Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (947315), страница 12
Текст из файла (страница 12)
На основании теоретических н экспериментальных данных принимают 16 а = 0,4 —: 0,5, (24) где а — угол, составленный образую. щей конуса с осью Для промежуточных деталей небольшой толщины ((с., с(о, где с(о— диаметр отверстия под болт) конус давления можно заменить условныч полым цилиндром с наружным диаметром (рис. 1О, б) где о — внешний диаметр опорной поверхности гайки Коэффициент податливости тонкой промежуточной детали Лд Ед — [(и+ !! !2 а) — Я 4 (25) В общем случае для промежуточной детали произвольной толщины (рис.
1О, б) коэффициент податливости определнют по формуле Л = — Л', 1 Еде (26) = ! — — (() — б ). 1 2!па Уточненнмб расиегл соединений т, Значения беэраэиерного коэффнниента иодатлиаостн Л Ьд ирн 16 и лри гя а Ие ГГ4 0.5 0,5 0,4 О. 55 е,те 1,6 0,55 0,51 0.51 олы 0,32 0,45 0,55 0,61 1,З О. 26 о,зт 0,52 О. 26 0.40 0,51 0.61 2,0 — (а ° -Р) г (ем. з ~; Дс 4=2 )(=- =т з Подобной формулой можно воспользоваться при часто расположенных болтах (шпильках).
когда один конус давления перекрывает другой, Если для группового соединения (, О,! (, то при расчете можно учитывать площадь промежуточной детали, приходящуюся на одну шпильку (участком (т на рис. )! пренебрегают). расчег усилий в сложных силовых схемах. палт соединяет несколько промежуточчых деталей (рнс. !21, внсш. ияя нагрузка приложена к произволь. иым сгыкам. Различают детали системы болта, в которых в результате действия внешней нагрузки абсолютная деформация возрастает (детали О, ! на рис. )2), я детали системы корпуса, в которых абсолютная деформация уменьшается (детали 2, 3). Коэффициент основной яагрузки Сумма коэффициентов податливости деталей системы корпуса Сумма коэффициентов податливости всех деталей В рассматриваемом случае Р»с. )2) )41 — коэффициент податливости деталей соединения; Хч — то же для болта.
Для уменьшения коэффнцнента основной иагр)зки ) пругие детали (упругие шайбы и другие детали) следует вводить в систему болта. Рис. 11. Выкод конуса даэлення эа нре дели детали Рвзьбовыв совднчвнил 56 — нв 1,151; ! — коэффн- 1 савв 2 циент трении материала гайки по ма-ериалу болта (шпнлькн); сс — угол профиля резьбы, Р— шаг резьбы. Момент в резьбе Мр ь.„ Мнл так как момент на ключе должен также преодолевать сялы тренин на опорной поверхности гайки, причем Мнл ™р+ Мт где М т — момент трения иа торце гай. кн.
Для плоского опорного торца гайки ! о "о з з Мт= Еест з 2 3 з дз где а — виегсвчй диаметр опорного торца гайки; ов — диаметр отверстия в чорпусе под болт; )т — коэффициент трения на торце гайки. Значения коэффициентов трения в резьбе н на ~орде гайки даны в табл. 8 †!О Т(ля приблн кенных расчетов вместо формул (30) к (ЗН используют соотиопенне мэ=-ЯЕ 1, (33) в котором с( — наружный диаметр резьбы; й — безразмерный коэффициент, для мегри севкой рельСы приведен в табл. 11. Напряжения кручения в резьбовой части болта с м (34) 0,2д'! Гнс. !Э.
Са ъ нссэулссмнн смлсьса шммль- м Прп затяжке рсзьооаых соединений путем завинчивая-я гайки Солт(шпнльна) скруч." чается моментом М,=Е.— 2!Я(5+р ) = Зс Р ,(„— — „,(,+ Ь = Ее — э 2 Р ! — ур— поэ (30) плн с достаточной точностью Напряженна кручения в стержне Солта (шпильки) (35) 0,2с(~ Если 1/ от+ З.э~ О,Во м,— 0,5Ег(,( — „, + Ур), (31) Р где Е, — усплпс затшшгп; аы — срсд- Р ема внптовой линн!С лс(л ' р' — угол трения, соответствуюший коэффициенту трения г, резьбе гр, то болты илн шпильки следует предохрангть от акру!ивлиан при затяжке РАСЧЕТ НАПРЯЖЕНИЙ КРУЧЕНИЯ = Ее! т 2, (32) с!+ с!о Рпсчггп мдпрдзс;кмй круч, 57 6, Средние значения коэффиьиеетов трепи» а резьбе сьедь»ем й ирн ьанр» «яз затязгки о = (0,4 †,«,6! С, то ьы ка о «р тьн ь ььм е ' ' ' т' Пер ззгнк'ка Гссс т к тяжна Матерна.ч болта и гайки П крыт»е, счвэочн й м терна» Без и крытия То же, масло МК.8 0,58 ЗОХГСЛ То же, смазка ВНИИНП.282 То н е, смазка ВН1П1НП-220 То же, смазка ПИЛТИМ-222 О.! 2 ВТ16 О.
11 1 2 Х 38 Н(ОТ Кайм«с«оа зохгсл ° ° Медное О 28 ЗОХГСЛ ВТ16 12Х18 Н (ОТ 0 095 О. 31 о,!а 0,23 Серебряное В зя .кеиателе дробя даны значения ! при смазмэз«ин резьбы маслом МК-8. То же са смазкой СТ П р и м е ч а н н е Соедкьсккя нз стали ЗОХГСА имели ре ьбу М12х!.5, э остальные М16К 1,5 6. Средине зь»чена» коэфс33ц33ентса тренк» иа торце гайки 7 орн нагоя кеикяз затя «ки с = (0,4+0,6)с о 10.
Средике знач«к. к ьриьсдеииого (орь 7 — ! ) ьоэффициентк тр., я д. 3 ооредел ни» ьо кта ь «гыче Материал гайки н шайбы Покрытие, смэзоч. ьый материал Резьба Пакрыгне ЗОХГСА ВТ6 зохгсл ° Вта Кадмисоое ЗОХГСА " Прьмечанке Прн ооь. торьы затя ь к пр ведеькый ьо»ффньнект трек я дл с. ° зочнык речьб дол «б т умеиьыен на 10 — ЗОН м сноски к табл 8 ЗОХ1СА ' ВТ(6 12Х18 н! От Без искр т»я Т же масло МК-8 Без покрытн» То же, смаэк» ВНИИНП 252 Пни«овос Мед»ос к » "д и« е С 0.16 0,15 0.16 0.06 0.05 0,06 0.1: О.!О О. 12 о,оа О.
22 0,31 О. 17 0,35 0,14 0,05 0,2 0,26 0,18 О,он 0,18 0.15 0,18 о.ов О. 25 0.15 0.39 0.36 Ьеэ покрыт«э Кадин»»ос Медное Цкььо»ое О сндное О. 21 0.27 0,8 о о» со» Ю 0,2 О. 3 3 О,!8 0,22 О. 24 «и »о ос кж о 0,16 0,1 0.34 О,!н 0.20 Резьбсеме соединения 1! . зиаисинп 1 и е дав метрическая резьбы Состоиимс «аитактиых повсрхмосгср Чисто обрабогаииые оовсркиости, смаззниыс Грубо обработанные поверх- мости смазанные несмазанные о.оу сл олг о~у ог оз Ю Ю (например, с помощью специального шестигранника, рис.
13, а, или шлн- цевых втулок, рнс. !3, б, е). ВЫБОР ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ЗАТЯЖКИ Напряжения затяжки устанавливают из условия плоткости стыка— необходимого условия прочности динамически нагруженных резьбовых соединений. Если напряжение затяжки оо ( они (1 — Х), то происходит раскрытие стыка. В этом равенстве пмм — номинальное напряжение в болте (шпильке) от внешней нагрузки. Для получения надлежащего запаса плотности стыка напряжения затяжки определяют из условия Рис. ГЗ. Коиструктивиыа способы разгрузим соединения от скручивании при загвиив оо =- чоин, (35) где ч — коэффициент затя ккн, а напряжение о „вЂ” соответствует нан.
большему внешнему усилию гУ, По условию плотности стыка ч = = 1,5 —:2 для постоянных нагрузок; ч = 2,5 —:4 — для переменных нагру. зок. Допустимое напряжение затяжки о, <~ 0,8от (37) где от — предел текучести материала болта. Обычно оа дч (0,510,7) о,. Напряжение затяжки для ответ. ствениых реэьбовых соединений че. обходнмо контролировать. Наиболее распространены ча практике методы контроля с помощью измерения: а) удлинения болта нли шпильки; б) угла поворота гайки; в) крутящего момента на ключе. Последний метод является основным во многих отраслях машиностроения.
Он реализуется с помощью специальных дннамометрических ключей, тарировку которых осуществляют в лабо раторных условиях. Для приближенных расчетов мозкчо использовать формулы: Мнл = (Ооб. (38) Мил = 0,07 отде. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ ПО ВИТКАМ РЕЗЬБЫ И КОНПЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В СОЕДИНЕНИЯХ Разрушения резьбовых соединений, особенно прн переменных нагрузках, часто связачы со значительной кочцеитрацией напряжений во впадинах резьбы нз-эа неравиомерчого распределения нагрузки между витками и высокой местной напряженности. Распределение нагрузки между внт. ками можно охарактеризовать ич. тенснзчостью распределения осевых сил по высоте резьбы (рис. 14): с) (х) = —, (39) сй;1 П) дх Распределение нагрузки ио ашикам резебм а(о) Нагрузка на (рис. !5) отдельные витки а+Р 4ср = ~ 4(г) с(г.
(43) % где о нрнер еаотла где (Г' (г) — сила, растягиаающая стержень болта или сжимающая тело гайки в сечении г: г (г (г) = ~ д (г) 4(г. (40) о Записав уравнение совместности перемещения тел болта, гайки н витков резьбы и выразив входящие в зто уравнение перемещения через силовые факторы, для стержненой модели соединения получим дифференциальное уравнение 4" (г) — — 4(г) = 0; (4!) у здесь Π— коэффициент, характеризующий податливость тел болта и ! 1 гайки,. О = — + —., где Еб Ебро Етрг я ń— модули упругости материалов болта и гайки; Ро н Є— площади поперечных сечений тел болта и гайки; у — коэффициент, характеризующий податливость витков резьбы болта н гайки, где )ьб и )ь„— безразмерные козффи. циенты, зависящие от геометрических параметров соединения; Р— шаг Резьбы, ( — проекция боковой по. верхиости витка на плоскость, перпендикулярную оси г.
Решение уравнения (4!) для соединения типа болт †гай с учетом граничных условий имеет вид 4 (г) = — с)т тг, (42) 1,«т з)! тН Из соотношения (42) следует, что в болтовом соединении нагрузка на витки возрастает от верхних витков ',н нижним по закону гиперболического косинуса (рис. !4, б). Рис. 14. К расчету распределении нагруз- ки между витками резьбы Для соединения типа стяжки (рис. !6) 4 (г) = Ет Гй* Оз)ттН ~ Еоро + + ~, (44) опт(Н вЂ” г) 1 г г причем в зависимости от соотношения жесткости тел болта н гайки мансиыальное напряжение будет либо в сечении г =.
О, либо в сечении г = Н. При практическом выполнении соединения типа стяжки нецелесообразно стремиться к увеличению плошади охватываемой детали, так как это прн. Рис. 1З. Нагрузка на отдельные витки а % от общей нагрузки !соединение с резьбой' Мгы« Резабоиые соединения 60 9(л) Салат ап — — —, цн„ Номер витка пт спариогс торпа гаа. ки из решении кеитактиеа задачи пп формуле !ЗЗ! Рис, !Н.
Скема соединении типа станки ведет к снижению прочности соединения. Численное решение осесимметричиой контактной задачи длн резьбового соединения (метод решения дан в гл. 29) подтвердило достоверность приведенного метода расчета распределения нагрузки в соединениях (табл. 12).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
