2.4.Расчет на прочность резьбовых соединений.

2.4.1 Расчет ненапряженных резьбовых соединений.

Ненапряженное соединение – резьбовое соединение без затяжки.

(открытые детали)

// оси винта (растягивает стержень болта)

- условие прочности болта на растяжение (диаметр берут наименьший d₁ – внутренний)

- расчет болта на растяжение.

2) F_зат.=0, F_а≠0, М_зав.≠0.

Резьбовая стяжка.

Напряжение F_а и М_зав. считать отдельно

; ;;

- 4-ая теория, прочти

Расчет выполняется по эквивалентному напряжению (не учитывается)

При этом силу F_a увеличивают в 1,3 раза.

Подкрутка болта учитывает увеличение F_a в 1,3 раза.

2.4.2 Расчет болтовых соединений, выполненный с предварительной затяжкой. (при действии сил, открывающих детали).

1.Определение податливости болта и деталей.

Деформирование болта с усилием растяжения законом Гука.

- податливость болта

или

Длина болта – толщина соединения деталей; у винта – толщина детали, в которой резьба не нарезана.

- площадь поперечного сечения болта.

и

Деформирование деталей определяется по конусам влияния ( конусами Бабарыкова)

Конус влияния можно заменить цилиндром, если

2. Рассмотрим зависимость деформации болтового соединения от прилагаемой нагрузки:

а) болт не нагружен осевой силой, затяжки нет;

б) к болту прикладывают силу затяжки (болт вытягивается, а деталь сжимается на исоответственно).

Деформация болта и детали рассматриваем совместно. В случае затяжки .

в) затянутое соединение подвергается действию силы F_a, открывающей детали.

Болт вытягивается на а деталь разжимается на эту же величину.

F_a – доля внешней силы, которая приходится к растяжению болта

- коэффициент внешней нагрузки (показывает долю внеш-ней нагрузки, приходящейся на болт).

- доля внешней силы, приходящейся на деталь

F_оз – сила остаточной затяжки.

Выведем условное отсутствие открытия стыка.

F_оз>0 сила затяжки тогда определяется в зависимости от осевой силыF_a:

к – коэффициент предварительной затяжки (1,3-1,5)

FР =1,3FЗ +Fa

Общая сила растяжения болта: F_Р =F_З +F_a,. Учитывая, что сила F_З производит одновременно подкручивание болта, произведением домножения на 1,3:

- проверочный расчет

расчетная формула

3. Определение коэффициента внешней нагрузки

При предварительных расчетах =0,2-0,3 (если нет между деталями податливой прокладки, иначе = до 0,8).

Способы увеличения сопротивляемости болтовых соединений при действии переменных сил.

В этом случае воздействие силы затяжки на соединение не очень существенна (const). - станет опасной составляющей (её следует уменьшать).

Способы уменьшения коэффициента внешней нагрузки:

1. (надо увеличить):

болты выполняются для этой цели длиннее обычных и имеют специальную форму:

2. (надо уменьшить):

увеличить жесткость стыка путем увеличения чистоты обработки привалочных поверхностей (применять податливые прокладки нецелесообразно с точки зрения прочности болта).

3. (к увеличивается до 2-3) для соединений, работающих при переменных нагрузках