5.2.2 Зріз – зминання

Умова міцності на зріз

, (5.3)

де – поперечна сила;

– площа зрізу;

– число елементів, що працюють на зріз;

– число площин зрізу;

– розрахункове напруження зрізу, що виникають у поперечному перетині що розраховується деталі;

– допустиме напруження на зріз.

У машинобудуванні при розрахунку болтів, штифтів і т. д. приймають

,

де – межа текучості матеріалу штифта, болта і т.д (таблиця 5.2).

Умова міцності на зминання

, (5.4)

де – розрахункове напруження зминання;

– число елементів, що працюють на зминання;

– число площ зминання;

– площа зминання;

– допустиме напруження зминання;

– загальне навантаження на з’єднання.

У машинобудуванні для болтових, штифтових, шпонкових з’єд-нань приймають для деталей із маловуглецевої сталі Н/мм²; для деталей із середньовуглецевої сталі Н/мм²; для деталей із чавунного лиття Н/мм².

Часто контактуючі деталі виготовляють із різноманітних матеріалів. У цьому випадку при виборі допустиме напруження орієнтуються на матеріал деталі меншої міцності.

При контакті по циліндричній поверхні

, (5.5)

де – діаметр єднального елемента;

– товщина більш тонкого листа, з тих що з’єднуються.

При контакті по площині (наприклад, шпонка)

, (5.6)

де – половина висоти шпонки;

– довжина шпонки.

5.2.3 Кручення

Умова міцності при крученні

, (5.7)

де – крутний момент;

– найбільше дотичне напруження, що виникає у небезпечному поперечному перетині;

– допустиме напруження при крученні, для конструкційної вуглецевої сталі звичайно Н/мм²;

– полярний момент опору, мм³:

для круга

; (5.8)

для кільця

, (5.9)

де: . (5.10)

Крутний момент на валі визначається за формулою

, (5.11)

де – потужність на даному валі, Вт;

– κутова швидкість вала, рад/с.

Умова жорсткості при крученні

, (5.12)

де – справжній кут закручування;

– модуль зсуву; для сталі Н/мм²;

– полярний момент інерції, мм:

для круга

; (5.13)

Для кільця

, (5.14)

де: ; (5.15)

– допустимий кут закручування, рад/м.

5.2.4 Згин

Умова міцності при згині

, (5.16)

де: – найбільше нормальне напруження у небезпечному поперечному перетині;

– найбільший момент, що згинає;

– осьовий момент опору:

для круга

; (5.17)

для кільця

, (5.18)

де . (5.19)

Для прямокутника

(5.20)

Рисунок 5.1

Допустиме напруження приймається при статичному навантаженні таким же, як і у випадку розтягу бруса з того ж матеріалу (див. розд. 5.2.1.)

У розрахункових формулах прийняті такі позначення:

– допустиме напруження при згині;

– модуль подовжньої пружності першого роду, Н/мм²;

– осьовий момент інерції.

Для прямокутника (рисунок 5.2)

(5.21)

Таблиця 5.4 – Розрахунок балок з різним навантаженням

Схема і рід навантаження	Згинальний момент	Допустиме навантаж.	Максимальний прогин	Небез-переріз
				А
				А
		–		А
				С
				С
				С
				Всі перерізи
				D

Для круглого перетину

. (5.21)

Для кільцевого перетину

, (5.22)

де . (5.23)

Для двутаврів, швелерів і кутників осьові моменти інерції і моменти опору знаходять із таблиць, що наведені у додатку Д1.

29