определение силы затяжки

содержание:[ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [стр.11] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ]

напряжение среза болта: [тср]= (0,2...0,3)ат; ат ЂЂЂ предел текучести материала болта; i ЂЂЂ число плоскостей среза: i=2 (рис. 3.17, а); di ЂЂЂ диаметр ненарезанной части болта.Условие прочности поверхностных слоев в зоне контакта соединяемых деталей и ненарезанной части болта0"см = ft/(dl6min) [аСМ],(3.6)где Gcm ЂЂЂ расчетное напряжение смятия; 6mm ЂЂЂ наименьшая толщина соединяемых деталей, находящихся в контакте с болтом; [осм] ЂЂЂ наименьшее допускаемое напряжение смятия (детали или болта): для углеродистой стали [стСм]= (0,8...1)ат, легированной ЂЂЂ [асм]= (0,6...0,8) ат, чугуна ЂЂЂ [асм]= (0,6...0,8)ав.В ответственных соединениях (рис. 3.17, б) вместо цилиндрических применяют конические болты (ГОСТ 15163ЂЂЂ78), где посадочный натяг создается затяжкой гайки. Расчет болта ведется по формулам (3.5) и (3.6), где вместо диаметра стержня болта подставляют значение среднего диаметра срезаемых сечений болта.Случай 5 (рис. 3.18). Затянутый болт нагружен осевой силой. В таких соединениях предварительная затяжка болтов должна обеспечить герметичность соединения после приложения внешней осевой силы. Диаметр и число болтов в соединении обычно выбирают исходя из размеров и конструкции соединения. Задачей расчета является определение усилия предварительной затяжки болта, обеспечивающего заданную силу остаточной затяжки,Рис. 3.18. К расчету болта (болт затянут и нагружен силой, действующей по его оси)и проверка прочности болта. Состояние болта и соединяемых деталей после предварительной затяжки и приложения внешней нагрузки определяется по диаграмме (рис. 3.19).Для того чтобы стык не был раскрыт, сила предварительной затяжки должна быть больше минимальной, при которой сила остаточной затяжки стыка Fc=0:/7з=/Сз/7з mm,(3.7)где Кз ЂЂЂ коэффициент запаса затяжки, противодействующей раскрытию стыка: при постоянной внешней осевой силе /С3= 1,3...1,5, при переменной внешней осевой силе /С3=2...4;F3mm=(l-%)Fat(3.8)Fa ЂЂЂ внешняя осевая сила, действующая на болт; х ЂЂЂ коэффициент основной нагрузки, зависящей от коэффициентов податливости болта Кб и стягиваемых болтом деталей, образующих стык, Яс:(3.9)2 Зак. 188133ДерорпацииРис. 3.19. Диаграмма состояния болта и соединяемых деталей (стыка):F3ЂЂЂ сила предварительной затяжки; F3mnЂЂЂ минимальная сила предварительной затяжки, когда с=0; ХсЂЂЂ составляющая внешней силы, действующей на болт; FaЂЂЂвнешняя сила; FQЂЂЂостаточная сила затяжки стыка, действующая после приложения внешней нагрузки; FgЂЂЂсила, действующая на болт; A/g ЂЂЂ удлинение болта от предварительной затяжки; AZgminЂЂЂ-удлинение болта, соответствующее минимальному усилию затяжки; А/сЂЂЂ деформация сжатия стыка от силы предварительной затяжки; А/давлЂЂЂ удлинение болта и уменьшение деформации сжатия стыка при действии внешней силыДля болта постоянного сеченияЯб = /б/(£бб),где /б ЂЂЂ длина растягиваемой части болта: /б= (hl + h2 + ... + hn + + 0,3d); Еб ЂЂЂ модуль упругости материала болта; Лб ЂЂЂ площадь поперечного сечения болта.Для болта переменного сечения*-чг2тг<310)где hi и Лбг ЂЂЂ соответственно длина и площадь поперечного сечения 1-го участка болта; п ЂЂЂ число участков.Коэффициент податливости стыка определяется по равенству*.с = -- + ЂЂЂ + ... + ЂЂЂ,(з.и)F AF AF Ас1лв1 х:2/1в2сплвпгде hhhn ЂЂЂ толщина соединяемых деталей; Лвь ЛВ2,.... А*п ЂЂЂплощадь сечений эквивалентных втулок; £ь Е2у Еп ЂЂЂ модуль упругости материалов соединяемых деталей (рис. 3.20). Площадь сечения эквивалентной втулкиЛв = JL [(1 $d + 0,2/i)2 - 41,(3.12)4где d ЂЂЂ наружный диаметр резьбы болта; d0 ЂЂЂ диаметр отверстия под болт.Проверка прочности болта выполняется по результирующей осевой силе F от силы предварительной затяжки г9 и внешней силы Fa (см. рис. 3.19):f6 = /r3 + X<»-Проверку можно вести, пользуясь данными табл. 3.4, в которой приведены допускаемые осевые нагрузки [Fa]3 для затянутых болтов при неконтролируемой затяжке:6Рис. 3.20. К определению коэффициентов податливости стыка: а ЂЂЂ стык образован одной деталью и плитой; б ЂЂЂ двумя деталямиПроверка по условию прочности болта: болт затягивают только предварительно:о =jtdf/4болт дотягивают после приложения внешней нагрузки:l,3[/C3(l-x) Fa + xFg) хЂЂЂ ,о =(3.13)В ориентировочных расчетах при х=0>25 и /Сз=1,4 в соединениях стальных или чугунных деталей результирующая нагрузка на болт FqЂЂЂ 1,3/vЕсли проверка дала отрицательный результат, следует увеличить число болтов в соединении или их диаметр.Случай 6 (рис. 3.21). Болт с несимметричной головкой затянут и нагружен внешней осевой силой или только усилием затяжки.Такие болты применяют в тех случаях, когда нет места для установки болта со стандартной головкой. Обычно диаметр болтов и их число выбирают исходя из размеров и конструкции соединяемых деталей. Расчетом проверяют прочность болта.Из-за внецентренного приложения осевой силы в поперечном сечении болта возникают нормальные напряжения от растяжения и изгиба и касательные напряжения от кручения, вызванного силой затяжки.

          страница - 11