Болты и гайки, распределение напряжений

Болты и гайки, распределение напряжений в них 568, 569 Болты и стержни с проушинами, линии главных напряжений 4.6 распределение напряжений по главным поперечным сечениям 456 Брюстер (единица), определение 162 [c.621]

Такое большое значение является в этом случае следствием концентрации напряжений у дна впадин нарезки и неравномерности распределения усилий между ее витками при совместном деформировании болта и гайки или шпильки и корпуса, в который она ввинчена. Эта неравномерность зависит от распределения жест- [c.154]

Определение напряженного состояния и концентрации напряжений в резьбовом соединении аналитическими методами теории упругости связано с математическими и техническими трудностями, обусловленными сложностью формы тел болта и гайки, а также граничных условий. Эффективность метода фотоупругости для определения концентрации напряжений в соединении, как показывает анализ работ [8, 13, 63] и др., невелика, что связано с внесением больших погрешностей в форму деталей (особенно по шагу резьбы) при изготовлении моделей эти погрешности искажают действительное поле напряжений в соединении. Поэтому до недавнего времени для оценки прочности соединений использовали в основном данные приближенных расчетов распределения нагрузки и сравнительных усталостных испытаний. [c.140]

Общие замечания и постановка задачи. Для проектирования и оценки прочности резьбовых соединений необходимо знать распределение напряжений в сечениях болта и гайки. Однако решение такой задачи в точной постановке связано с трудно преодолимыми математическими и техническими трудностями. Обычно при решении в условия взаимодействия (контакта) деталей и их форму вводят ряд упрощений и выполняют расчет распределения нагрузки (сил) между витками соединения, который используют для интегральной оценки местной напряженности и конструктивной целесообразности соединений. [c.70]

Многочисленными экспериментальными и теоретическими исследованиями установлено, что распределение напряжений между заклепками (рис. 7.1), по длине сварного шва (рис. 7.2), по высоте гайки — между витками резьбы болта и гайки (рис. 7.3) неравномерное. Как правило, напряжения достигают максимального значения в крайних точках соединения они здесь могут в несколько [c.83]

В ответственных резьбовых соединениях для повышения усталостной прочности применяют болты и гайки улучшенных конструкций (болты с меньшей концентрацией напряжений в нарезанной части, гайки, работающие на растяжение с более равномерным распределением нагрузки между витками). [c.228]

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]

Если принять, что характер распределения контактных давлений на стыке стержней не зависит от распределения напряжений под гайкой и головкой болта (допущение подтверждается экспериментами), то для расчета контактных давлений можно использовать решение, изложенное в и. 3 гл. 2. [c.59]

На рис. 4.11 показана разметка соединения с резьбой М10 и приведены результаты расчета с применением МКЭ распределения контактных напряжений на рабочих гранях витков и напряжений во впадинах витков. В расчете распределения напряжений в теле болта, выполненном после решения контактной задачи, принимали, что резьба изготовлена идеально точно, = 10 МПа. Площади поперечного сечения круглой и шестигранной гаек равны. Канавка резьбы имеет кольцевую форму, гайка и болт являются осесимметричными (трехмерными) телами. Цифры на рисунке показывают наибольшие напряжения в мегапаскалях. Видно, что контактные напряжения (давление) вдоль рабочих граней витков распределяются неравномерно. [c.87]

Один из важных факторов, которые должны учитываться при проектировании резьбового соединения — распределение напряжений во впадинах резьбы. Анализ результатов показывает, что в резьбовых соединениях отмечается сущ ественная концентрация напряжений во впадинах резьбы. Наибольшее контурное (главное) напряжение растяжения действует во впадине под первым (от опорного торца гайки) рабочим витком болта в точках сечения, удаленного от центра впадины на угол около 20° в направлении рабочей поверхности этого витка (см. рис. 4.11). Это связано с взаимным влиянием (наложением) концентрации напряжений от изгиба витка и общего поля напряжений растяжения. [c.88]

Кратко описаны возможности, которые представляет применение оптического метода для проектировщика конструкций и машин описаны полученные при помощи этого метода картины распределения напряжений в отдельных деталях — зубчатых колесах, гайках, болтах, фланцевых соединениях и подобных элементах. [c.7]

При нагрузке в соединении обычной шестигранной гайки и болта возникает чрезвычайно сложное распределение напряжений в обеих деталях распределение это представляет собою задачу трех измерений, почти не поддающуюся точному математическому анализу и почти что так же не доступную опытному исследованию. [c.568]

Приняв допущение о равномерном распределении нормальных напряжений (от осевой силы) по поперечным сечениям стержня болта и тела гайки, для осевых деформаций получим [c.312]

Общая площадь стяжных болтов разъемной гайки должна составлять 6...8 % от площади поперечного сечения колонны. Допустимые давления в резьбе гайки -80 МПа, а допустимые напряжения среза и изгиба - соответственно 25 и 50 МПа. Исследованиями установлено, что основную часть нагрузки воспринимают первые пять-шесть витков, причем на первый в зависимости от шага резьбы приходится от 34 до 44 %. Неравномерность распределения сил по высоте гайки учитывают низким допустимым давлением в резьбе. [c.305]

При наличии положительных погрешностей в шаге резьбы (в этом случае шаа резьбы у болта больше, чем у гайки) пластические деформации при тех же напряжениях в стержне болта (оо = = О, 0т) будут охватывать больший объем металла. Так, в случае, когда Д = 0,0033 и ас = 450 МПа почти весь первый виток оказывается в области пластичности (рис. 8.15, а) и распределение нагрузки между витками в процессе нагружения улучшается (рис. 8.16). [c.155]

При наличии положительных отклонений шага резьбы, когда шаг резьбы болта больше шага резьбы гайки, пластические деформации при тех же напряжениях в стержне болта (сГд 0,7 Ор) охватывают больший объем металла. Так, если бр/Р — 5 мкм/шаг и (Тн 450 МПа, почти весь второй виток оказывается в области пластичности (см. рис. 4.51, б) и распределение нагрузки между витками в процессе нагружения становится более равномерным (рис. 4.52). [c.126]

Некоторые сведения относительно кривых распределения разности тангенциальных и радиальных напряжений в гайке можно получить только в том случае, если бы прозрачную модель гайки можно было наблюдать под нагрузкой, смотря в направлении оси болта однако, поскольку нам известно, оптические наблюдения пока - что производились только над плоскими моделями сечений, проходящих через ось болта. [c.568]

Расчет резьбы. Характер распределения нагрузки по виткам резьбы гайки зависит от ряда причин, в том числе от ее конструкции, упругих свойств материала гайки и болта, от неточностей изготовления и степени износа резьбы. Поэтому проверку прочности резьбы производят не по истинным, а по условным напряжениям, которые сравнивают с допускаемыми. [c.347]

На рис. 32.14 в качестве примера показано распределение первого главного напряжения по контуру впадин контактирующих (рабочих) и неконтактирующих (свободных) витков (цифры — максимальные напряжения в МПа). Данные получены из расчета соединения (болт и гайка из стали, резьба М10) методом теории упругости. [c.514]

На рис. 8.14, а показано распределение интенсивности напряжений во впадинах идеально точной резьбы М10 (/ = 0,108Р) для идеально упругого материала деталей (сплошные линии) и для случая, когда болт и гайка изготовлены из стали 45 (от = 650 МПа, штриховые линии). Видно, что после затяжки соединения с напряжением ао 0,7(Тт [соответствует верхнему уровню напряжений затяжки резьбовых соединений в транспортных машинах, обычно (То- = (0,4 0,5)От] пластические деформации схватывают часть боковых поверхностей первого рабочего витка (см. рис. 8.14, а зоны пластичности заштрихованы), впадины в свободной части резьбы, а также виадины под. первым и вто-рым рабочими витками. Наибольшая глубина проникновения пластических деформаций от центра впадины к оси болта равна 0,17 мм под первым рабочим витком и 0,07 мм в свободной части резьбы. Пластические деформации в теле гайки в этом случае отсутствуют. [c.155]

На рис. 4.51, а показана схема распределения напряжений во впадинах идеально точной резьбы М10 (Я — 0,108Р) для идеально упругого материала деталей (сплошные линии) и для случая упругопластических деформаций, когда болт и гайка изготовлены из стали 45 с Ов = 650 МПа (штриховые линии). Решение упругопластической контактной задачи и определение напряжений в деталях выполнялись методом конечных элементов. [c.125]

Концентрация напряжений может быть вызвана не только формой детали, но и действием сопряженных деталей. В качестве примера на рис. 173 приведено полученное из опыта распределение напряжений в теле стяжного болта. Напряжение, обусловленное формой болта, имеет наибольшую велиадну на участке перехода стержня в головку и в 3 раза превышает среднее напряжение СТо в стержне. Максимальный скачок напряжений возникает в плоскости расположения торца гайки (а, ах = 5сто). [c.296]

Модель осевого сечения обыкновенной однодюймовой гайки и болта, изготовленная из листов толщиною в 0,297 см, испытывает при нагрузке 70,3 кг (фиг. 8.122) сложное распределение напряжений у винтовой нарезки распределение это несимметрично по отношению к оси болта в зависимости от расположения нарезки винта обнаруживается, как увидим дальше, непрерывное повышение напряжений соприкасания по мере продвижения от низа к верху болта с характерными цветными пятнами у внутренних закругленных углов нарезки. В точках по наружным краям гайки, за исключением мест передачи нагрузки через нижнюю поверхность гайки на раму, нигде нет больших напряжений по верхнему же краю напряжения практически равны нулю это оправдывает практикующееся в настоя- [c.568]

Форма гайки. По данным Р. Хейвуда [23], гайки с вьшуклыми и вогну-тыми опорными поверхностями существенно улучшают распределение напряжений в резьбе и, как результат этого, увеличивают долговечность растянутых болтов. [c.240]

Рис. VI. 18. Схема соединения цилиндрического ненагру-женного трансформатора скоростей (а) и эпюры распределения внутренних напряжений болта (б) с гайкой (в)

Чтобы расчитать нагрузку, необходимо найти распределение осевой нагрузки Q но длине резьбового соединения и определить разрушающее напряжение в опасной точке. Допустим, что при краткоБ ременном статическом нагружении в матер иале гайки возникают лишь упругие деформации. В основу расчета положено решение задачи о распределении нагрузки в резьбе, разработанное Биргером [1]. При составлении условия совместности деформаций для резьбового соединения типа стальной болт — пластмассовая гайка необходимо учитывать трение в резьбе, а поперечными деформациями гайки пренебречь вследствие значительного уменьшения радиальных сил из-за трения в витках и на опорной поверхно- [c.44]

В гайках растяжения (рис. 271,ж) резьбовой пояс работает, как и болт, на растяжение, что способствует выравниванию нагрузки. В сочетании с конической выборкой на конце болта гайки растяжения обеспечивают вполне равномерное нагружение витков. Однако равномерное распределение нагрузки не является наилучшим. Целесообразно разгрузить от изгиба и смятия нижние, наиболее напряженные на растяжение витки болта и подгрузить верхние, не испытывающие растяжения, т. е. придать эпюру нагрузки форму, обратную начальной (рис. 271, а). Такое распределение нагрузки обеспечивают п о л у р а -стянутые гайки (рис. 271,з), у которых силы реакции на опорных поверхностях (черные стрелки) сжимают верхние витки (светлые стрелки) и разгружают нижние. Эффект сжатия выражен еще более резко у полу-растянутых гаек с конической опорной поверхностью (рис. 271, м). Такой же результат дают корсетные гайки (рис. 271,к), у которых силы реакции передаются непосредственно на верхние витки. Корсетные гайки в отличие от конструкций, приведенных на рис. 271, ж —и, не требуют увеличения диаметра втверстия под гайку. В конструкции на рис, 271, л нагружение крайних витков достигается предварительным обжатием верхнего воротника гайки (тонкие стрелки). [c.128]

КОВ и неравномерным распределением нагрузки между рабочими витками. В примере на рис. 26.13, а соединение растянуто силой = ап /4 ( с=9.1 — диаметр стер-> ня болта), кскторая вызывает во впадине под первым (от опорного торца гайки) рабочим витком максимальное напряжение о а,=5,45 МПа.Номинальное напряжение в том же сечелии ( = [c.301]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...