Расчет статически и повторно-статически нагруженных болтов

Билет 16

Расчёт шпоночных соединений

 

§ 4.3. Расчет шпоночных соединений
Основным критерием работоспособности шпоночных соединений является прочность. Шпонки выбирают по таблицам ГОСТов в зависимости от диаметра вала, а затем соединения проверяют на прочность. Размеры шпонок и пазов в ГОСТах подобраны так, что прочность их на срез и изгиб обеспечивается, если выполняется условие прочности на смятие, поэтому основной расчет шпоночных соединений — расчет на смятие. Проверку шпонок на срез в большинстве случаев не производят.
Соединения призматическими шпонками (рис. 4.5 и 4.1) проверяют по условию прочности на смятие:

 

 

Сила, передаваемая шпонкой, Ft = 2 T/d,где Τ — передаваемый момент; d — диаметр вала;

 

Билет 16

Расчёт болтовых соединений

Основной недостаток резьбовых соединений — концентрация напряжения в резьбе, снижающая их прочность, особенно при циклических нагрузках.
Причиной выхода из строя резьбовых соединений является, как правило, разрушение стержня болта (винта, шпильки) или резьбы.
Стандартные резьбовые соединения (за исключением применения низких гаек) рассчитывают по наименее прочному элементу — стержню болта (винта, шпильки). По найденному диаметру болта d подбирают другие детали резьбового соединения: гайки, шайбы и др. Длину болта принимают в зависимости от толщины соединяемых деталей.
Расчет болтов зависит от характера нагружения и технологических особенностей сборки резьбовых соединений (затянутые, незатянутые, с зазором между болтом и отверстием соединяемых деталей и без зазора). По характеру нагружения болты подразделяют на статически или циклически нагружаемые, воспринимающие осевую или поперечную (сдвигающую детали в стыке) нагрузку.

Расчет статически и повторно-статически нагруженных болтов.

При осевом нагружении условие прочности на растяжение:

Тогда расчетный внутренний диаметр резьбы:

 

где F_p — расчетное усилие в стержне болта; [σ] — допустимое напряжение растяжения для болта:

 

Здесь σ_t — предел текучести материала болта); S_t — коэффициент запаса прочности, зависящий от материала, характера нагрузки и диаметра резьбы d, которым в начале расчета ориентировочно задаются.

При контролируемой затяжке болтов из углеродистых сталей [σ] ≈ 0,6σ_t,
легированных [σ] ≈ 0,5σ_t.

Для незатянутых резьбовых соединений из сталей:
углеродистых [σ] = (0,5...0,6)σ_t;
легированных [σ] = (0,4...0,55)σ_t.

 

 

Rammstein     =))))))))