Оборудование и инструмент

При выполнении работы необходимо иметь болт (винт, шпильку) и штангенциркуль.

Порядок выполнения работы

4.1. В разделе 1 отчёта записываются исходные данные, выбранные из табл.1.

Таблица 1

4.2. В разделе 2 отчёта записывается марка материалов болта, его механические характеристики, выбранные из табл. 2, и рассчитываются допускаемые напряжения на растяжение, срез и сжатие.

Таблица 2

Допускаемые напряжения на растяжение принимаются равными

[s]=0,6×s_т (1)

где s_т - предел текучести.

Допускаемые напряжения на срез

[t] = 0,4×s_т - при статической нагрузке (2)

[t] = 0,25×s_т - при динамической нагрузке (3)

Допускаемые напряжения на смятие

[s_см] = 0,8× s_т. (4)

4.3. В разделе 3 отчёта записываются и расcчитываются ос­новные параметры резьбы: наружный, внутренний и средний диа­метр резьбы d, d₁, d₂, угол профиля a, шаг p.

4.4. В разделе 4 отчёта определяются максимальная допуcтимая нагрузка при различных расчётных схемах.

4.4.1. Резьбовое соединение собрано без предварительной затяжки, на стержень болта действует только внешняя осевая растягивающая нагрузка (рис. 1).

В этом случае стержень болта рассчитывается по нормальным напряжениям

s = = £ [s], (5)

где d₁ принимается по табл.1 (см. лаб. раб.1)

откуда максимальная осевая нагрузка находится из зависимости

F £ [s]× (6)

Рис. 1

4.4.2. Болтовое соединение собрано без зазора, без предварительной затяжки и нагружено силами сдвигающими детали в стыке (рис. 2)

При расчете прочности соединения не учитывают силы трения в стыке. Стержень болта рассчитывается по напряжениям среза и смятия

t = = £ [t] (7)

Рис. 2

где i - число плоскостей среза.

s_см = = £ [s_см], (8)

где h_min - наименьшая толщина соединяемых деталей.

Тогда максимальная допустимая сдвигающая сила в случае среза

F £ [t]× × i, (9)

в случае смятия F £ [s_см]×d×h_min (10)

При расчетах принимать число соединяемых пластин равным трем (согласно расчетной схеме), толщину каждой пластины h равной 0,2 длины болта.

4.4.3. Болтовое соединение собрано с зазором и нагружено силами, сдвигающими детали в стыке (рис.3).

Расчет болтового соединения проводится исходя из условия, что внешняя нагрузка F уравновешивается силами трения между пластинами, которые образуются от затяжки болта:

F_зат = . (11)

Рис. 3

Сила затяжки болта F_зат определяется из условия прочности

s_экв = £ [s], (12)

где к -коэффициент запаса (к = 1,3...1,5 при статической нагрузке; к = 1,8...2,0 - при динамической нагрузке)

f - коэффициент трения в стыке (для сухих чугунных и стальных поверхностей f = 0,15...0,20).

Выводы

Вопросы

1. Проведите классификацию предложенного резьбового соединения.

2. Расскажите о достоинствах и недостатках резьбовых соединений.

3. Определите место нахождения опасного сечения при расчете болтового соединения на растяжение силой, действующей вдоль оси болта.

4. Почему в зависимости (13) при нахождении эквивалентного напряжения в числителе записан численный коэффициент 1,3. Каков его физический смысл?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: