методичка (Методичка - Соединения по деталям машин), страница 2

2.3 геометрическим сложением. Зависимости для определения силы Р~~ „(совпадающие с таковыми для группового резьбового соединения, нагруженного в плоскости стыка) приведены в подразд. 3.2, пример определения — в подразд. 3.7. Напряжение среза для наиболее нагруженной точки Р Ф~ О/4 Жюь Ф - диаметр сварной точки, ~ — число плоскостей среза, с = = и — 1, где и — число состыкованных деталей. Для соединения, показанного на рис. 2.3„6 ~ = 1, а для соединения на рис. 2.3, в. 1 = 2. ~й611. Х1:.

Уаамще пРочиости имеет вид т ~ 1т'1с, где 1т'1с находЯт по 2.5. Допускаемые напряжения Допускаемые напряжения для сварных швов отме вов отмечают щтрихом ~с~'); 1т'1. Допускаемые напряжения для сварных соединений из низкоуглеродистых и низколегированных сталей предс е представлены в табл. 2Л. Таблица 2. 1 допускаемые напряжения дла сварнмх швов при статической иа тическо нагрузке Допускаемое напряжение на растяжение для основного металла 1о]р можно принять ~о~ =- и Щ74...

(~62) сгт ° где от — предел текучести основного металла (см. табл. !.!). Х.б. Обозначения сварных швов От сварного шва проводят выносную линию, оканчиваюшуюся полустрелкой. Обозначают: С вЂ” шов стыкового соединения; Н вЂ” шов нахлесточного соединения; Т вЂ” шов таврового соединения; — надпись над горизонтальной чертой характеризует видимый шов; — надпись под чертой — невидимый шов; — шов по замкнутому контуру; й — угловой шов с катетом к. з.7. Порядок рясче1а сварных еоелинепнй прн стнтн ксной ппгрз зне Расчет спзрного соединения веду г в такой 1юследонателы ц1с ~ и 1) определяют положение.

форму и размеры опасного сеянец и 2) поворачивают опасное сечение на плоскость ая1рикоспопс ния свзриваемых деталей (плоскость стыка лстплей); поворо1 про водят в случае„когда опасное сечение шва не совпадает с плоско стью стыка деталей; сечение, полученное после поворота, назыпа ют расчетным; 3) находят положение центра масс расчетного сечения; 4) переносят приложенную внешнюю нагрузку в центр масс расчетного сечения; 5) определяют напряжения, возникающие в расчетном сечении от действия отдельных силовых факторов (нормальной и поперечной сил, изгибающего и крутящего (врашаюшего) моментов); 6) находят суммарное напряжение для наиболее опасно нагруженной' точки расчетного сечения; 7) рассчитывают допускаемое для сварного шва напряжение; 8) сопоставив суммарное напряжение с допускаемым, определяют необходимые для обеспечения работоспособности размеры сечения (проектный расчет) или дают заключение о правильности заданных размеров шва (проверочный расчет).

2.8. Пример расчета сварного соединения Сварной кронштейн (рис. 2 4) прикреплен к бетонной стене с помощью четырех болтов, поставленных с зазором. Детали кронштейна 1 и 2 выполнены из стали Ст.З, сварены угловым швом с катетом шва А = 5 мм. Сварка ручная электродом обычного качества.

Болты 3 выполнены по классу прочности 4.6 Кронштейн нагружен постоянной силой Г = 10000 Н. Размеры: Е = 200 мм; 6 = 20 мм; а = Ь = 200 мм; ( = 8 = 150 мм; и = и = 100 мм; з = 10 мм. Требуется дать заключение о прочности сварных швов. Реи~ение. 1. Положение, форма и размеры опасного сечения. Сварное соединение тавровое, швы угловые, их рассчитывают по условным касательным напряжениям. Один из размеров опасного сечения шва — биссектриса в равнобедренном прямоугольном треугольнике с катетом А (см.

Рис. 2,2, б)„.второй — суммарная длина швов. На каждом из трех участков сварного шва опасное сечение наклонено под углом 45 к плоскости стыка деталей ! и 2 (см. Рис. 2.4). 3. Расчетное сечение (рис. 2.5). Оно получено поворотом опасного сечения швов на плоскость стыка деталей 1 и 2. 6 рка по ор~я яп~ йв контура припеГания Рис. 2.4 3.

Положение центра масс расчетного сечения (см. рис. 2.5). Центр масс расчетного сечения (точка С) находится на оси симметрии у — у, его координата в принятой системе координат ху ~к шва у'= А ШБЯ х Рис. 2.5 где 3, „,„— статический момент расчетного сечения шва относительно оси х — х; А„,„., — площадь расчетного сечения шва. Фигуру, образованную расчетным сечением, разбиваем на три прямоугольника 1, 11, П!.

Определяем статические моменты кажйого прямоугольника как произведение его плошади на его же координату центра масс: 0,7. А и+а7Й л„,„„„=о'аю —,' .2а .ап~ ам 0,7. 5 шо.а7 ~ =1оо а7 5 —,.2аоо.а7 я а~ ~ й. = 38105~375 мм'; 4веаа -— И 0,7!!!+2(у!!+11,7Ф) 67А =: =100 07 5+2~100+Й7.5) 0.7-5 =-!074,5 мм-'; Зй 05~375 $~ =- — — — =-3$46 Мм. * 1074,з 4. Силовые факторы, дс!1етву!о1нис иа соединение.

11р!! и;!р;!а дельном переносе внешней силы 8 т!!'!ку С вЂ” !!е!пр масс рас !е !.! н> Го сече!!иЯ !!!Эа фис. 2.6) почучаем не!!'!'1хиы!ую с!!Ви!'!!!о!цу!о силу Г= 10000 Н и отр! !в!!ю!ц!!!! х!оме!!1 ,Ч = К(1'.-Б) = 10000 (200 — 20) = !ЬООООО Н.мм. Рве. 2.6 5. Напряжения в расчетном сечении шва (см. рис. 2.б, эпюры напряжений): а) от центральной сдвигающей силы Г равномерно распределены по сечению Р 10000 — — =9,31 МПа; А„, 1074,5 б) от отрывающего момента М пропорциональны расстоянию до нейтральной линии, проходящей через центр масс; максимальное напряжение в наиболее удаленных точках А М М Угпах шва '" шва ха 'швахв где И' „— момент сопротивления расчетного сечения шва от- иц!а ха носительно нейтральной оси хо -хо, проходящеи через центр масс (точку Ц; Уиц,а „, — момент инерции расчетного сечения шва относительно Этой осй; у — расстояние от наиболее удален- ной точки шва до нейтральной оси. и!1И Оц!)елелении !„„„Фи1 уру, ОбР..

х,„У, '~Р; " чепнем еваппОп~ и ~и, РаЩ~~~аем . Р ~~имм ее- ~~ак и Раггее ~га тР ника 1, 11. 1!1. Иеполыуем фг Рму .' г~Р™Уго.'и. ипеппии при параллелыюм переносе,е и ' - ~~'-~В ляется пептралыюй: Осе, когда олпа иа ~ еа У, .=, („„7„)!', ~ 00!0,~. 5) п(0,7А)~ г !)7), 2 12 ~ с - 2- 12 07.5~т +ИВ.Ц7 5 35,46 — — ') =398084„72 мм" 0,7й . (т + 0,7Й) , г'т*0,7й 11 „„=) „= 12 07И 7А)~ -У ) 0,7. 5(100+0,7. 5) /100+0,7 5 12 * * .

2 = 419504,8 мм~; у „= У~„~ +2 1!1„=398084,72+2 419504,8=12370943 мм; = т+117~ — ус =100+0,7 5 — 35„46=68~04 мм. Тогда 1800000. 68.04 и па~ 1)370943 =99 МПа. б. Суммарные напряжения для наиболее опасно нагруженной точки А.

Составляющие напряжений в точке А взаимно перпендикулярны, поэтому тг = =~931- ~.99 =9944 МПа. 7. Допускаемое напряжение для сварного шва. Так как сварка. ручная, электрод обычного качества, то по табл. 2.1 найдем [т']еР =0,6Ц . Допускаемое напряжение на растяжение для основного металла [о]Р а 0,7о7 .

Для стали Ст.З егт = 220 МПа (см. табл. 1.1). Тогда [т']еР—— 0,6. 0,7 220=92,4 МПа. 8. Заключение о прочное ш сварных швов. Так как возникавшие в швах напряжения т = 99,44 МПа превышают допускаемые [т']еР= 92,4 МПа, то прочность сварного шва недостаточна. Вы- 13 полним сварку .„~лектролом улучгнснного качества, в згом случае прочность шва дос'иточ1ия, так как Иср -=6,65ир1 Иср =065 а7 220=- 100,1 МГ1а. З. РЕЗЬИ)ВЫК СОРДИНКНИЯ 3.!. Обшис свеаенип Обьекты заданий — групповыс резьбовые соединения, выполненные с помошью стандартных крепежных дет;пей (болтов, винтов.

шпилек и гаек). имеюьчих метрическую резьбу с крупным шагом по ГОСТ 9150 — 8|. ГОСТ 8724 — 81. Основные параметры метрической резьбы показаны на рис, 3.1. Рис. ЗЛ Расчет на прочность стержня болта (винта, шпильки) проводят по диаметру с1з — внутреннему диаметру по дну впадины (Из = гав — 1,2569Р„где Р— шаг резьбы). Значения диаметра с/з для болтов (винтов, шпилек) с крупной метрической резьбой приведены в табл.

3.1. Размеры болтов, заключенные в скобки, менее предпочтительны. таблица 3. 1 Дппмвтр йз болтов (винтов, шпилек) с крупной метрической реэъбой Стальные крепежи!ие летали (болты пинт„,„, и шпильки1 и сонг встсгвии с ГОСТ 1759.4 — 81 могут иметь 11 кла классов проб!ности, ические характеристики матери ьюв этих Резьбопых зь Оных деталей приведепы в табл. 3.2. Там "ке приведены класс! ! прочности !ормальной высоты по ГОСТ 17~95 — 82„соответстнуюв1их болтам и шпилькам. При стандартизации крепежных лет. ей об- пРочность Резьбы и стержня винта, поло,: „„„ боре глубины завинчивания или исп л зо „,„„„, „ высоты (за исключением низких) достато,! и п стрежня болта (винта или шпильки), Гааббица 3.

2 Механические характеристики материалов резьбовьбх деталей Болты, винты, 55555итбьк35 1 Прслсл 1 Временное 5 Класс ~ текучести сопротин- ' Диабистр проч- ~ об, МПа ! ление о„„, 5 С -,!"" ' ности ~ Оиини- '; МПа (ми- ~ , язльныЙ);. ниьбальнос), > М!6 ! Класс : ПРО'ОИОСЗИ ! О,!ОКп 180 , ЗОО > М!6 4 240 ' 400 20 -; — --1 2 320 ' 400 — 10, !О Кп ! — — — 1 >М16 ', ! 4 < М!6 ( 440 300 ' ~ 35 35Х 33ХХ459 520 900 40Г2,40Х ЗОХГСА 90о Г 500п ! ( '2095е,ббхних 1080 ~ ! 200 ! 1 40ХНМА ! 12 5 2 "Р" При расчете групповых резьбовых соединений полагаюлб что в .

данном соединении все болты (винты, шпильки) олн42го. размерФ затянуты с одинаковой силой и расположены по СтыкОу рввн~Фюрно так, что центр масс сечений болтов совпадаеТ с: цФнтФом ЧФФаты сечении сть$ка. Расчет начинают с определения-Хпайоженбпя иентрв аеасат';:й пе-. реноса прилаженной внешней нагрузкиб арпа'. цвцтрх ' 3.2.

Групповое резьбовое соединение. нагр1женнае в нлоскосгц спина силами и моментами Пример соединения приведен на рис, 3.2. Основой крнтсри) работоспосооности — несдвитасмость. Ее можно обеспечить с ио мощью болта специальной формы ~рис. 3.3) по ГОСТ 7817 — й), по ставленного бса аааора в отверстие, калиброванное раавсрлк~ц~ илн с помощью болта (рис. 3.4, а), винта (рис. 3.4, о) или щпильки (рис.