23-99 (2_Vint_nagruzhenny_v_perpend_ploskosti_momento)

Посмотреть архив целиком

Исходные данные:

(число болтов 8)

тип установки болтов – с зазором

класс прочности болтов 8 – 3.6

Определить:

Диаметр болтов 8

Решение:





Рис. 1 Расчетная схема

Переносим сдвигающую силу F в центр тяжести сечения С (см. рис. 1), при этом возникает опрокидывающий момент М, равный по величине:

опрокидывающий момент, создаваемой сдвигающей силой F (FQ – см. рис. 2)

опрокидывающий момент, создаваемой нормальной силой F (FN – см. рис. 2)

результирующее значений опрокидывающего момента, совпадающее по направлению с

Вид соединения – групповое резьбовое соединение, нагруженное в плоскости, перпендикулярной стыку. Расчетная схема приведена на рисунке 1. С – центр масс сечений болтов.

При расчете полагают, что момент нагружает болты пропорционально их расстояниям до нейтральной оси. Наиболее нагруженным будет один или несколько наиболее удаленных болтов с раскрываемой стороны стыка. В общем случае нужно обеспечить:

  1. Несдвигаемость стыка

  2. Нераскрытие стыка

  3. Прочность болтов

  4. Прочность основания (для неметаллического основания; в нашем случае соединяются металлические детали)

Несдвигаемость стыка

Условие отсутствия сдвига (несдвигаемости) имеет вид:

(Варламова,17 стр.)

сила трения, созданная при затяжке одного болта

коэффициент запаса сцепления (запаса по несдвигаемости)

В свою очередь

(Варламова,17 стр.)

сила затяжки одного болта

коэффициент трения в резьбе крепежных болтов (см. табл. 3.3 [Варламова,стр.26])

число рабочих стыков



Тогда

суммарная сила трения на стыке деталей

где – число болтов

Нераскрытие стыка

В общей форме условие нераскрытия стыка может быть записано так:

где – минимальное напряжение сжатия в стыке после приложения внешней нагрузки

для обеспечения выполнения условия нераскрытия стыка вводят коэффициент запаса по нераскрытию стыка К. Принимают

Из условия нераскрытия стыка определяют необходимую для предотвращения раскрытия стыка силу каждого болта. Внешние нагрузки (М) распределяются между резьбовыми деталями и стыком. На резьбовые детали действует часть нагрузки, обозначаемая и называемая коэффициентом основной нагрузки.

для металлических стыков (если от расчета не требуется повышенная точность)

Условие нераскрытия стыка, выраженное через напряжения на стыке, принимает вид:

(Варламова,20 стр.)

Эпюры нормальных напряжений на стыке представлены на рисунке 2.

Рис. 2 Эпюры нормальных напряжений на стыке

Напряжение сжатия на стыке от затяжки болтов:

(Варламова,20 стр.)

где z – число болтов на стыке

номинальная площадь стыка (без учета наличия отверстий под болты)

Максимальное напряжение на стыке от опрокидывающего момента:

(Варламова,22 стр.)

где – момент сопротивления стыка относительно нейтральной оси

Момент сопротивления для прямоугольного сечения:

(Варламова,22 стр.)

Максимальное напряжение на стыке от действия внешней, нормальной к стыку силы:

После введения коэффициента запаса по нераскрытию стыка и преобразований, условие нераскрытия стыка принимает вид:

(Варламова,22 стр.)

Расчет болта производим по наибольшей силе затяжки, то есть из условия несдвигаемости стыка.









Условие прочности болта:

(Варламова,22 стр.)

где коэффициент 1,3 учитывает скручивание болта при его затяжке

суммарная внешняя растягивающая нагрузка, приходящаяся на наиболее нагруженный болт

площадь болта по диаметру

допускаемое напряжение растяжения для болта

где – предел текучести материала болта (см. табл. 3.2 [1], класс прочности болта 3.6)

коэффициент запаса прочности

Для ответственных резьбовых соединений силу затяжки контролируют. В этом случае .

(Варламова,23 стр.)

где – момент сопротивления всех болтов относительно нейтральной оси х

Пренебрегая моментом сопротивления болта относительно собственной центральной оси, можно записать:

(Варламова,23 стр.)

где - расстояние от нейтральной оси до некоторого i-ого болта

расстояние до наиболее удаленного болта



Принимаем 4 болта М30 по таблице 3.1 [Варламова,стр.14] с

Ответ:

4 болта М30


Случайные файлы

Файл
154008.rtf
154192.rtf
11472-1.rtf
42184.rtf
114641.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.