Нагрузки элементов соединения

Расчет на прочность элементов соединения обычно ведут по расчетным нагрузкам:

Здесь и –расчетная и эксплуатационная нагрузки;f - коэффициент безопасности [1, 2].

Для ответственных узлов расчетные нагрузки увеличиваются на 25%, обеспечивая

необходимую надежность соединения Р^р = 1,25Р^э·f .

Замыкающий элемент обычно работает на срез по одной (рис. 6.1,а), двум (рис. 6.1,б) или нескольким (в гребенчатом соединении) плоскостям и на смятие под проушиной. Реже (лишь в случае соединения «ухо - ухо») болт может работать на растяжение или растяжение со срезом и на смятие.

Проушина работает на смятие под болтом, разрыв по сечению а - а, срез по сечениям n – n (рис. 6.1).

При проектировании проушин следует учитывать концентрацию напряжений около отверстия, которая зависит от материала и геометрии проушины, поэтому расчет ведут по допускаемым напряжениям:

σ ≤ [σ] (1)

Здесь . Коэффициент k, учитывающий концентрацию напряжений, определяют по экспериментальным графикам в зависимости от отношений в/d и у/х ([3. С. 388], [4. С. 150] и др.). Заметим, что значение k всегда меньше единицы. При запрессовке в проушину стандартного подшипника принимают k =1.

Расчет проушины на смятие также ведется по допускаемым напряжениям:

σ_см ≤ [σ_см] (2)

Здесь [σ_см] = μσ_в. Коэффициент μ учитывает подвижность соединения :

μ = 1,3 - 1,5 - для неподвижных неразъемных соединений;

μ = 1,0 - 1,3 - для неподвижных разъемных соединений;

μ = 0,65 - для малоподвижных соединений;

μ = 0,2 - 0,3 - для подвижных соединений.

Напряжения смятия вычисляют для наименее прочного материала в соединении. Для проушины, в которую устанавливается подшипник качения, напряжения смятия не вычисляются. Толщина проушины определяется шириной внешнего кольца подшипника.

Из расчета проушины на срез по плоскостям n - n можно определить размер у (см. рис. 6.1). Условие прочности:

Здесь n - число проушин;

=(0,6 - 0,65) - предел прочности материала проушины на срез.