3.3. Расчет на несдвигаемость деталей в стыке

Цель раздела – проверить отсутствие сдвига кронштейна относительно стены.

Критерий расчета – отсутствие относительного сдвига в деталях.

Проверим неравенство

, (3.11)

где – сила трения, Н; – коэффициент запаса по сцеплению в стыке (см. в табл. 3.1).

определяется по формуле

, (3.12)

где f – коэффициент трения в стыке (см. в табл. 3.1).

Подставляя численные значения в выражение (3.12), получим

Н

Подставим численные значения в неравенство (3.11)

Н Н

Таким образом, неравенство (3.11) не выполняется, так как произойдет сдвиг деталей в стыке, потому что усилие затяжки (F₀) мало. Следовательно, увеличиваем F₀ по формуле, полученной из формулы (3.12), предварительно приравняв и

Н

Таким образом, неравенство (3.11) соблюдается и при данных значениях F₀ и сдвига деталей не происходит. Следовательно, окончательно принимаем Н.

3.4. Проверочный расчет болтов на усталостную прочность

Цель раздела – проверить прочность болтов.

Напишем условие для проверки винтового соединения по коэффициенту запаса текучести

, (3.13)

где – расчетный коэффициент запаса по текучести; – нормативный коэффициент запаса по текучести.

Значение дано в табл. 3.1.

определяется по формуле

, (3.14)

где – предельное напряжение, Н/мм²; – максимальное напряжение, Н/мм².

Так как болт изготовлен из пластичного материала, принимаем .

По рекомендациям, для класса прочности 5.6 [2, с.29] Н/мм².

Определим внешнюю силу, действующую на болт

, (3.15)

где – сила, действующая от силы Q, Н; – сила, действующая от момента , Н.

определяется по формуле

Н (3.16)

определяется по формуле

Н (3.17)

По формуле (3.15) определим F

Н

Определим расчетное усилие

Н (3.18)

определяется по формуле

, (3.19)

где – площадь сечения по внутреннему диаметру резьбы. мм² [2, с.27].

По формуле (3.19) определим

Н/мм²

Подставляя численные значения в формулу (3.14), определим

Таким образом, условие (3.13) не соблюдается, так как . Следовательно, нужно изменить класс прочности.

Проверим усталостную прочность винтового соединения с помощью коэффициента запаса по амплитуде

, (3.20)

где – расчетный коэффициент запаса по амплитуде; – нормативный коэффициент запаса по амплитуде.

Значение дано в табл. 3.1.

определяется по формуле

, (3.21)

где – напряжение по амплитуде, Н/мм²; – предельное напряжение по амплитуде, Н/мм².

определяется по формуле

, (3.22)

где – масштабный коэффициент; – эффективный коэффициент концентрации напряжений; – предел выносливости, Н/мм².

По рекомендациям [2,с.29], [2,с.30],

Н/мм².

Подставляя численные значения в формулу (3.22), получим

Н/мм²

определяется по формуле

(2.23)

Подставляя численные значения в формулу (2.23), получим

Н/мм²

Определим по формуле (3.21)

Таким образом, условие (3.20) соблюдается, так как . Следовательно, усталостная прочность винтового соединения обеспечивается.