Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (947315), страница 11
Текст из файла (страница 11)
4). Методика расчета ответственных резьбовых соехиненнй изложена ниже. Резьбоеьге соединения 50 в. Аокускаемые статические магрузкн и моменты затяжки ял» болтов Яжпнлек! с"! о Нагрузка, Н Нагрузка. Н Нагрузка. Н Резьба 40Х Н2МА бталь 45 ЗОХГ!СА 5860 4750 4300 !2 500 !1 300 3600 3300 !50 140 ! 0 1. 25 10 000 9150 7700 7000 8500 10 БОО 9000 !7 500 15 000 1.0 1,6 6500 5500 1З ЯОО 11 400 200 171 320 278 10 10 500 21 000 9 300 18 600 В 7ОО 1 17 ЯОО 12 15 600 ЗО 400 14 100 27 400 1г Боо~ 24 Яоо 1.О 1.5 1Я 22 000 41 900 1000 20 000 38 000 920 !8 600 35 400 860 16 31 200 57 ООО !600 28 800 52 500 !ЯОО 26 609 48 500 1300 18 П р я к е ч а н н я 1.
Случай А — неконтролируемая затяжка, грубый учет иасру. вок; случай Ь вЂ” контролируемая затяжка. 2. о в МПа сталей стеле 45 — 650; ЗОХГ6А — 850; 40ХН2МА — 1050. ряс. 4. Способы разгрузки соединений от снл в плоскости стыка 0,5 0,7 О,В !.О 1,0 1,5 1. 75 !.О 1,5 2.0 280 580 1100 1?00 840 1500 2600 3750 1 оо мял ой. я я 3. 75 9,0 19.5 34,0 500 270 250 640 570 510 370 760 1450 2200 13 700 12 100 11 ЗОО 20 400 18 ЯОО 16 500 28 900 26 400 24 000 41 009 38 000 35 000 1100 1969 3400 4850 27 400 24 200 22 500 39 600 35 800 32 100 55 060 50 300 45 600 75 ООО 69 500 64 ООО 1 о к е о к я я 6 к 5,3 11,7 25.
2 ЯЗ,2 390 350 Ззо 820 750 670 1ЗеО 1200 1000 2090 1900 1700 Я 50 950 1800 2709 17 000 15 000 14 100 25 100 22 660 20 400 35 600 32 400 26 960 50 500 46 500 43 000 1350 2Я50 4250 59ЬО 21 800 18 500 ~ 31 ООО ЗО ООО 23 200 43 900 44 ООО 40 000 07 500 81 БОО 56 ООО 92 ООО 35 ООО 78 000 6.0 !4,8 32,8 64,5 Я90 430 4!О !030 920 840 !600 1500 !300 2509 2300 2106 Уточненный расчеш соединений УТОЧНЕННЫЯ РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЯ При расчете ответственных резьбо.
вых соединений (шатунные болты и др,) необходимо более точно учитывать внешнюю нагрузку, усилие эа. тяжки, дополнительные напряжения от изгиба н кручения, а также влияние температуры деталей, ксьнструктивных и технологических факторов на прочность соединений. Определение усилий в затянутом соединении при действии внешней осевой нагрузки. В расчетах групповых соединений промежуточные детали заменяют эквивалентными по жесткости (на растяжение-сжатие) втулками, связанными абсолютно жесткой диафрагмой з форме деталей. К диафрагме прикладывают внешние нагрузки. С помшцью такай схематизации осуществляют переход от группового соединения к расчету одиночного (одно- болтового) соединения.
Рассмотрим соединение (рис. 5), затянутое с усилием 9о н затем нагруженное внешним растягивающим усилием гу, приходящимся на данный болт. Полное усилие, действующее на болт, определяют иэ диаграммы усилий (рис. 6). На диаграмме приведены кривые деформирования болта (крн. вая !) и промежуточных деталей (крн. вая П), выражающие зависимость усилия от удлинения (пли сжатия). При упругих деформациях эта зависимость изображается прямыми линиями. Углы наклона прямых ао и ан характеризуют соответственно податливость болта и стягиваемых деталей и определяются равенствами ! .
! ги сао = гк мп = ь хб ' л„' где Лб — коэффициент податливости болта, соответствует его удлинению под действием единичной растягиваюпгей силы; Лд — коэффицнент податли. ности стягиваемых деталей; дб = — ' !б (у) Ебгб ' алесь 1б — расчетная длина болта; Еб н Рб — соответственно модуль уп. б) Рис. э. Реаьбовос саедниеиив !о! и его расчетная схема !б! Рис. Е, Диаграмма усилий в реаьбввом соединении ругостн материала и площадь сечения болта. Для промежуточных деталей (д дп ь Едрд (й) где 1д — длина (толщина) промежуточных деталей; Ед — модуль упругости материала деталей; гб — площадь поПе ечного сечения деталей е.
силие затяжки Ое вызывает удлинение болта на величину бб н сжатие промежуточных деталей на вели. чину бб. Точки А, и Аа на диаграмме характеризуют усилие и деформации в болте и промежуточных деталях после затяжки. Внешняя нагрузка й) вызывает дополнительное удлинение болта на веОпределение коьффнонентоа лопат лнвостн приведено киме. 52 Резоболме соединения 0 б я рвс, т. заввевмоеть еалвого усилия в болте от внешней нагрузки личину й1 и уснлне в болте возрастает на величину б! Ма = 51!Ягеб = — ° Лб Сила, действующая на промежуточные детали, уменьшится на величину й1 Мд — — —.
Лд Это снижение усилия можно найти, проводя через точку Ае прямую 77', параллельную прямой П. Сумма усилий 1Уб + зуд = )У тогда М ье )вг Лбдл 1У. 1 Дб+Л и Дб Лд лаополнительиое усилие иа болт )Уа = Х)У, (9) где Х вЂ” коэффициент основной нагрузки, Лд х=,+ П0) Полное усилие на болт Е -1).+Р)б=Е.+Х)У. (1 ) Расчетная зависимость полного усилия, действующего на болт (шпильку), от внешней нагрузки показана н а рис. 7. Если внешняя нагрузка изменяется циклически (от 0 до л(), то авшлнтуда переменных напряжений и резьбозой части болта Лгб Х Ф о„= — = — — (12) 2Р, 2 Р, и среднее напряжение ! гсо + 2 пш = =' пе + ао (13) Ра где ое — напряжение предварительной затяжки.
Из формулы (9) следует, что з затянутом резьбозом соединении внешняя нагрузка на болт передается лишь частично (Х = 0,2 —:0,3). Равенство (1!) спразедлнао до начала раскрытия стыка. Усилие на стыке после приложения силы Е, = а, — )Уи = 1). — и — Х) Л', откуда условие нераскрытия стыка !се ) (! — Х) гу, (14) Если внешняя нагрузка нозрастает до величины е. Мр — — —, 1 Х то стык раскроется (точка Ао на рис. 7), н прн дальнейшем увеличении внешней нагрузки усилие на болт будет !)б = Ь+ Г'г'~ = АГ (15) где )т' — внешняя нагрузка, действующая на соединение. После раскрытия стыка внешняя нагрузка полностью передается на болт, что при пЕременной нагрузке приводит к появлению дополнитель.
ных напряжений ударного характера. Поэтому усилие затяжки следует назначать таким, чтобы при заданной внешней нагрузке гу стык оставался плотным. Для снижения переменных напряжений ов з болте следует уменьшить коэффициент основной нагрузки Х, т. е. применить податливые болты (уаеличнаать Лб) н жесткие фланцы (уменьшать Лл). Пренмущестза податлизых болтов наглндно иллюстрирует рис. 8. Отсюда правило конструнрозания резьбоных соединений: Уточненный расчет соединений 53 Перемен!ение Перемещение Рис.
В. ДиагРаммы Усилии Дла соеДнненна с Раалнтнеа местаостью болтов пРн оДвна- аовыл услевняа работы Податливость резьбы можно вычислять по формулам: й прн — = б —: 10 Р (20) Д яе (0,80 †; 0,70) — , 1 йЕ ' Полное усилие на болт в этом слу- чае 1 ! / 1 1 — — ~ — + — ) . (21) Е 2 (ьЕб Ег ) Коэффициент податливости головки болта с высотой Ь 0,15 дг =— Ебп (22) Дб = У (19) (б! Еб ~.! Рш' г=! исссткие селению — податливые болты. Прн наличии температурной дефор. мацнн Л! = адгд!д — абсб!б, (1б) где ад, (д и аб, (б — коэффициенты соответственно линейного расширения и температуры промежуточных деталей и болта.
Температурное усилие Ояределение коэффициентов податливости болта и промежуточных деталей. Для болта постоянного сечении значение )Гб определяют по фоРмуле (7). Йля болта переменного сечения (рис. 9) гхе (б! и Рб! — соответственно длина н площадь поперечного сечения г-го Участка болта, ))ля коротких болтов (1< бй) еле дует учитывать податливость резьбы пределах соединения н головки болта. (0,95 †; 0,80) „ — ; 1 при — = 10 —: 20 Р где Р— шаг резьбы.
Если модули упругости болта (шпильки) и гайки (корпуса) различны, то можно принимать Лтя коротких болтов коэффициент податливости следует вычислять по формуле и 1 %ч(ш лб= — Р— +Д +Дг (23) Ебее З РШ с=! Коэффициент податливости промежуточных деталей определяют в предположении, что при действии соевой силы деформация, равномерная по Резьболосе асединзмия 54 з т( еда а; !гра а) где 2,30 Л = — Х я и!йа Х!2 (а+ с(о) (а + 21, !2 а с!о) (27) (и — с(о) (и + 2!т !к а + с(о) Значение )С приведено в табл 7.
Если болт соединяет два фланца (см рнс. 10), то суммарный коэффициент податливости х 4,60 Епое !па ! ('+" )( +!!2'" — б) 23 (о — с(о) (о + ! !2 а + по) В случае, когда конус давленья выходит за пределы проме.куточной де. тали (рис !1), коэффициент податливости определяют по формуле 2,3 Еле(о тй а ! (о + с(е) ((У вЂ” бо) 4!т бо)((У + "о) Еп (()э — бо) (29) где С(н чи а + 1, !я а, Рис. О. Болт с переменное пла щекою паперечнота сечения Рис. !О. Конусы давления в соелн неняях болтам (а! и винтом !З! сечению, распространвется в пределах «конуса давления» (рнс 10).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
