Вопрос 51

Расчет резьбы на прочность. Равнопрочность болтового соединения.

Наиболее характерные виды разрушений резьбовых соединений –разрыв стержня болта(винта,шпильки) по резьбе или переходному сечению , срез или смятие витков резьбы, повреждение головки болта(винта)

Рассмотрим основные положения расчета резьбовых соединений при статическом нагружении.

Если болт без предварительной затяжки нагружен внешней силой F, опасным является сечение крюка, ослабленное нарезкой. Расчет болта на растяжение ведут по внутреннему диаметру по дну впадины

Если сила затяжки болта равна , а внешняя нагрузка отсутствует , стержень болта не только растягивается продольной силой , но и закручивается моментом в резьбе . Прочность таких болтов определяют по эквивалентному напряжению

При расчете на прочность, если возможна последующая затяжка болта, его рассчитывают по расчетной нагрузке с учетом кручения

=

Повышение прочности резьбового соединения при переменных нагрузках может быть достигнуто за счет уменьшения коэффициента внешней нагрузки . Конструктивно это достигается уменьшением податливости стыка и увеличением податливости болта , для чего диаметр стержня болта уменьшают до диаметра .

Вопрос 52

Прочность болтов при нагружении соединения силами, сдвигающими детали в стыке.

Когда болт затянут, а внешняя нагрузка стремится раскрыть стык(крепления крышек резервуаров, цилиндров, насосов, станин к фундаментам и др) , сила затяжки болтов должна обеспечивать герметичность или нераскрытие стыка после приложения внешней нагрузки. Задачу о распределении рабочей нагрузки между болтами такого соединения решают с учетом совместности деформаций болтов и соединяемых деталей.

Внешняя нагрузка F=R/z (R-равнодействующая нагрузки, z – число болтов) вызывает удлинение болта на , а деформация деталей уменьшится на ту же величину. Соответственно уменьшится и нагрузка со стороны деталей на болт. Поэтому считают , что болт воспринимает часть внешней нагрузки F. Значение коэффициента внешней нагрузки определяют по условию равенства деформаций болта и деталей:

Где - коэффициенты податливости соответственно болта и деталей, численно равные изменению их длины при действии силы, равной 1Н. Из равенства следует:

Вычисление коэффициента вызывает определенные трудности, поэтому при приближенных расчетах принимают рекомендуемые его значения: для стальных и чугунных деталей без упругих прокладок = 0,2…0,3; при наличии упругих прокладок из паронита, асбеста, резины = 0,4..0,5.

При отсутствии последующей затяжки суммарная нагрузка на болт

Эта формула справедлива, пока сила затяжки болта не достигнет значения , после чего возможно раскрытие стыка.

Сила затяжки болта из условия нераскрытия стыка:

Где - коэффициент затяжки: при постоянной нагрузке =1,25…2, при переменной нагрузке = 2,5 …4.

Вопрос 54

Механические передачи. Назначение, классификация характеристики.

Вопрос 55.

Ременные передачи . Их достоинства и недостатки.

Ременная передача состоит из ведущего 1 и ведомого 2 шкивов, огибаемых ремнем. В зависимости от формы поперечного сечения различают передачи плоскоременную , клиноременную , поликлиновую , круглоременную и зубчато- ременную. Ременные передачи относятся к передачам с гибкой связью, нагрузка в них передается между шкивом и ремнем(за исключением зубчато-ременной передачи ).

Наиболее распространенными являются открытые передачи, бывают также перекрестные, полуперекрестные и пространственные и другие ременные передачи.

Достоинства ременных передач: простота конструкции и эксплуатации(не нужно смазывание), плавность и бесшумность в работе, защита привода от возможных перегрузок за счет проскальзывания ремня (кроме зубчато-ременных передач), возможность передачи мощности на значительные расстояния.

Недостатки: непостоянство передаточного отношения (отклонение до двух процентов) из-за проскальзывания ремня по шкиву под нагрузкой; повышенная нагруженность валов и подшипников, связанная с натяжением ремня (в 2..3 раза больше, чем в зубчатой передаче); большие габариты , особенно при передаче значительных мощностей; относительно низкая долговечность (в пределах 1000..5000 ч ); необходимость предохранения от попадания масел; электризация ремня, что делает недопустимой работу передачи во взрывоопасных помещениях.