ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет крепежных резьбовых соединений из "Техническая механика. Детали машин " Основным критерием работоспособности крепежных резьбовых соединений является прочность. Стандартные крепежные детали сконструированы равнопрочными по следующим параметрам по напряжениям среза и смятия в резьбе, напряжениям растяжения в нарезанной части стержня и в месте перехода стержня в головку. Поэтому для стандартных крепежных деталей в качестве главного критерия работоспособности принята прочность стержня на растяжение, и по ней ведут расчет болтов, винтов и шпилек. Расчет резьбы на прочность выполняют в качестве проверочного лишь для нестандартных деталей. [c.43] Расчет резьбы. Как показали исследования, проведенные Н. Е. Жуковским, силы взаимодействия между витками резьбы винта и гайки распределены в значительной степени неравномерно, однако действительный характер распределения нагрузки по виткам зависит от многих факторов, трудно поддающихся учету (неточности изготовления, степени износа резьбы, материала и конструкции гайки и болта и т. д.). Поэтому при расчете резьбы условно считают, что все витки нагружены одинаково, а неточность в расчете компенсируют значением допускаемого напряжения. [c.44] По найденному значению расчетного диаметра подбирается стандартная крепежная резьба. [c.45] Здесь уместно отметить, что надежность затянутого болтового соединения в значительной степени зависит от качества монтажа, т е. от контроля затяжки при заводской сборке, эксплуатации и ремонте. Затяжку контролируют либо путем измерения деформации болтов или специальных упругих шайб, либо с помощью динамометрических ключей. [c.45] Расчет затянутого болтового соединения, нагруженного внешней осевой силой. Примером такого соединения может служить крепление z болтами крышки работающего под внутренним давлением резервуара (рис. 3.17). Для такого соединения необходимо обеспечить отсутствие зазора между крышкой и резервуаром при приложении нагрузки иначе говоря, обеспечить нераскрытие стыка. Введем следующие обозначения Q—сила первоначальной затяжки болтового соединения R — внешняя сила, приходящаяся на один болт F— суммарная нагрузка на один болт (после приложения внешней силы R). [c.46] Очевидно, что при осуществлении первоначальной затяжки болтового соединения силой Q болт будет растянут, а соединяемые детали сжаты. После приложения внешней осевой силы R болт получит дополнительное удлинение, в результате чего затяжка соединения несколько уменьшится. Поэтому суммарная нагрузка на болт F Q + R, а задача ее определения методами статики не решается. [c.46] Для удобства расчетов условились счита1ь, что часть внешней нагрузки R воспринимается болтом, остальная часть—соединяемыми деталями, а сила затяжки остается первоначальной, тогда F=Q + v.R, где к — коэффициент внешней нагрузки, показывающий, какая часть внешней нагрузки воспринимается болтом. [c.46] Отсюда видно, что с увеличением податливости соединяемых деталей при постоянной податливости болта коэффициент внешней нагрузки будет увеличиваться. Поэтому при соединении металлических деталей без прокладок принимают и = 0,2...0,3, а с упругими прокладками — к = 0,4...0,5. [c.46] Расчет болтовых соединений, нагруженных поперечной силой. [c.47] Возможны два принципиально отличных друг от друга варианта таких соединений. [c.47] Во втором варианте конструкции болтового соединения, нагруженного поперечной силой, диаметр стержня болта получается в два-три раза меньше, чем в первом варианте (без разгрузочных деталей). [c.48] Значения допускаемого коэффициента запаса прочности [5 ] зависят от характера нагрузки (статическая или динамическая), качества монтажа соединения (контролируемая или неконтролируемая затяжка), материала крепежных деталей (углеродистая или легированная сталь) и их номинальных диаметров. [c.48] Ориентировочно при статической нагрузке крепежных деталей из углеродистых сталей для незатянутых соединений [5]= 1,5...2 (в общем машиностроении), [5] = 3...4 (для грузоподъемного оборудования) для затянутых соединений [5] =1,3...2 (при контролируемой затяжке), [5] = 2,5...3 (при неконтролируемой затяжке крепежных деталей диаметром более 16 мм). Для крепежных деталей с номинальным диаметром менее 16 мм верхние пределы значений коэффициентов запаса прочности увеличивают в два и более раз ввиду возможности обрыва стержня из-за перетяжки. Для крепежных деталей из легированных сталей (применяемых для более ответственных соединений) значения допускаемых коэффициентов запаса прочности берут примерно на 25% больше, чем для углеродистых сталей. [c.48] Причем за предельное напряжение принимают предел выносливости материала крепежной детали. [c.49] В расчетах на срез при переменной нагрузке значения допускаемых напряжений берут в пределах [х р ] = (0,2...0,3) т (меньшие значения для легированных сталей). [c.49] Пример 3.1. Рассчитать номинальный диаметр резьбы хвостовика крюка грузоподъемного крана (см. рис. 3.15), если нагрузка 2 = 40 кН, а крюк изготовлен из стали СтЗ. [c.49] Вернуться к основной статье