Расчет на прочность стержня призонного и обычного болта в болтовых
Соединениях, нагруженных поперечной силой
Условием надежности соединения является отсутствие сдвига деталей в стыке. Конструкция может быть выполнена в двух вариантах: болт поставлен с зазором (обычный болт); болт поставлен в отверстие без зазора (призонный болт).
Вариант 1. Болт поставлен с зазором
При этом внешнюю нагрузку уравновешивают силами трения в стыке, которые образуются от затяжки болта
Fr ≤ F тр = F зат ∙ f
Обычно, во избежание случайного сдвига деталей, вводят коэффициент К запаса сцепления (значение К=1,2…2,0). Тогда требуемая сила затяжки
F зат = k ∙ Fr / f ,
где f-коэффициент трения в стыке.
 |
Рисунок 9
Прочность болта оценивают по эквивалентному напряжению:
σ=1,3 F зат ∙4/π d 1 2 ≤[σ]
Для проектировочного расчета:
Вариант 1. Болт поставлен с зазором
Вэтом случае отверстие калибруют разверткой, а диаметр стержня болта выполняют с допуском, обеспечивающим беззазорную посадку. Такой болт рассчитывают на срез стержня:
τср=4 Fr/ π d02 ≤ [ τср ];
 |
Поперечная сила Fr вызывает также смятие на поверхностях контакта болтов со стенками отверстий. Закон распределения напряжений смятия по цилиндрической поверхности контакта болта трудно установить точно. Поэтому эпюру действительного распределения напряжений заменяют условной с равномерным распределением напряжений по поверхности контакта. Расчет на смятие призонных болтов ничем не отличается от расчета заклепочных соединений (см.ниже).
|
|
|
Заклепочные соединения
Заклепка представляет собой сплошной или полый стержень круглого сечения с головками на концах, одну из которых, называемую закладкой, выполняют на заготовке заранее, а вторую, называемую замыкающей, формируют при клепке (осадке). Заклепочные соединения образуют постановкой заклепок в совмещенные отверстия соединяемых элементов и расклепкой с осаживанием стержня.
Основными материалами склепываемых деталей являются малоуглеродистые стали Ст.0, Ст.2, Ст.3, цветные металлы и их сплавы. Требования к материалу заклепки:
1. Высокая пластичность для облегчения процесса клепки;
2. Одинаковый коэффициент температурного расширения с материалом деталей во избежание дополнительных температурных напряжений в соединении при колебаниях температуры.
3. Однородность с материалом склепываемых деталей для предотвращения появления гальванических токов, сильно разрушающих соединения.
 |
Рисунок 10
Расчет на прочность основан на следующих допущениях:
- силы трения на стыке деталей не учитывают, считая, что вся нагрузка передается только заклепками;
|
|
|
- расчетный диаметр заклепки равен диаметру отверстия d0;
- нагрузки между заклепками распределяются равномерно.
Рассмотрим простейший заклепочный шов - однородный односрезный внахлестку. При нагружении соединения силами F, листы стремятся сдвинуться относительно друг друга. Запишем условие прочности заклепки на срез (разрушение стержня заклепки нахлесточного соединения происходит по сечению, лежащему в плоскости стыка соединяемых деталей)
,
 |
Рисунок 11
отсюда требуемый диаметр заклёпки:
В зонах контакта боковых поверхностей заклепки с листами происходит сжатие материалов. Давление в зоне контакта называют напряжением смятия. Считая, что эти напряжения равномерно распределены по площади смятия, запишем условие прочности
 |
Здесь Асм - площадь смятия, условно равная площади проекции поверхности
контакта на плоскость, перпендикулярную действующей силе;
[σ]`см -допускаемое напряжение на смятие для менее прочного из контактирующих материалов.
Рассмотрим многорядное двухсрезное заклепочное соединение с двумя накладками.
|
|
|
 |
Рисунок 12
 |
,
где i - число плоскостей среза одной заклепки;
z-число заклепок.
Лекция 6
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 189; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!