Резьбовыми РАСЧЕТ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
называют соединения деталей помощью
резьбы.
Детали имеют наружную и внутреннюю резьбу.
Резьба может быть
—цилиндрической,
—конической. .
Резьба может быть выполнена однозаходной многозаходной .
Разработаны стандарты на основные типы резьб.
Резьбы различают по форме профиля:
треугольную (метрическую, трубную), прямоугольную,
круглую, трапециевидную и упорную резьбы.
По направлению винтовой линии: правую и левую резьбы.
Геометрические параметры цилиндрических резьб:
наружный d, средний d2 и внутренний d1 диаметры ,
α
Основные типы резьб: а — треугольная метрическая; б — упорная; в — 2
трубная; г — прямоугольная; д — трапецеидальная
Крепежные детали и типы соединений.
Наибольшее распространение получили
болты, винты, шпильки, гайки.
С их помощью образуют разъемные соединения: болтом; винтом; шпилькой .
Усилия а затянутом соединении
|
Момент затяжки (вращающий момент на |
||
где lkji—длина |
|
ключе): |
|
|
|
||
ключа |
TКЛ |
растягивает болт и нормальные напряжения в бо |
|
Усилие затяжки Fкл |
|||
LКЛ |
при затяжке равны: |
||
= |
|||
|
|
||
kKЛ - коэффициент, зависящий от состояния поверхности
(вида покрытия) болта, гайки и шайбы;
Момент сопротивления в резьбе скручивает стержень болта,
вызывая касательные напряжения:
Эквивалентные напряжения
4
РАСЧЕТЫ |
а). Болт (шпилька) установлен в отверстие деталей |
|
с зазором |
и соединение нагружено продольной |
|
РЕЗЬБОВЫХ |
|
силой F. |
СОЕДИНЕНИЙ
В сечении болта по внутреннему диаметру резьбы возникают напряжения растяжения
Условие прочности болта
Откуда внутренний диаметр резьбы болта
б). Болт установлен в отверстие соединяемых деталей
без зазора
и соединение нагружено поперечной силой.
Болт рассчитывают как заклепку, диаметр стержня болта
где |
=(0,2...0,3) |
- допускаемое напряжение на срезе, МПа, |
|
|
- предел текучести материала болта . 5
зазором и соединение нагружено поперечной силой. Неподвижность соединения может быть обеспечена силами трения на
стыке.
Условие взаимной неподвижности деталей соединения F ≤ Ff
где Ff - сила трения, Ff = f Fo;
Fo - сила затяжки соединения; f – коэф- фициент трения на стыке деталей,.
Усилие Fo вызывает в сечении болта диаметром d1 напряжения
растяжения и кручения. |
|
Условие прочности болта по |
примет вид |
откуда внутренний диаметр резьбы болта
6
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Это - неразъемное соединение деталей (обычно листовых) с помощью
заклепки
Соединения применяют в конструкциях летательных аппаратов, металлоконструкциях и других изделиях, в которых нагрузки параллельны плоскости стыка, а применение сварки, пайки и склеивания затруднено или невозможно (несвариваемые материалы, недопустимость нагрева и
т.п.).
Листы (детали) соединяют внахлестку или встык с накладками. Заклепки располагают простыми или шахматными рядами.
Заклепки изготовляют из пластичных сталей, алюминиевых и титановых сплавов, латуни.
Виды повреждений и критерии работоспособности.
Обрыв головок и разрушение стержней, смятие стенок отверстий и стержней заклепок, разрушение соединяемых листов,
ослабленных отверстиями.
Основные критерии работоспособности соединений –
прочность заклепок и листов соединений.
8
Расчет стержня
заклепки
Условие прочностности заклепки на срез
где А — суммарная площадь поперечного сечения n – число поверхностей среза.
Откуда
Условие прочности на смятие стержня заклепки :
где
— допускаемое напряжение смятия для материала заклепки, s- толщина листа, z – число заклепок.
Из этого условия найдем диаметр заклепки
9
Расчет
соединяемых
деталей
Условие прочности деталей, ослабленных отверстиями на разрыв:
где Aнетто - площадь детали в опасном сечении с
учетом ослабления ее
отверстиями;
Отсюда требуемая площадь сечения детали
s и b -
толщина
и
ширина
листа;
d -
диаметр отвер- стия под
заклепку.
Условие прочности на |
для материала деталей (листов): |
срез |
|
где (t — 0,5d) —длина опасного сечения. - допускаемое напряж . среза детали. Если заклепка изготовлена из менее прочного материала, чем соединяемые10
детали, то возможно смятие заклепки.