Расчет резьбовых соединений на прочность

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 7

Расчет на прочность резьбового соединения проводят только по одному основному критерию – прочности нарезанной части стрежня на растяжение:

где F₀ – осевая сила, растягивающая винт; - допускаемое напряжение при растяжении; А_р – расчетная площадь поперечного сечения нарезанной части винта.

Стандартом принята номинальная расчетная площадь А_р поперечного сечения винта с крупным шагом резьбы:

где d_p – условный расчетный диаметр резьбы винта:

Здесь d₂ – средний диаметр резьбы; d₃ – внутренний диаметр резьбы винта по дну впадины.

Эквивалентное напряжение в стержне по гипотезе энергии формоизменения:

Расчет винтов, работающих на совместное действие растяжения и скручивания, можно вести на одно растяжение, принимая при этом не силу затяжки F₀, а увеличинную с учетом скручивания силу F_расч.

Для метрических резьб в среднем

Минимально допустимое значение расчетного диаметра d’_p резьбы болта определяют из условия прочности:

откуда

где - допускаемое напряжение растяжения:

Здесь - предел текучести материала болта; - коэффициент запаса прочности.

Болтовое соединение нагружено с двигающей силой F. Чаще всего в таком соединении (рис. 3.27) болт ставят с зазором в отверстия деталей. Внешняя сила F непосредственно на болт не передается.

Рис. 3.27. Схема для расчета болтового соединения, нагруженного сдвигающей силой F

Расчет болта проводят по силе затяжки F₀:

Где К = 1,4...2 – коэффициент запаса по сдвигу деталей; f – коэффициент трения; i – число стыков; z – число болтов.

Для уменьшения силы затяжки болта при нагружении соединения сдвигающей силой применяют различные замки, втулки, штифты и др. (рис. 3.28). Роль бота в таких случаях сводится к обеспечению плотного соединения деталей.

Рис. 3.28. Устройства для разгрузки резьбовых деталей от сдвигающих сил

Для уменьшения диаметров болтов применяют также болты для отверстий из-под развертки. Они могут быть (рис. 3.29) цилиндрическими (а) или конусными (б). Затяжка соединения гайкой предохраняет болт от выпадания, увеличивает несущую способность соединения за счет трения на стыке. Работают такие болты на срез, как штифты.

Рис. 3.29. Схема для расчета болтов, поставленных без зазора в отверстия из-под развертки

Диаметр стержня болта d₀ определяют из условия прочности на срез:

Где i = 1...2 – число болтов; - допускаемое напряжение на срез стержня болта:

Болтовое соединение предварительно затянуто при сборке и нагружено внешней осевой растягивающей силой. Этот случай соединения часто встречается в машиностроении для крепежных крышек цилиндров (рис. 3.30, а, б), находящихся после сборки под давлением, головок блоков цилиндров ДВС, крышек подшипниковых узлов и т.п.

Рис. 3.30. Схема для расчета болтового соединения а – болт затянут, соединение не нагружено; б – болт затянут, соединение нагружено

Суммарная сила действующая на болт

Минимальная сила предварительной затяжки болта, обеспечивающая нераскрытие стыка деталей

Практически предварительная затяжка болта F₀ должна быть больше F₀_min. Из условия нераскрытия стыка соединяемых деталей принимают:

где К_зат – коэффициент запаса предварительной затяжки.

Расчетная сила болта с учетом влияния скручивания при затяжке:

Дата добавления: 2015-12-16; просмотров: 19; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 67

Мы поможем в написании ваших работ!