§ 1.5. Рекомендации по конструированию сварных соединений
§ 1.5. Рекомендации по конструированию сварных соединений
1 Из-за дефектов сварки на концах шва принимают минимальную длину шва не менее 30 мм.
2. В нахлесточных соединениях (см. рис. 1.4, а) длину перекрытия принимают не менее величины 46, где δ — минимальная толщина свариваемых деталей.
3. Длина лобовых швов /л не ограничивается.
Длина фланговых швов ограничивается, так как с увеличением их длины возрастает неравномерность распределения напряжений по длине шва (см. рис 14, б), /фл^50&.
4 Сварные швы располагают так, чтобы они в соединении были нагружены равномерно. При конструировании соединения уголков с косынками (рис. 1.8) длины фланговых швов принимают из условия равенства.
— суммарная длина фланговых швов.
Следовательно, длина флангового шва у пера уголка
5. В конструкциях, подверженных действию вибрационных знакопеременных нагрузок, нахлесточные соединения не рекомендуются, так как они создают значительную концентрацию напряжений. По этой же причине не разрешается применять всевозможные «усиливающие» накладки и другие элементы.
Пример 1.1. Рассчитать сварные соединения однодискового зубчатого колеса, передающего вращающий момент Г = 30 κΗ·μ (см. рис. 1.2). Внутренний диаметр диска dι = 210 мм, наружный = 500 мм. Материал обода, ступицы и диска — сталь СтЗ. Распределение нагрузки по сварному шву неравномерное — циклическое, с коэффициентом асимметрии цикла # = 0,3. Сварка ручная, дуговая электродом Э50А. Шов двусторонний (/ = 2).
Решение. 1. Для фланговых швов принимаем эффективный коэффициент концентрации напряжений Ка = 4. При R = amin/ama4 = 0,3 (см. § 0.5 и рис 0.2) среднее напряжение цикла ат> 0.
Допускаемое напряжение среза для угловых швов при переменной нагрузке по табл. 1.1:
Мер = γ· 0,65 [σ]ρ,
где по формуле (1.3)
______________ 1______________
У~ (0,58/(σ+ 0,26) — (0,58/(σ —0,26) R ~~
—_____________ !______________ π κι
(0,58 · 4 + 0,26) - (0,58 · 4 - 0,26) 0,3
По табл. 1.1 для стали СтЗ
[σ]ρ = 160 Н/мм2. Следовательно, Мер = У ·0,65 [σ]ρ = 0,51 ·0;65· 160 Н/мм2
= 53 Н/мм2.
2. Окружные силы на внутреннем и наружном диаметрах диска
3. Внутренний и наружный периметры диска (длины фланговых швов)
4. Высота катета по внутреннему периметру диска [формула (12)]
ι
Принимаем k\—6 мм