Высота гайки и глубина завинчивания
Равнопрочность резьбы и стрежня винта является одним из условий определения высоты стандартных гаек.
Прочность резьбы для нормальных и высоких гаек превышает прочность стрежня винта.
Стандартные высоты гаек и глубина завинчивания исключает необходимость расчетов на прочность резьбы стандартных крепежных деталей.
Расчеты на прочность стрежня винта при различных видах нагружения
Стрежень винта нагружен только внешней растягивающей силой
Опасное сечение − сечение, ослабленное резьбой. Площадь сечения приблизительно оценивают по внутреннему диаметру резьбы .
Болт затянут, внешняя нагрузка отсутствует
Пример: болты для крепления ненагруженных герметичных крышек и люков корпусов машин. Стрежень болта растягивается осевой силой , возникающей от затяжки болта, и закручивается моментом сил в резьбе. Прочность болта определяется по эквивалентным напряжениям.
Болты М10...М12 можно разрушить при некачественно выполненной затяжке. Болты М6 разрушаются при силе 45Н, М12 при силе 180Н, в среднем и тяжелом машиностроении не рекомендовано применять болты меньшие М8.
Болтовое соединение нагружено силами, сдвигающими детали
Условие надежности соединения − отсутствие сдвига деталей в стыке.
Болт поставлен с зазором
Внешняя нагрузка уравновешивается силами трения в стыке, образованными от затяжки болта.
В соединении, в котором болт поставлен с зазором, внешняя нагрузка не передается на болт. Поэтому болт рассчитывается только на статическую прочность по силе затяжки даже при переменной нагрузке (влияние переменной нагрузки учитывается повышением коэффициентов запаса).
|
|
|
Болт поставлен без зазора
В этом случае отверстие калибруют разверткой, а диаметр стрежня болта выполняют с допуском, обеспечивающим посадку без зазора. При расчетах силы трения в стыке не учитывают, потому что затяжка болта не обязательна (болт можно заменить штифтом). Стрежень болта рассчитывают по напряжениям среза и смятия.Расчеты на смятие проводят по условным напряжениям.
Расчеты выполняют по самому большому напряжению смятия, а допускаемые напряжения определяют по наиболее слабому из материалов болта или детали.
Установка болта с зазором
· дешевле (не нуждается в точных размерах);
· условия работы хуже (расчетная нагрузка превышает внешнюю нагрузку; вследствие нестабильности коэффициента трения и тяжести контроля затяжки робота таких соединений при нагрузке сдвига недостаточно надежная).
Болт затянут, внешняя нагрузка раскрывает стык деталей
Пример: болты для крепления крышек резервуаров, нагруженных давлением жидкости или газа. Затяжка болтов должна обеспечивать герметичность соединения или нераскрытие стыка под нагрузкой.
После приложения внешней нагрузки к затянутому соединению болт дополнительно растягивается на некоторую величину, а деформация сжатия деталей уменьшается и эту ту же величину.
|
|
|
Достаточная предварительная затяжка , которая обеспечивает нераскрытие стыка деталей, является условием надежности и герметичности соединения.
Факторы, влияющие на нераскрытие стыка:
· качество обработки поверхности (для ответственных деталей применяют шлифование);
· число поверхностей стыка (чем больше поверхностей стыка, тем хуже);
· качество поверхности и точность резьбы (грубая резьба сминается и уменьшает силу затяжки);
· надежность способа стопорения;
· качество прокладок (упругие прокладки лучше сохраняют затягивание в стыке).
Таким образом, целесообразно сильно затягивать соединения, особенно при переменных нагрузках.
Эффект эксцентричного болта
Эксцентричная нагрузка возникает в случаях непараллельности опорных поверхностей детали и гайки или головки болта. Кроме напряжений растяжения возникают напряжения изгиба и эксцентричная нагрузка может в значительной мере уменьшить прочность болта.
Меры, позволяющие устранить эксцентричную нагрузку:
· планирование неравных поверхностей;
· подкладывание под гайку косую шайбу и т.п.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 828; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!