Проектирование проушин неподвижных соединений (без подшипников и втулок)

Схема соединения показана на рис. 6.1.

Исходными данными являются материал проушин, характер соединения проушин с болтом (неподвижное, малоподвижное и т.д.), нагрузка Р^р, диаметр d болта (см. подразд. 1.2).

1. Диаметр отверстия d_пр в проушине принимается равным диаметру болта:

d_пр = d.

2. Вычисляется толщина проушины δ из условия прочности соединения на смятие (2):

,

где n - число проушин, воспринимающих силу Р^р;

= min( ).

Полученное значение округляется до ближайшего большего в соответствии с ГОСТ 8032-84, который устанавливает ряды предпочтительных линейных размеров. Обычно конструктивные элементы деталей выбирают кратными 0,5мм.

3. Вычисляется напряжение смятия:

4. Рассчитывается избыток прочности:

5. Задаются шириной проушины “в” из условия размещения головки болта, шайбы и гайки и получения минимальной концентрации напряжения в проушине:

в = в_min = 2d

Тогда

в/d = 2 ;

6. Вычисляется размер y` из условия работы проушины на срез (3):

7. Определяется размер у:

у = max (у`, y_min),

где , из условия размещения гайки (головки болта).

8. Определяется отношение y/x .

9. По графикам (см. подразд. 1.1) определяется коэффициент к.

10. Проверяется выполнение условия прочности проушины на разрыв (1), которое записывается так:

Если оно выполняется, то переходят к п.13, в противном случае к п. 11.

11. Вычисляется из условия прочности проушины на разрыв ее ширина:

в

Значение в округляется до ближайшего большего по ГОСТ 8032-84

.

12. Определяются значения ; . Затем переходят к п.7

13. Вычисляется избыток прочности:

Конструкция считается удачной при в/d = (2 - 3). В этом случае получается сравнительно легкая конструкция. При больших в/d рекомендуется увеличить толщину δ проушины и повторить расчет с п. 6.

Приведенный алгоритм справедлив для соединения, показанного на рис. 6.1. При больших нагрузках, для предотвращения смятия проушины из легких сплавов под стальным болтом и повышения и повышения ремонтопригодности в нее целесообразно запрессовать стальную втулку без буртиков [5, 6] (рис. 6.2). Расчет, в таком случае, нужно проводить по алгоритму, изложенному в подразд. 1.4.