9) Расчет не напряженного болтового соединения. Расчет напряженого соединения, когда внешняя сила отсутствует.

Ненапряженное соединение – это соединение, в котором до приложения внешней нагрузки отсутствуют напряжения. Примером служит резьбовой участок крюка для подвешивания груза. Опасным является сечение, ослабленное резьбой.

– d выбираем по каталогу, чтобы

Напряженное соединение – это соединение, в котором до приложения внешней нагрузки образуются напряжения. Стержень болта растягивается осевой силой Fзат, возникающей от затяжки болта, и раскручивается моментом сил трения в резьбе Tp

;

10) Расчет болтового соединения, нагруженного силами, параллельными плоскости стыка.

Болты поставлены с зазором. После приложения нагрузки зазор сохраняется. Допущение: все болты одинаковы и одинаково затянуты. i – число стыков, z – число болтов.

Условие работоспособности:

, k – коэффициент запаса по трению

– сила затяжки, необходимая чтобы соединение было работоспособным

-> определяем d

Болты поставлены без зазора: Допущение – нет затяжек.

- для средней пластины -> d

– крайние пластины -> d

Затем выбираем наибольший диаметр.

11) Шпоночные соединения и их расчет.

Шпоночные соединения служат для закрепления деталей на осях и валах (шкивы, зубчатые колеса, муфты и т.д.). Нагружаются в основном вращающим моментом.

Шпоночное соединение может быть:

- напряженным – шпонка забивается между валом и ступицей

- ненапряженным – до приложения внешней нагрузки отсутствуют напряжения.

Соединение призматическими шпонками (сегментной и цилиндрической) – ненапряженное. Оно требует изготовления вала и отверстия с большой точностью. Во многих случаях посадка ступицы на вал производится с натягом. Момент передается с вала на ступицу боковыми узкими гранями шпонки. При этом на них возникают напряжения смятия, а в продольном сечении шпонки – напряжения среза.

Шпонка выбирается исходя из d вала. b – ширина, h – высота.

на поверхностях 1-2 и 2’-3

12) Шлицевые соединения и их расчет.

Шлицевые (зубчатые) соединения служат для закрепления деталей на осях и валах (шкивы, зубчатые колеса, муфты). Нагружается в основном крутящим моментом.

Большая нагрузочная способность, чем у шпоночного соединения.

По форме профиля бывают:

1. с прямобочными шлицами (80% от всех)

2. эвольвентные

3. треугольные (на них нет ГОСТа)

По способу центрирования:

1. по наружному диаметру (когда можно обрабатывать и вал и ступицу с помощью тех. обработки) (б)

2. по внутреннему диаметру (при высокой твердости вала и ступицы) (в)

3. по боковым сторонам (когда необходимо обеспечить прочность соединения) (а)

На поверхности 1-2 возникают

– коэффициент неравномерности нагрузки ()

z – число выступов

13) Цилиндрические соединения с натягом и их расчет.

Натягом N называют положительную разность диаметров вала и отверстия: N=B-A. После сборки вследствие упругих и пластических деформаций диаметр d посадочных поверхностей становится общим. При этом на поверхности посадки возникает удельное давление p и соответствующие ему силы трения, которые обеспечивают неподвижность соединения и позволяют воспринимать вращающий момент и осевую силу.

Условие работоспособности:

, N – сила, с которой ступица прижата к валу

, k – коэффициент запаса по трению (k>1)

– давление, создаваемое на поверхности контакта

«+» - технологично, если есть определенное оборудование «-» - высокая концентрация напряжений