Ответы на вопросы (865019), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Чтобы не отвинчивался стопорной винт, шаг его резьбы должен быть как можноменьше. Недостаток – часть резьбы болта сминается стопорным винтом.• Стопорение штифтом коническим разводным – способ, при котором после затяжки гайки еепросверливают вместе с болтом, в отверстие вставляют конический штифт и разводят концы.• Стопорение разводным шплинтом – способ, при котором в болте просверливают отверстиепод шплинт. Разводной шплинт вставляют в это отверстие и в пазы корончатой илипрорезной гайки.• Стопорение деформируемыми шайбами – способ, при одной из реализаций которого один усшайбы отгибают по краю детали, а другой – по грани гайки. Применяют и фигурные шайбы.5.
Как связаны момент завинчивания и сила затяжки? Как оценитьсамоторможение в резьбе?Момент завинчивания (зав), создаваемый гаечным ключом, преодолевает момент трения имомент трения в резьбе (р ) на торце гайки о поверхность детали (т ):зав = р + тМомент трения в резьбе определяют из взаимодействия элемента витка резьбы гайки ивитком резьбы винта. – осевая сила в винте – окружная сила, приложенная кгайке на среднем диаметре2 – средний диаметр – нормальная сила, действующаяна гайку со стороны опорныйповерхности резьбытр – сила трения,пропорциональная нормальной силеΨ – угол подъема винтовой линии – угол трения, равный arctan() – коэффициент тренияВывод зависимостей сил и моментов для резьбового соединенияИз рисунка: = ∗ (Ψ + ). Момент в резьбе при условии приложения окружной силы ∗∗(Ψ+)на среднем диаметре: р = 2 2 =.2Приведенный угол рения: 1 =2.cos( )Окружная сила и момент трения в резьбе: = ∗ (1 + Ψ); = 0,5 ∗ ∗ 2 ∗ (1 + Ψ)Момент трения на торце гайки вычисляют принимая, что равнодействующая приложена по+среднему диаметру опорной поверхности.
ср = 2 0, – размер под ключ, 0 – диаметр отверстияпод винт. т – коэффициент трения на торце гайки(ср ) + 0т = ∗ т ∗= ∗ т ∗248Итог – связь момента завинчивания с силой затяжки:зав = ∗ (0,5 ∗ 2 ∗ (Ψ + ) + т ∗Расчет самоторможения в резьбе:Условие: ′ > Ψ, где 1 = + 0)4, Ψ = (∗ )cos( )226. Какие критерии характеризуют работоспособность групповых резьбовыхсоединений? Изложить методику расчета группового резьбовогосоединения в общем случае нагруженияКритерии работоспособности для болта с зазором:Отсутствие относительного сдвига деталей. Относительному сдвигу препятствуют силытрения, создаваемые силой затяжкиУсловие несдвигаемости: тр ≥ . С коэффициентом запаса по несдвигаемости сдв ≥ 1,5.
.2:зат =сдв ∗Σ∗, где Σ = √( + )2 + ( + )2Критерии работоспособности болта без зазора:Несдвигаемость соединяемых деталей под действием внешней силы F.Выполнение этогоусловия обеспечивает стержень болта, работающий на срез и смятие. Влиянием сил трения на стыкепренебрегают.∗4Напряжение среза: ср = ∗2 ≤ []ср = (0,2. .0,4)При определенном напряжении смятия выполняют упрощения идущие в запас прочности.см = ∗ℎ ≤ []см = (0,3. .0,4)Критерии работоспособности при нагрузке внешней отрывающей силой:Критерий – нераскрытие стыка.
На затянутое соединение действует сила = , где – сила, – количество болтов.Часть внешней силы будет дополнительно нагружать болт, а остальная часть ( − 1)идет на разгрузку стыка. – коэффициент основной нагрузки.Из закона Гука известно удлинение: Δ = ∗ = ∗ , – податливость.Условие равенства деформаций болта и деталей записано с использованием коэффициентапонижения: ∗ ∗ болт = (1 − ) ∗ ∗ детальСледовательно, коэффициент понижения: = детальболт +детальМетодика расчета в общем случае:1. Приведение нагрузок2. Расчет силы затяга3. Расчет нагрузки на винтах4.
Подбор диаметра.7. Какие критерии характеризуют работоспособность передачи винт-гайкаскольжения? Изложить методику ее расчета. Какие факторы влияют наКПД передачи винт-гайка?Критерии:• Износостойкость• Устойчивость• Прочность9Методика расчета:Поскольку основной вид отказа – износ резьбы, ограничивают вреднее давление в резьбеадопускаемым давлением []из : P = ∗= ∗ ∗≤ []из , где а – осевая сила, действующая на∗21винт, = ∗ 2 ∗ 1 – площадь рабочей поверхности витка резьбы, 1 – рабочая высота витка, – число витков в гайке высотой г , = г , p – шаг резьбы.Выражаем высоту витка через относительные величины: г = Ψ 2 ; 1 = Ψℎ .
Можновыразить средний диаметр: 2 ≥ √∗Ψ ∗Ψℎ ∗[]из.∗Также есть проверка на устойчивость: =≥ 40, где – коэффициент приведения длины, – расчетная длина сжатого стержня, – радиус инерции поперечного сечения винта.Сжатые винты любой длины проверяют по объединенному условию прочности иустойчивости: ∗4тсж = ∗2 ≤ []сж , где – коэффициент снижения допускаемых напряжений, []сж = 3 –3допускаемое напряжение сжатия.Факторы, влияющие на КПД передачи:• Профиль резьбы• Заходнось• Материал винтовой пары• Точность изготовления• Шероховатость• Вид смазки8. Какие существуют типы сварных швов и по каким напряжениям онирассчитываются? Как способ сварки влияет на допускаемыенапряжения?Типы швов:СтыковойУгловойПо взаимному расположению различают:• Встык• Внахлест• Стыковые и угловые• Угловые• Связующие швыСтыковой шов:Расчет проводят на статическую прочность в опасном сечении в зоне термического влияния.Условия прочности при нагружении растягивающей силой: р = ≤ []р .
Условия прочности при10 2нагружении изгибающим моментом: изг = ≤ []р , = 6 . – толщина слоя, – длина шва. Тоесть, стыковой шов рассчитывают по нормальным напряжениям.Угловой шов:Угловой шов испытывает сложное напряженное состояние, однако, его условнорассчитывают на срез под действием касательных напряжений.Поверхность разрушения проходит приблизительно по биссектрисе прямого угла. Катет швапримерно равен толщине сварных деталей, но не менее 3мм.
Площадь расчетного сечения швапринимают равной ∗ ∗ , где – коэффициент, характеризующий глубину проплавления, –длина шва, – катет шва. ≤ []ср ≅ 0,36 ∗ т . В общем случае:222 Σ = √ ( + ) + ( + ) + ( ++)ш ш ш Допускаемые напряжения:НапряженияРастяжение []рСрез []срАвтомат. и механич..под флюсом[]р0,8 ∗ []рНапряженияРастяжение []рСрез []срСтыковая[]р0,65 ∗ []рЭлектродуговая сваркаРучнаяЭ42А, Э50АЭ42, Э50[]р[]р0,65 ∗ []р0,6 ∗ []рКонтактная варкаТочечная и шовная0,5 ∗ []р9. Какие допущения положены в основу расчета сварных соединенийстыковыми швами? Изложите методику и приведите пример расчетаДопущения:Сварные швы являются наиболее рациональными и образуются при полной проварке стыкаторцов соединяемых деталей с помощью сварки.
Полный и бездефектный провар стыкаобеспечивает равнопрочность сварного шва и соединяемых деталей. Стыковые сварные соединенияпри статическом соединении разрушаются по шву. В этом случае расчет сварных стыковых швовна статическую прочность приближенно проводят по эквивалентным напряжениям в опасном24сечении: экв = √(р + и ) + 3 2 ≥ [р′ ], где р = (2−2) – нормальное напряжение растяжения.и = =40,1 3 (1− 4 )– наибольшие нормальные напряжения изгиба, = ℎ=40,2 3 (1− 4 )наибольшее касательное напряжение изгиба.Если ≪ , то выражения упрощаются:р =∗∗4и = ∗ 2 ∗ 2= ∗ 2 ∗ 11–Методика расчета:1. Определяют положение, форму, размеры опасного сечения2.
Поворачивают опасное сечение на плоскость соприкосновения деталей3. Находят положение центра масс4. Переносят приложенную нагрузку в центр масс5. Определяют напряжения от каждого фактора6. Определяют суммарное напряжение7. Рассчитывают допускаемое напряжение8. Сопоставляют суммарное напряжение с допускаемым10.Какие допущения положены в основу расчета сварных соединенийугловыми швами? Изложите методику и приведите пример расчетаДопущения:Угловой шов испытывает сложное напряженное состояние, поэтому при любом виденагружения условно считают, что шов работает на срез под действием касательных напряжений,равномерно распределенных по опасному сечению размера = 0,7.
Касательное напряжение: =. Вследствие размерной жесткости соединяемых деталей длина сварного шва ограничивается230 < < 50.Определение оптимальной длины флангового сварного шва: ом = сш ; ом = []р ;сш = []′ 2.Для ручной сварки = 0,7;[]′ = 0,6[] с учетом, что = , если приравнять, то получится = 1,2.Методика расчета:1.
Определяют положение, форму и размеры опасного сечения2. Поворачивают опасное сечение на плоскость соприкосновения деталей3. Находят положение центра масс4. Переносят приложенную нагрузку в центр масс5. Определяют напряжения от каждого фактора6. Определяют суммарное напряжение7. Рассчитывают допускаемое напряжение8. Сопоставляют суммарное с допускаемым11.Какие критерии характеризуют работоспособность цилиндрическихсоединений с натягом? Изложите методику расчета цилиндрическихсоединений с натягом, передающих крутящий момент и осевую силуКритерий:Условие несдвигаемости.При нагружении осевой силой условиенесдвигаемости имеет вид < .
Скоэффициентом запаса формула давления: = При нагружении крутящим моментом условиенесдвигаемости имеет вид: < 2. С2коэффициентом запаса : = 2 12Расчет соединения с натягом, передающих осевую силу и момент:При одновременном нагружении расчет ведут приближенно по равнодействующей силе отокружной силы222 2и осевой силы Σ = √( ) + 2 . Потребное давление: = ∗√(2) +2Связь давления с натягом: = 103 (1 + 2 ), где – расчетный натяг в микрометрах, 1 , 2 – коэффициенты: 1 =1 21+( 1 ) 21−( 1 )− 1; 2 =1+(1−( 2)2 22)2+ 2 , где – посадочный диаметр, 1 – диаметр отверстия, d2 – наружныйдиаметр охватывающей детали, E1, 2 – модули упругости, 1 , 2 – коэффициенты Пуассона.Различают изменяемый по вершинам микронеровностей натяг и и расчетный натяг ,которые связаны зависимостью иmin = + .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
