина металла 3-60 мм), б — со стальной прокладкой, б -без подварочного шва, г -с двухсторонней разделкой примыкающего элемента (толщина металла 8-100 мм)

На рис. 2.2 показаны примеры угловых соединений и очертания угловых швов. Для толщины металла 3- 60 мм кромку примыкающего элемента скашивают под углом (45±2)°, сварной шов основной «О» и под- варочный «П» (рис. 2.2, а).

При этой же толщине и сквозном проваре можно обойтись без подварочного шва (рис. 2.2, б). Часто применяют угловое соединение со стальной подкладкой (рис. 2.2, в), которая обеспечивает надежный провар элементов по всему сечению. При толщине металла 8-100 мм (рис. 2.

2, г) применяют двустороннюю разделку примыкающего элемента под углом (45±2)°.

Тавровые соединения

Тавровым соединением (рис. 2.3) называют сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом и приварен угловыми швами к боковой поверхности другого элемента. Стандартом предусмотрено несколько типов таких соединений: с Т1 по T9. Распространенным является соединение, показанное на рис. 2.3, а, для металла толщиной 2-40 мм. Для такого соединения никакого скоса кромок не делают, а обеспечивают ровную обрезку примыкающего элемента и ровную поверхность другого элемента.

Рис. 2.3. Тавровые соединения и швы: а — для металла толщиной 2-40 мм; б — толщиной 3-60 мм; в — соединение с подкладкой, г — соединение с двухсторонним скосом кромок (толщина металла 8-400 мм)

При толщине металла 3-60 мм и необходимости сплошного шва между элементами, что предусматривается проектом конструкции, в примыкающем элементе делают разделку кромок (рис. 2.3, б) под углом (45±2)°. На практике часто применяют тавровое соединение с подкладкой (рис. 2.

3, в) при толщине стали 8-30 мм, а также соединение с двусторонним скосом кромок примыкающего элемента при толщине стали 8-40 мм (рис. 2.3, г).

Все эти соединения со скосом кромок примыкающего элемента обеспечивают получение сплошного шва и наилучшие условия работы конструкций.

Нахлесточные соединения

Нахлесточным соединением называют сварное соединение, в котором сваренные угловыми швами элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга. Стандартом предусмотрено два таких соединения: Н1 и Н2 (рис. 2.4). Как видно из рисунка, они отличаются только тем, что в соединении на рис. 2.4, а привариваются два торца к поверхности элементов, а в соединении на рис. 2.4, б — только один торец.

Рис. 2.4. Нахлесточные соединения и швы: а — с приваркой двух торцов, б- с приваркой одного торца, в — соединение с накладкой, г — соединение с точечными швами, д — действие растягивающих нагрузок на сварное соединение

Применяют иногда разновидности нахлесточного соединения: с накладкой (рис. 2.4, в) и с точечными швами (рис. 2.4, г), соединяющими части элементов конструкции.

Надежность сварного соединения

Из перечисленных сварных соединений наиболее надежными и экономичными являются стыковые соединения, в которых действующие нагрузки и усилия воспринимаются так же, как в целых элементах, не подвергавшихся сварке, т. е. они практически равноценны основному металлу, конечно, при соответствующем качестве сварочных работ.

Однако надо иметь в виду, что обработка кромок стыковых соединений и их подгонка под сварку достаточно сложны, кроме того, применение их бывает ограничено особенностями формы конструкций. Угловые и тавровые соединения также распространены в конструкциях.

Нахлесточные соединения наиболее просты в работе, так как не нуждаются в предварительной разделке кромок, и подготовка их к сварке проще, чем стыковых и угловых соединений. Вследствие этого, а также из-за конструктивной формы некоторых сооружений они получили распространение для соединения элементов небольшой толщины, но допускаются для элементов толщиной до 60 мм.

Недостатком нахлесточных соединений является их неэкономичность, вызванная перерасходом основного и наплавленного металла. Кроме того, из-за смещения линии действия усилий при переходе с одной детали на другую и возникновения концентрации напряжений снижается несущая способность таких соединений (рис. 2.4, д).

Рис. 2.5. Очертания разрезов и обозначения размеров швов: а — стыковой односторонний шов со скосом двух кромок, б — угловой шов с разделкой примыкающего элемента, в — точечный шов; г — угловые швы таврового соединения, д — стыковой шов без разделки кромок) е, l — ширина шва; g — выпуклость; k — катет шва; d — диаметр точки

На всех рисунках сварных соединений показаны очертания сварных швов. Разрезы этих швов — стыковых, угловых и точечных — показаны на рис. 2.5. На всех швах стрелкой показан корень шва — часть шва, наиболее удаленная от его поверхности. В большинстве случаев корень шва расположен в самом начале или в середине шва, и от качества его провара зависит работоспособность сварного шва, особенно при переменных и динамических нагрузках.

Соединения под острым и тупым углом

Кроме перечисленных сварных соединений и швов при ручной дуговой сварке применяют соединения под острыми и тупыми углами по ГОСТ 11534-75, но они встречаются значительно реже. Для сварки в защитном газе, сварки алюминия, меди, других цветных металлов и их сплавов применяют сварные соединения и швы, предусмотренные отдельными стандартами. Например, форма подготовки кромок и швов конструкций трубопроводов предусмотрена ГОСТ 16037-80, в котором определены основные размеры швов для различных видов сварки.

Рис. 2.6. Форма подготовки кромок трубопроводов: а — шов С1 (толщина элемента 2-4 мм), б — шов С-6 (толщина 3-20 мм)

На рис. 2.6, а показана подготовка кромок шва С-1 с толщиной элементов 2-4 мм для ручной дуговой сварки плавящимся электродом и 2-3 мм для сварки неплавящимся электродом в защитном газе. На рис. 2.6, б показана форма подготовки кромок шва С-6 с толщиной 3- 20 мм для комбинированной ручной сварки плавящимся или неплавящимся электродом подварочного шва и последующей механизированной сварки основного шва, а также для сварки стали толщиной 3 мм неплавящимся электродом в защитном газе.

Похожие материалы

Источник: https://www.metalcutting.ru/content/svarnye-shvy-tipy-svarnyh-soedineniy