Fasta förband. Funktion - Hålla fast

Transkript

1 KPU207 HT16 Fasta förband 1 Funktion - Hålla fast Indelning - M.a.p. sätt att hålla saan Kraftsaanhållande friktionskrafter verksaa - Skruv-, krymp-, pressförband Formsaanhållande håller ihop m.h.a. geometrisk form - Kil-, (skruv-), bomförband Materialsaanhållande håller ihop genom att materialen fäster i varandra - Svets-, löd- limförband - M.a.p. demonteringsmöjligheter Icke lösbara - Svets-, löd-, (limförband) Svårlösbara - Press-, lim-, nitföband Lätt lösbara - Skruvförband 2 Vid svetsning värms ytorna som skall saanfogas till smälttemperatur - Uppvärmningen sker normalt mha ljusbåge (elektrisk urladdning) - Tidigare vanligt med gaslåga Oftast tillförs tillsatsmaterial till fogen Utförs som: - Stumsvets - Kälsvets Hållfasthet - Statisk belastning Svetsens hållfasthet lika med grundmaterialet (om rätt utförd svets) - Dynamisk last (dvs risk för utmattning). Sämre än grundmaterialet pga sprickbildning. Beroende av lastfallet 3 1

2 Mjuklödning - Låg temperatur < 450 C - Låg hållfasthet - Används ofta för montering av kablar, elektronik Hårdlödning - Hög temperatur > 450 C (dock under grundmaterialets smältpunkt) - Gaslåga används normal för uppvärminingen - Hållfasthet kan bli förhållandevis hög (kan närma sig grundmaterialets hållf.) 4 Alla material som koer tillräckligt nära varandra fäster i varandra - Lim fyller ut mellan ytor - Viktigt att liet väter Limtyper - Torkande lim lim som verkar genom att lösningsmedlet avdunstar - Smältlim plaster som värms upp till flytande form och som efter avsvalning stelnar och fungerar som ett lim. - Härdande lim lim som verkar genom att det reagerar kemiskt Limförband allt vanligare för saanfogning - Används ofta för att saanfoga aluminium - Används mycket i flygindustrin 5 Hållfasthet hos limförband - Epoxilim: τ till MPa - Mycket beroende av förbandets utformning, rena ytor - Limförband skall konstrueras för skjuvning (stor belastad yta) - Undvik fläkning Spänningsfördelning i en överlappsfog sedd mha spänningsoptik. 6 2

3 bad 7 Vi ska lia saan två plåtar med liet Araldite Plåtarna är gjorda av aluminium AW2014 med R e = 100 MPa och har dimension 50x3 a) Vi liar plåtarna stumt mot varandra. Hur stor kraft kan då överföras? b) Vi gör i stället ett dubbelt överlappsförband. Hur långt överlapp L behöver vi göra för att plåt och limfog ska bli jämnstarka? L 8 9 3

4 Mycket vanligt förr i tiden - Har i många fall ersatts av svets- och limförband Flygplan nitas ofta - Aluminium svårt att svetsa - Nitar bra ur utmattningshållfasthetssynpunkt Nitar av olika typer används ofta för automatiserad tillverkning Blindnit (popnit) 10 Figuren visar ett nitförband som är utsatt för en dragkraft F = 12 kn. Plattstålet A är infäst mellan två skarvplåtar B. Föreslå lämplig nitdiameter för de tre nitarna, om de ska dimensioneras för en tillåten skjuvspänning på 75 MPa (Runda av värdet till närmast högre, hela millimeter.) 11 Spännförband Muffkoppling 12 4

5 13 da D A A 1 A 2 A 3 A4 G Delta Mass kg M t max knm M20- (4x) Kilförband Koniskt pressförband Bomförband (splines) 15 5

6 De vanligaste metoderna att fästa ett nav eller en hylsa på en axel - Kilförband - Bomförband (splines). Nackdelar med att dessa metoder, t.ex. - Försvagningar av axel och nav - Spänningskoncentrationer - Höga tillverkningskostnader Alternativ: press- och krympförband - Väldigt vanligt för axel-navförband. - Fungerar med hjälp av friktion mellan delarna. - Man gör hylsans håldiameter något mindre än axelns. Diameterskillnaderna uppnås lämpligen genom att man använder saa basmått för nav och axel och sedan väljer man passning ur standard. Om man t.ex. pressar en ring med ytterdiametern 100 och innerdiametern 50 på en axel och använder passningen h5/u6 får man ett teoretiskt p 90 N/ 2 16 Cylindriska pressförband - Man slår eller drar på hylsan på axeln Koniska pressförband - Drar upp den koniska hylsan på den koniska axeln/hylsan 17 Krympförband - Man värmer hylsan och/eller kyler axeln för att kunna montera förbandet. Därefter får delarna återta normal temperatur. (Man får saa verkan om man trycker in olja i förbandet, SKF OKkoppling använder den tekniken) - Ett sådan förband kan bli mycket starkt. Klämförband - Exempelvis slangkläan Svänghjul till bilmotor med påkrympt kuggkrans 18 6

7 Ytorna deformeras vid montering Yttoppar trycks ihop till ca: halva höjden. 19 r = Tangentiell spänning r = Radiell spänning