Проектирование проушин неподвижных соединений

Рассмотрим проектирование проушины неподвижного разъемного соединения (рис.8).

В сечении А—А проушины напряжения будут изменяться неравномерно. Напряжения до­стигают наибольшего значения на краях отверстия проушины:

где ; — действующая сила; а — толщина проушины; — ширина про­ушины.

Наличие концентрации напряжений не позволяет рассчитывать проушину на разрыв по разрушающему напряжению. За разрушаю­щее напряжение в этом слу­чае принимается величина , где — коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений. Коэффициент зависит от формы проушины, а именно от соотношений и у/х, а также от материала проушины. Значение всегда меньше единицы.

Величина выбирается из условия, чтобы соединение было при­близительно равнопрочно на разрыв и смятие проушин и на срез соеди­няющего болта. Суммарная толщина проушин сопряженных деталей должна быть примерно одинакова.

Точнее определяют по экспериментальным графикам, приводимым в справочниках (рис.9).

Рис.9

Расчет ведется последовательными приближениями.

а) задаются значением в пределах 2... 3

(при больших значениях получается малая величина и растет масса проушины).

Для уменьшения массы проушины желательно задаваться зна­чением ближе к двум; < 2 принимать нельзя, так как

б) по отношению находят

в) определяют значение , соответствующее выбранным пара­метрам проушины, из выражения

для площади разрыва
где - площадь разрыва проушины по сечению А-А. то есть потребная площадь сечения

Тогда

Зная и , по графикам находят значения отсюда

Если при расчете получилось > 1, то необходимо задаться другим значением и повторить расчет.

проушины будет

При расчете проушины с учетом коэффициента проверку прочности на срез по сечениям и можно не проводить.

Площадь сечения за проушиной определяют по выражению

Если проушина выполнена из алюминиевого сплава, то для предотвращения ее смятия под стальным болтом в нее целе­сообразно запрессовать стальную втулку. В этом случае проверяют проушину на смятие не под болтом, а под втулкой.

Проушины проверяются на смятие по формуле:

где — площадь смятия проушин;

— число проушин;

— диаметр болта (отверстия проушин);

— толщина проушин;

— коэффициент, зависящий от типа соединения: 1,3 — для неподвижных и неразъемных соединений;

1,0 — для неподвижных, но разъемных соединений;

0,65— для малоподвижных соединений;

0,2-0,3 — для подвижных соединений.