2 (968751), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Фактически максимальное напряжение смятия осы „больше получаемого по (6.3) и 4/и раз (см. Рис. 6.4; [1, 2[). Допускаемые напряжения Кс и [о[с определяют по табл. 3.5. Для соединения, показанного на рис. 6.4, число штифтов т =3,«'=1, «ц = 2 Т.103)'(с«). "ср = ш «уш) Аьг =)ш с)ш)2. На Рис. 6.4 с увеличением показано Фактическое распределе- ние напряжений смятия. Соединения с прямобочными (рис 65 а) и звольвентными (рнс. 6.5, 6, о) шпицами стандартизованы ГОСТ 1139-80 и ГОСТ 6033-80 соответственно (см. табл, 18 и 19 приложения 3; [6[).
Вхо- 2Т 102 Осм и 1О1см с(е 2 Ь.1 Таоааца 6.2 П ииь а а !, е е — — 2с ~ О,ае р+л 21 -1,1е 2 А-АЦ544иченр) с'>10 з Т 0,2 К рис. б.б дящие в обозначение прямобочного шлецевого соединения р азмсры записывают в такой последовательности: г. л И и 1) и Ь, где г.— число шлицев (зубьев); аналогично для эвольвентного соединения; Ю л тн, где Π— номинальный диаметр соединения, е — модуль.
В шлицевых соединениях (даже неподвижных в осевом направлении) имеет место микроскольжение, приводящее к изнашиванию, поэтому уточненный расчет соединения нужно проводить на ограничение величины износа [1-4, 81. Упрощенный расчет проводят по напряжениям смятая сс пРинимаЯ ДопУстимые напРЯжениЯ 1с1см заниженными (см.
табл. 6.1). Определяют необходимую длину соединения 1 из усло- вия где И вЂ” средний диаметр; г — число шлицев (зубьев); Ь вЂ” высота рабочей поверхности пптица. Параметры а(е и Л находят по табл. 6.2. 2Хримееанаи с — феска шлице, е — модуль ееольиеитиото ипицсиото соедииеиии. Найденную в проектном расчете длину шлицевого соединения после отработки конструкции необходимо проверить, проводя расчет на изнашивание 11 — 4, 81. Длина ступицы 1, детали, размещенной на валу, должна быть не менее длины шпонки или шлицев. Если для шпоночного соединения получено 1, > 1,5 вала, то целесообразно перейти на шлицевое соединение или соединение с натягом.
б.б. Пример расчета виовочвого и влвисиого соелвиевий Вал и колесо выполнены из улучшенной стали 45, соединение должно передавать крутящий момент Т= 250 Н м. Определить диаметр вала И и длину ступицы 1 для двух вариантов соединения колеса с валом (рис. 6.6): а) шпоночное соединения с призматической шпонкой (см. рис. 6.1); б) шлицевое соединение с прямобочными шлицами (см.
рис. 6.5, а). Решение. 1. Диаметр вала из расчета на кручение (см. (6.1)) Допускаемые касательные напряжения кручения (т) принимаем равными 25 МПа (1т)кр = 25...30 МПа), Тогда Ы в 10 ~ = 36,84 мм. ( 250 ~!'О2 25 Принимаем Ы = 40 мм (см. ряд Ав40 в приложении 2). 2.
Размеры шпонки для диаметра вала И = 40 мм в соответствии с ГОСТ 23360 — 78 (см. табл. 13 приложения 3; 161). Ширина шпонки Ь = 12 мм. Высота шпонки Ь = 3 мм. 3. Глубина врезания шпонки в ступицу Ь =0,47.Ь =Ц47 8=3,76мм. 4. Рабочая длина шпонки ! „в из расчета по напряжениям смятия (см. (6.2)): 2 Т.10~ е! 7е (о)ем ПРинимаем допУскаемое напРЯжение смЯтиЯ 1с)ем =130 МПа (см. табл, 6.1), ступица — стальная улучшенная, Тогда , 2 .250.10' ' 40. 3,76.
130 — — =33 мм. Ю+ И 40+ 36 2 2 9. Длина соединения из расчета по напряжениям смятия (см. (6.4)) 2Т 10 х Ь(о!ем Принимаем допускаемые напряжения смятия (о),„= 60 МПа (см. табл. 6.1), ступица стальная, улучшенная, соединение непод- 2 .25а 1о' вижное. Тогда ! > =22,84 мм, 38 8.1 2 60 Принимаем длину соединения ! = 24 мм (см. ряд Я„40 в приложении 2). 10. Длина ступицы для соединения колеса с валом с помощью шлицев ! = 1 + 3...5 мм = 24 + 3...5 мм = 27...29 мм.
Принймаем 1, = 28 мм (см. Ряд )! 40 в приложении 2). 7, ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Рве, тл 5, Полнаядлинашпонки Х.= ! в+ Ь= 25,57+12= 37,57 мм. Принимаем Х = 40 мм по ГОСеТ 23360-78 (см. табл. 13 приложения 3; %) 6. Длина ступицы для соединения колеса с валом с помощью шпонки ! = Х + 8...10 мм = 40 + 3...10 = 43...50 мм. Принимаем ! . = 43 мм (см. ряд йе40 в приложении 2).
7. Размеры прямобочных шлицев по ГОСТ 1139 — 30 (см. табл. 18 приложения 3„161). Ориентируемся на соединение леткой серии. Внутренний диаметр шлицев должен быть близок найденному диаметру вала. Назначаем соединение 8 к Зб к 40 к 7. Число шлицев т = 8, внутренний диаметр Ы = 36 мм„наружный диаметр Х) = 40 мм, ширина шлица Ь = 7 мм, размер фаски с = 0,4 мм. 3. Высота рабочей поверхности шлица Ь и средний диаметр шпицев И,„(см. табл.
6.2): Ь = — -2с = — — 2-04 =12 мм, .0 -д ~ — Зб 2 2 В заданиях представлены однорядные, односрезные, нахлесточные соединения со сплошными стальными заклепками, полученные методом холодной клепки. Пример соединения показан на рис. 7.1. Рекомендуемые размеры: диаметр стержня заклепки е! в28с;„при Ье;„~5 мм и е! в (1, 1...
1,6) 8;„при 3;„ — 6.„20 мм; шаги: Р > 34 Рг > 2Ы; РЗ ~ 1,5е!. Рекомендации по выбору е! и Р и расчет для других видов заклепочных соединений см в (1 — 31. Для изготовления заклепок используют пластичные материа- лы, однородные с материалом соединяемых элементов. Стальные заклепки для соединений общемащиностроительного назначения изготовляют обычно из стали Ст.О, Ст,2, Ст.3. Допускаемые напряжения для заклепочных соединений при статической нагрузке приведены в табл. 7.1, для других материалов — в 11 — 3). таблица х1 донускасимс изяряисияя для закаепочимк сосаинснна нрн статячсско» нагрузка, Мпа 1 Внд допускасмого напряжсння 'Срю ~елок (4 Смягнс (о1 Ятрыв головок (о) 'р д ~с, 1 1» Приасчаник Прн обработке отвсрспгй под заклепки продавлнваннсм всс допзскасмвге напряжения сннжагот на ЗО %.
Ре тор = З вЂ” Иср. !пил < кс( /4 Условие прочности по смятию: рх осм = ь'И г( б где бпбп = пйп(б1, ЬЗ). Если необходимо, проверяют прочность соединяемых деталей с учетом ослабления их отверстиями под заклепки. Для соединения, показанного на рис. 7.1, условие прочности соединяемых деталей на растяжение имеет вид Р (Ь вЂ” с() Для этого же соединения условие предотвращения прорезания вьгглядит так: Г г = ь'1т1 н =1т1 4 51 Р1 7.2.
Расчет соединения при иагружеини в плоскости стыка Основной вид нагрузки заклепочного соединенггя — силы и моменты, действующие в плоскости стыка (см. рис. 7.1). При этом часть нагрузки передают силы трения на стыке. Тело заклепки подвержено действию напряжений среза, смятия и изгиба. Расчет соединения условно ведут на срез и смятие, полагая, что трение на стыке отсутствует (его учитьгвают при выборе допускаемых напряжений). В расчете заклепочных соединений деталей машин общего назначения полагают, что центральная сила распределена между заклепками равномерно, а момент — пропорционально расстоянию от заклепки до центра масс сечений заклепок (аналопгчно распределению нагрузки в групповом резьбовом соединении, нагруженном в плоскости стыка).
Суммарную силу г ~, действующую на максимально нагруженную заклепку (одну из наиболее удаленных от центра масс) определяют геометрическим сложением (см. подразд. 3.2 и 3.7, а также рис. 3.2 и 3.11). Условие прочности заклепки по срезу: 7ль Соединение нагружено в плоскости, периеидвгулиркоя егмку Возможно нагружение заклепочного соединения силами и моментами, действующими не только в плоскости стыка, но также и в плоскости, перпендикулярной стьпсу (рис. 7.2). В этом случае дополнительно проводится расчет на предотвращение отрыва головок для наиболее нагруженной заклепки по условию рг ГДЕ а;~ — СУММаРНал ОтРЫВаЮЩаЯ СИЛа, ДсйетВУЮ1ЦаЯ На Нанболее нагруженную заклепку.
Силу Г~ определяют сложением силы У;~, действую1огр' щей на заклепку ог центральной отрывающей силы, и силы (сил) »а иг , действующей на наиболее нагруженную заклепку от отрывакнпего момента (аналогично групповому резьбовому соединению, нагруженному в плоскости, перпендикулярной стыку при В данном примере рх ~А рог 1 пнх отр 1 аах ' Рве.
7д р м 3~ ' у пах 1 пах ~ч; г коэффициенте основной нагрузки Х = 1, 1см. разд. 3.3; 3,8 и рис, 3.6; 3.13). Проведем расчет нагрузок, действующих на наиболее нагруженную заклепку, при сложном нагружении, На рис. 7.2 показано заклепочное соединение зубчатого венца колеса с центром. Плоскость стыка совпадает с плоскостью действия радиальной Рл и окружной г', сил колеса.
Осевая сила колеса Гд действует в плоскости, перпендикулярной стыку. Число заклепок т = 4. Суммарную сдвигаюшую силу Р'~~~, действующую на наиболее нагруженную заклепку, определяем сложением векторов: ~ъ 1 гл „1ит где Г~ — сила приходящаяся от действия сдвигающего момен- 1 тих з та Т на наиболее удаленную от центра масс заклепку.
В общем случае где Т = Г, . ~; г — расстояние от центра масс заклепок до наи"в 2 ~ пах более удаленной заклепки; г; — расстояние от центра до произвольной заклепки. При указанном на рис. 7.2 направлении сил наиболее нагруженной будет заклепка Б. Суммарная отрывающая сила, действующая на наиболее нагруженную заклепку, где У; — сила, приходящаяся от действия отрывающего момен- М та М, на наиболее удаленную от нейтральной оси заклепку; гле у — расстояние от нейтральной оси х до наиболее удаленной заклепки; у1 — расстояние от оси х до произвольной заклепки, В данном примере Э .
У, зп1А5а 2 все заклепки нагружены одинаковой отрывающей силой. При расчете рекомендуется обратить внимание на следующее: 1. При вращении колеса и постоянных направлениях векторов нагрузки меняет направление вектор г" 1ввх' 2. В оптимально спроектированной конструкции сила гА лолжна быть направлена на стык, 3. Силы — и — передаются на заклепки только при наличии Гл зазора в посадке венца колеса по диаметру 01. 8.
КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЕ пас (рис. 8.1, в). Т 105 пс(~ ГГ2 Рие. Вл ) Временное сопротивление, МПа Р" ~ "Р е5 ' го ьа ~ Зпокснлный (ЗПК-), ВК-9, ЗД-5) ~ Полнуретановый (ПУ-2; ВИЛЛЬ П К) 1 45 Г Я Я В заданиях представлены нахлесточные клеевые соединения. Обозначение соединения показано на рис. 3.1. Знак о применяют при склеивании по замкнутому контуру. Механические характеристики клеевых соединений, выполненных с помощью наиболее часто используемых для склеивания металлов клеев, приведены в табл.
ЗЛ, табаева а) Мелввнеескве ларактервстикв клеевых еоепивевва при склеивании метиллов Прочность соединения зависит от материалов деталей„качества поверхности, температуры среды, толщины слоя клея (оптимальная величина 0,05...0,15 мм) и ряда других факторов. Со временем прочность снижается из-за изменения механических свойств клея при его старении. В силу этого при определении допускаемых напряжений соединения принимиот коэффициент запаса по отношению.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
