В каком случае применяют проверочный и проектировочный расчеты?
13.18.Расчет затянутого болта, нена-груженного внешней осевой силой.
Болт испытывает растяжение и кручение только от затяжки. Требуемую силу затяжки болта определяют в зависимости от характера нагружения резьбового соединения. В машиностроении такие болтовые соединения встречаются в клеммовых соединениях (рис. 13.15), в креплениях люков, крышек и т. п. В таких соединениях стержень болта растягивается силой затяжки F3
Рис. 13.15. Клеммовое соединение
Проверочный расчет производят по аэ — эквивалентному (приведенному) напряжению для опасной точки.
Условие прочности
σэ≤[σ}р. (13.8)
Эквивалентное напряжение определяем по гипотезе энергии формоизменения:
(13.9)
Для резьбы
(13.10)
(13.11)
где σр — напряжение растяжения в опасном сечении болта; τкр — наибольшее напряжение кручения; d1 — внутренний диаметр резьбы; К3 ≈ 1,3 — коэффициент затяжки, учитывающий скручивание стержня болта.
Проектировочный расчет затянутого болта, ненагруженного осевой силой. С учетом формул (13.10) и (13.11) внутренний диаметр резьбы болта
(13.12)
[σ]р — допускаемое напряжение для болта, определяемое по формуле шага 13.16.
Запишите условие прочности проверочного расчета болта клеммового соединения. Расшифруйте правую часть формулы(13.9).
13.19.Расчет затянутого и дополнительно нагруженного внешней осевой силой болта.
Этот случай является весьма распространенным (фланцевые, фундаментные и тому подобные болтовые соединения). Для большинства резьбовых изделий требуется предварительная затяжка болтов, обеспечивающая плотность соединения и отсутствие взаимных смещений деталей стыка. После предварительной затяжки под действием силы предварительной
затяжки болт растягивается, а детали стыка сжимаются. Помимо силы предварительной затяжки на болт может действовать внешняя осевая сила. Типичный случай показан на рис. 13.16, где внешняя сила создается за счет давления р. Расчет ведут по результирующей нагрузке болта.
Рис. 13.16. Болты крепления крышки к сосуду
Перечисленные виды резьбовых соединений относят к напряженным соединениям.
Проверочный расчет проводят по условию (13.6). Рассмотрим два случая расчета. При определении расчетного напряжения ар в качестве силы, растягивающей болт, принимается: Fo — осевая сила, растягивающая болт, действующая на него после предварительной затяжки и приложения к нему внешней силы F, или Fp — осевая, растягивающая болт сила при отсутствии последующей подтяжки. Осевые силы:
(13.13)
(13.14)
где К3 — коэффициент затяжки болта (для соединения без прокладок при переменной нагрузке К3 = 1,25 + 2,0; для соединения с прокладками К3 ≥ 5); X — коэффициент внешней (основной) нагрузки (для соединения без прокладок х = 0,2 ÷0,3; для соединения с упругими прокладками х = 0,4 ÷ 0,9). Проектировочный расчет затянутого болта с дополнительной осевой нагрузкой при отсутствии последующей затяжки:
(13.15)
(13.16)
Поясните, в каком случае для проверочного и проектного расчетов принимают Fo и в каком Fp? Запишите формулу проверочного расчета для первого случая напряженного резьбового соединения.
13.20.Расчет болта, нагруженного поперечной силой Fr при установке его с зазором (рис. 13.17).
Для обеспечения неподвижности соединяемых листов 1, 2, 3 болт затягивают силой затяжки F3. Во избежание работы болта на изгиб его еледует затянуть так сильно, чтобы силы трения на стыках деталей были больше сдвигающих сил Fr.
Рис. 13.17. К расчету болтов соединения, несущего поперечную нагрузку. Болт установлен с зазором
Рис. 13.18. К расчету болтов соединения,
несущего поперечную нагрузку. Болт установлен без зазора
Обычно силу трения принимают с запасом: Ff= 1,2Fr. Найдем требуемую затяжку болта. Учтем, что сила затяжки болта может создавать нормальное давление на i трущихся поверхностях (на рис.
или в общем случае
По найденной силе затяжки болт рассчитывают -как испытывающий растяжение и кручение.
Проектировочный расчет болта, нагруженного поперечной силой:
внутренний диаметр резьбы
13.21. Расчет болта, нагруженного поперечной силой, с установкой его без зазора (рис. 13.18). Такое соединение рассчитывают на срез болта.
Условие прочности
(13.17)
где -расчетное напряжение среза болта; Fr — поперечная сила; dc — диаметр стержня в опасном сечении; [τ]ср — допускаемое напряжение среза для болта; i — число плоскостей среза (на рис. 13.18 / = 2);
Рис. 13.19. Варианты конструкций, разгружающие болты от поперечной нагрузки
Проектировочный расчет. Диаметр стержня
(13.18)
Покажите конструкции, разгружающие болт от восприятия поперечных сил.
Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 1273;