Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (947315), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Р Высоту гайки или длину свинчивания, при копорой несущэи способность Прочность нри ппспюянкык магрузкпл 15, Отиеснтельна» длина еавннчнваиня стальных шпилек в керпус нггн для «српусев не материала па материала шпильки.МПа чугуна и брснаы дюралюминия силумина 400 — 600 900 — 1100 0.6 — 0.9 1,6 — 2,0 1. 4 — 2,0 1,З вЂ” 2.0 1,2 — 1,4 2,0 ' Рекомендуется увеличивать диаметр иля применять реаьбсвую вставку каина шпильк». веертываемеге в карпус.
П Р и м е ч а и и е. пе ДюРалюмимиа 660 — 400; силУмииа 160 †2; чУгУна Я бРсиаы 160 — 250 МПа 3 Зека 402 резьбы наиболыпая, называют предельной. Эта длина свинчивания соответствует максимальному числу витков, несущих нагрузку при наличии в резьбе пластических деформаций, и зависит преимущественно от характера распределения нагрузки по виткам, диаметра и шага резьбы, диа. метра (радиальной жесткости) гайки.
При диаметре гайки Р =- Зй предельная относительная высота гайки (длина 1 Нх свинчивания) ( — ! = 1,9 —:1,95. и Прн уменьшении диаметра гайки до Р = 2й радиальные деформации возРастают и предельная длина свинчиг Н'л ванна снижается до ( — ) =. 1,55 —: й п 1,6. Предельная несущая способность Резьбы по разрушающему усилию леожет быть определена по формулам (50) или (51), для этого необходимо принять в них Н = Нп = 1,5й прн Р= 2й или Нп= 2й при Р = Зй. Длину завннчивания шпилек в корпус можно принимать по табл. 15. В большинстве конструкций резьбоные соединении подвержены воздействию изгибающих нагрузок от перекоса опорных поверхностей и др, Болты из высокопрочных сталей с пв ~> !300 МПа весьма чувствительны н перекосу опорных поверх.
ностей на 4' и более. Прочность болтов из сталей и титановых сплавов с пв .с 1200 МПа при нормальной температуре не снижается даже прн перекосе поверхностей на 8"'. Для силовых резьбовык деталей не следует применять сталь с ударной вязкостью а = 30 Джгсма. Чувствительность стальных болтов к перекосу можно понизить по. вышением температуры отпуска. На практике напряжения изгвба снижают прн помощи технологических (введение жестких допусков на перекос поверхности, биение торца гайки и т.
п.) и конструктивных мер (рис. 22). При проектировании резьбовых соединений, работающих в условиях высокой температуры (1 ) 350 'С), необходимо учитывать ползучесть и длительную прочность. Эксперименты поназали, что при повышенных температурах чувствительность н ноицентрации напряжений для большимства жаропрочных сталей и сплавов резко возрастает. На таних болтах целесообразно изготовлять резьбу с увеличенным радиусом во впадинах.
Кроме того, следует уменьшать до. полннтельные напряжения от изгиба и температурных деформаций. В табл. 16 приведены механические характеристики сталей и сплавов, используемых для изготовления болтов и шпилек, работающих прн повышемных температурах. Для изготовления соединений, работающих длительно при температурах до !000 'С и кратновременно до !650 'С, используют молибден.
Длн повышения жаростойкости болты хромируют или покрывают снлицидамн. Резадоеые соединения бб 16. меканиеесаие характеристики, МЛа, сталей м сплавов, применяемых для изготоалснип резьбовых соединений, раб тамп)их при высоких температурах Марка материала а! тоо а! )ао а! 0.27100 ае 0,2/1069 в ат Стали 610 1 370 573 230 340 150 300 350 710 620 20 350 700 200 860 4!О 400 )ВХ2Н4ВА 430 339 350 500 20ХЗМВФ 250 250 )40 230 120 600 12Х)ВН9Т 350 240 650 4Х!2НВГВМФВ Сплавы 260 660 400 750 60 ХНУУТЮР 600 зс о ВТ3.) 560 ВТ9 280 120 ь50 450 О Н О = ЗО а!Па а! 20 406 500 20 500 600 20 600 700 20 600 700 20 600 700 ВОО 20 400 500 20 400 506 556 1250 1980 900 96п 540 559 ВБО 400 280 1000 600 550 1020 940 850 530 1000 696 560 1150 850 800 780 1!!О 980 830 750 Зса 380 250 180 160 700 480 460 660 610 699 460 ВВО 490 420 )ОЗО 720 660 620 750 3!О 680 420 ЗОО Область примеяе ння !до темпера туры..с! б7 Пррчносгль лри переменных нагрузках рис.
тт Конструктивные способы разгртзаи резьбы от напраиениа изгиба и, сте†по (53) по>0Л „ "и, (54) При расчете прочности определяют запасы прочности по пределу ползу- чести (пп = 1.4 — 2,5) и по пределу длительной прочности (пд„= 1,5 — 4). При низких температурах часто про. всходит хрупкое разрушение болтов (без заметной пластическои дефориации). Энсперимеитальные исследования и опыт эксплуатации машин показали, что болты из углеродистых сталей могут работать длительно до температуры — 55'С Болты соединений, работаю. щих прн температурах до — 70 'С, следует изготовлять из легированных сталей с и =. 1050 — 1300 МПа При более низких температурах тяжело.
нагружеииье болты следует изготовлять нз коррозиоино-стойких статей переходного класса СН.2, СН-2а, ВНС 5 Расчет на прочность резьбовых со. единений в условиях понижения температур не отличается от расчета при яормальвой температуре. ПРОЧНОСТЬ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ На рис 23 показана типичная диаграмма предельных напряжений для резьбовык соединений. 3» На практике переменная внешняя нагрузив изменяетси а большинстве случаев по пульсируюшему циклу.
Йапряжсння в резьбовой части болта (шпильки) вычисляют по форму. лам (12) и (13) Запас прочности резьбового соединения по переменным напряжениям где а,д — предел выносливости соеди. пения, ао — амплитуда переменных напряжений от внешней нагр)зки. По формуле (53) можно определить запас прочности, если напряжение предварительной затяжки так как величина о,д прн зтзм условии практически не зависит от среднего и ап ряжения пгп При меньших значениях тле а — среднее напряжение цикла. Реэьбоаые согдьненил б мигел, Мла /ООО ВОО ВОО ева ВОО О 70 4О 50 ВО Ом,//ОЯ О 7ОО 400 500 ВООЕ,МПП а) в) Рис. 23.
днз~ рзммы предельиык напряжения дл» соединения с нвввтвннов !а) и наре- ввниоа !б) Резьбой М1Г. / — ззготоеки шпилек термически обрзбо~зиы, г — готовые шпильки терчически збрз ботзны Значения а,д можно принимать по табл. !7 нлв вычислять по формуле грации напряжений,можно принимать О = 0,5 †. 0,6 — для углеродистых сталей, О = 0,7 †; 0,8 — для легированных сталей, жаропрочных н титановых сплавов; ао — теоретический иоэффнциент концентрадин напряжений (см. с.
60); 5н уп — коэффициент конструктивного упрочненяя, для соединений стандартным болтом ()н уп = 1, для соединений типа стяжки и со спиральными вставками йн уп — — 1,5 †: 1 6: 5т.уп — коэффициент техноло. о, 1'од = — 5к уп5г. упКб. (55) йа где о, — предел вынссливости глад. кого образца прн растяжении; йо— эффективный коэффициент концентрации напряжения, йо = 1+ О (а — 1), где Π— коэффициент чувствительности материала болта (шпильки) к концен- 17. Знвчеиня предельнав вмплмтуды и дзя соединения тнпв болт в гаван при ад о м05 о о . МПз, для соединение с резьбоа Волги н генки из «гели 1сплзвз) накатанной ! МПз нвреззиноэ П р н и е ч з н и е В числителе дроби приведены значения пределоя яыносливости для соединения с болтами. термообозботзиными после изготовления резьбы, з в знзмеизгеле — то же, термически обработанными да мзготоелення резьбы.
35 45 ЗВХД ЗОХГСА ЗОХГСД 40Х2МА 13Х)!Н282МФ 1ОХ11Н20ТЗР Втз 1 ВТ9 вт)ь 500-600 900 †9 !100 в 1200 1200- !300 !ЗОΠ— !7ОО 1ГОО- /7ОО 1050 в 1150 1100 в 1200 !!со†1200 1150 в !250 1!Зо†1250 ЗОО 250 зоо ЗОО 400 450 ЗОО зоо 350 350 350 45/56 50/60 65/70 65/75 90/110 эоыоо 50/65 55/70 45/60 45/60 45/60 55'65 65/75 75/85 75/85 95/ПО 60/70 60/70 40/60 40/60 50/70 Прочность лри лераменных нагрузках гнческого упрочнения, () . уп = !— для соединений с нарезанной резьбой, а также для соединений из титановых и бериллневых сплавов, рт, у„ = 1,2 †: 1,3 — для соединений нз сталей и сплавов с накатанной резьбой; Ка— коэффициент, учитывающий влияние масштабного эффекта (рис.
24). Если экспериментальные данные отсутствуют (или для соединений из новых материалов), то Сгад х Г пос ла = р' 1 (бб) а — о пв и где под — — — — предел выносливости соединения при симметричном цикле; о, — предел выносливости материала болта при симметричном цикле нагруження. Предел выносливости резьбового со. единения возрастает на 10 †2 прн уменьшении модуля упругости материала гайки благодаря улучшению распределения нагрузки между вит. камн (например, в случае применения гаек из дюралюминия или титановых сплавов). Если модуль упругости материала гайки выше, чем у болта, то предел выносливости соединений пониаитси (лг 20% в случае свинчивания титановых болтов со стальными тай.
клмн). Предел выносливости соединений может быть повышен на 20 — 30% благодаря применению более совершенных (по распределению нагрузки) гаек (см. рис. !7 и 18). Увеличение радиуса скругления во впадинах резьбы приводит к наиболее значительному повышению предела выносливости соединений (рис. 25). Особенно эффективно применение увеличенных радиусов в резьбе для соединений из титановых и бериллиевых сплавов. Лля высокопрочных болтов с а, = = 1050 в 1300 МПг можно применять гайки из низкоуглероднстой стали с оз = 700 —:900 МПа высотой П = = (1 —:1,2) с(. Разрушение резьбовых соединений ог усталости может происходить и под головкой болта, если радиус закругления под головкой мал или головка получена методами резания.
0,0 0,0 бх073 дх1 10х1,25 12хтб сглР Рхс. З4. Зхачааха КН длх рсльбоаых сосдххсххв орх яР = З У болтов со шлнцевой головкой или с головкой, имеющей внутреннее шестигранное отверстие под ключ, усталостные трещины могут распространяться от ьсеста перехода до отверстия. Наряду с разрушениими в первых рабочих витках резьбы и под гс овкой нередки устглостные поломки соединений по сбегу резьбы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
