Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2017-06-25 | 323 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Для изготовления крепежных деталей применяют низко- и среднеуглеродистые стали, а для деталей, работающих при переменных и ударных нагрузках - легированные стали. Наиболее часто применяемые стали: Ст 3 кп; Ст 5; 10; 15; 20; 35; 45; 40Х; 30ХГСА и др. Допускаемые напряжения при расчете крепежных деталей определяют по формуле
[s]p = sпред/[ S ],
где sпред = s Т - для пластичных материалов, sпред = sв - для хрупких материалов. Допускаемые значения запаса прочности определяют по приведенной выше формуле Кудрявцева В.Н.
Таблица 3.1
Механические характеристики наиболее употребляемых
материалов крепежных изделий
Марка стали | Предел прочн. sв , МПа | Предел текуч. sТ, МПа | Предел выносл. s-1, МПа | Марка стали | Предел прочн. sв, МПа | Предел текуч. s Т, МПа | Предел выносл. s1, МПа |
ст 3 и 10 | 35Х | ||||||
30ХГСА | |||||||
ВТ16 | - | ||||||
Таблица 3.2 Значения запасов прочности при различных видах нагружения | |
Вид нагрузки | Рекомендуемые значения запасов прочности |
Растягивающая внешняя нагрузка | |
без затяжки болтов: | [s]р= 0,6s Т |
с затяжкой болтов: | Статическая нагрузка: |
[ S ] по табл. 3.3 | неконтролируемая затяжка |
[ S ] = 1,5...2,5 | контролируемая затяжка |
Переменная нагрузка: | |
[ S ] > 2,5...4 | неконтролируемая затяжка |
[ S ] Т по табл. 3.3 | |
[ S ] = 1,5...2,5 | контролируемая затяжка |
[ S ] Т = 1,5...2,5 | |
Поперечная внешняя нагрузка | |
болты поставлены с зазором | Нагрузка статическая или переменная: |
[ S ] по табл. 3.3. - неконтролируемая затяжка [ S ] = 1,5...2,5 - контролируемая затяжка | |
болты поставлены без зазора | [t]ср = 0,4 s Т (статическая); [t]ср = (0,2...0,3) sТ (переменная) [s]см = 0,8 s Т - сталь; [s]см = (0,4...0,5) sв - чугун |
Прочность деталей в стыке | [s]см = 0,8sТ - сталь; [s]см = 0,4sв - чугун; [s]см = 1...2 МПа - бетон; [s]см = 2...4 МПа - дерево |
|
Таблица 3.3
Значения запасов прочности для болтов с метрической резьбой (М6-М30) при неконтролируемой затяжке
Материал болта | Значения [ S ] при постоянной нагрузке для резьбы | Значения [ S ]при переменной нагрузке для резьбы | ||
М6 М16 | М16 М30 | М6 М16 | М16 М30 | |
Углеродистая сталь | 5…4 | 4…2,5 | 12…8,5 | 8,5 |
Легированная сталь | 6,5…5 | 5…3,3 | 10…6,5 | 6,5 |
Примечание: при контролируемой затяжке [ S ] Т = 1,2...1,5.
Последовательность расчета резьбовых соединений
Алгоритм расчета резьбовых соединений при различных случаях нагружения изложен в разделах 3.2-3.4.
Таблица 3.4
Резьба метрическая (ГОСТ 24705-81), размеры, мм
Номинальный диаметр резьбы, d | Резьба с крупным шагом | Резьба с мелким шагом | |||||
P | d 1 | d 2 | F, мм2 | P | d 1 | d 2 | |
1,0 | 4,918 | 5,350 | 17,5 | 0,75 | 5,188 | 5,513 | |
1,25 | 6,647 | 7,188 | 32,9 | 1,0 | 6,918 | 7,350 | |
1,5 | 8,376 | 9,026 | 52,3 | 1,25 | 8,647 | 9,188 | |
1,75 | 10,106 | 10,863 | 76,3 | 1,25 | 10,647 | 11,188 | |
2,0 | 11,835 | 12,701 | 104,5 | 1,5 | 12,376 | 13,026 | |
2,0 | 13,835 | 14,701 | 144,0 | 1,5 | 14,376 | 15,026 | |
2,5 | 15,294 | 16,376 | 175,0 | 1,5 | 16,376 | 17,026 | |
2,5 | 17,294 | 18,376 | 226,0 | 1,5 | 18,376 | 19,026 | |
2,5 | 19,294 | 20,376 | 282,0 | 1,5 | 20,376 | 21,026 | |
3,0 | 20,752 | 22,051 | 324,0 | 2,0 | 21,835 | 22,701 | |
3,0 | 23,752 | 25,051 | 427,0 | 2,0 | 24,835 | 25,701 | |
3,5 | 26,212 | 27,727 | 518,0 | 2,0 | 27,835 | 28,701 | |
3,5 | 29,212 | 30,727 | 647,0 | 2,0 | 30,835 | 31,701 | |
4,0 | 31,670 | 33,408 | 760,0 | 3,0 | 32,752 | 34,051 | |
4,0 | 34,670 | 36,402 | 861,0 | 3,0 | 35,752 | 37,051 | |
4,5 | 37,129 | 39,077 | 1045,0 | 3,0 | 38,752 | 40,051 | |
4,5 | 40,129 | 42,077 | 1226,0 | 3,0 | 41,752 | 43,051 | |
5,0 | 42,587 | 44,077 | 1375,0 | 3,0 | 44,752 | 46,051 |
Примеры расчета резьбовых соединений
Пример 1
Рассчитать болты крепления корпуса подшипника, установленного на валу привода цепного конвейера, если результирующая кН сил, действующих на опору, направлена под углом к горизонтали (рис. 3.17). Корпус подшипника смонтирован на массивной металлоконструкции.
Коэффициент внешней нагрузки Размеры узла: h = 100 мм; b = 90 мм; с = 90 мм; l 1 = 80 м; Н = 200 мм. Материал болтов – сталь 20; нагрузка статическая. Корпус подшипника крепится четырьмя болтам, поставленными в отверстия с зазором.
|
Рис. 3. 17. Схема к расчету болтов крепления корпуса подшипника
1. Разложим силу R на вертикальную N и горизонтальную S составляющие и приведем их к центру тяжести ЦТ площади стыка:
2. Вычислим вспомогательные параметры – площадь стыка и момент сопротивления площади стыка при повороте вокруг оси у:
3. Определим силу начальной затяжки по условию нераскрытия стыка
Примем коэффициент запаса по нераскрытию стыка
4. Определим силу затяжки по условию отсутствия сдвига, приняв коэффициент запаса от сдвига коэффициент трения
Дальнейший расчет ведем по наибольшему из двух значений .
5. Расчетную нагрузку на один болт определим, учитывая, что в рассматриваемом случае все четыре болта находятся на одинаковых расстояниях от центра тяжести стыка:
6. Определим допускаемые напряжения для материала болта. По табл. 3.1 (сталь 20).
Предположив диаметр болтов крепления подшипника в диапазоне М16 – М 30 при неконтролируемой затяжке, примем коэффициент запаса тогда
7. Рассчитаем внутренний диаметр болта
Для крепления подшипника следует выбрать болты М27 d 1 = 23,752 мм; d =27 мм, р = 3 мм (см. табл. 3.4).
Пример 2
Рукоятка клеммового рычага крепится к головке с помощью черных болтов (рис. 3.18). Требуется подобрать болты.
Данные для расчета: усилие на конце рукоятки расстояние между болтами расстояние от центра соединения до точки приложения силы материал болтов – Ст 3; коэффициент трения
Рис.3.18.
1. Приводим силы к центру соединения. Прикладываем в центре соединения две равных противоположно направленных силы Q. Тогда на соединение действует сила Q и крутящий момент
2. Определим расчетную нагрузку, приходящуюся на один наиболее нагруженный болт.
На действие силы Q со стороны болтов возникают реактивные силы
Внешний момент уравновешивается моментами со стороны болтов
Наиболее нагруженным оказывается правый болт. Суммарная нагрузка, действующая на этот болт
Болты черные, т.е. поставлены с зазором. Такие болты надо считать на растяжение. Осевая сила в болте
|
3. Определим допускаемые напряжения для материала болта.
По табл. 3.1 сталь Ст3.
Предположив диаметр болтов в диапазоне М16…М30 при неконтролируемой затяжке примем
Тогда
4. Рассчитаем внутренний диаметр болта
Для крепления рукоятки следует выбрать болты М22
|
|
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!