ДМ 19-89 Вар 5

1.1 Определим диаметр dв винта:




















Из таблицы 8, страница 21 методических указаний «Выполнение домашних заданий по курсу “Детали машин”» В. П. Тибанов, Л. П. Варламова, 1987 года определяем , а из таблицы 9 на странице 22 определяем [p]=16. ΨH=1,8

Тогда

По ГОСТу 8724-81 (атлас деталей машин, часть 1 страница 42) подходит винт М18.

(ряд Ra40, приложение 2, стр. 75 методического указания Л. П. Варламовой, В. П. Тибанова, 2003 год).

Проверим резьбу на смятие:

km=0,6 (таблица 3,7 стр. 37 методического указания Л. П. Варламовой, В. П. Тибанова, 2003 год)

kб=0,75; kг=0,87 (таблица 3,6 стр. 37)

Выбранные винт и гайка подходят.

Определим момент завинчивания.

,

где fкоэффициент трения на торце, а Dср.т.средний диаметр торца гайки. В нашем случае: f = 0,2.

, Dmax=24 – принимают равным размеру под ключ (таблица 4, стр. 77, приложение 2 методического указания Л. П. Варламовой, В. П. Тибанова, 2003 год).

.

1.2 Определим силу прессования бронзовой втулки в стальную трубку.
















d1≈2dв≈36 мм, dd1+10≈46 мм, d2≈1,5d≈69 мм, l=d1=36 мм.

Необходимая сила запрессовывания определяется выражением:

pmax максимальное контактное давление.

Nmaxвеличина максимального натяга.

Npmaxвероятностный натяг посадок.

, TD=25, Td=16,

Uпоправка на смятие микронеровностей.

U=k1*Ra1+k2*Ra2

Ra1, Ra2среднее арифметические отклонения профиля сопрягаемых поверхностей. В нашем случае Ra1 = 1,6 мкм, Ra2 = 0,8 мкм.

k1, k2коэффициент, зависящий от Ra1 и Ra2. При Ra > 1,25 мкм k = 5, а при Ra 1,25 мкм k = 6. В нашем случае k1 = 5, k2 = 6.

U = 5*1,6 + 6*0,8 = 12,8 мкм.

Nmax = 44,35 мкм – 12,8 мкм = 31,55 мкм.

С1 и C2коэффициенты деформации деталей соединения;

E1 и E2модули упругости первого рода, Н/мм2.

Модуль упругости первого рода для бронзы определяем из таблицы 2 на странице 6 методического указания «Выполнение домашних заданий по курсу “Детали машин”» В. П. Тибанова, Л. П. Варламовой 1987 года издания:

E1 = 1*105 Н/мм2.

Модуль упругости первого рода для стали определяем так же:

E2 = 2,1*105 Н/мм2.

.

µ1коэффициент Пуассона для бронзы. Определяем из таблицы 2 на странице 6 методического указания «Выполнение домашних заданий по курсу “Детали машин”» В. П. Тибанова, Л. П. Варламовой 1987 года издания.

µ1 = 0,33.

.

µ2коэффициент Пуассона для стали. Определяем из таблицы 2 на странице 6 методического указания «Выполнение домашних заданий по курсу “Детали машин”» В. П. Тибанова, Л. П. Варламовой 1987 года издания.

µ2 = 0,3.

fnопределение усилия прессования. Определяем из таблицы 12 на странице 33 методического указания «Выполнение домашних заданий по курсу “Детали машин”» В. П. Тибанова, Л. П. Варламовой 1987 года издания. fn=0,1.

1.3 Определим диаметр болтов dб и требуемый класс прочности болтов 8 при условии, что dб<0,37(b-S), а число болтов z≥4.




. Для швеллера номер 18 по стандарту h=180, b=70, s=5,1. Примем количество болтов, равным 4. По условию, диаметр болтов не должен превышать величину 0,37(b-S)=24,01 мм. Все болты затянуты одинаково, следовательно, все нагрузки равномерно распределяются между болтами. Стык является абсолютно жестким. Момент нагружает винты пропорционально от расстояния от центра масс винтов. Рассчитаем силу затяжки из условия нераскрытая стыка и из условия несдвигаемости стыка. Болт будем рассчитывать по наибольшей затяжке.

Приведем все внешние силы в центр масс винтов.

Проведем расчет из условия несдвигаемости стыка.

где Fтр – сила трения на стыке, kсд – коэффициент запаса по несдвигаемости (kсд=1,5).

В свою очередь:

где z – число болтов (z=4), f – коэффициент трения (для стыка металл – бетон f=0,4), i – число рабочих стыков (i=1). Тогда

Проведем расчет из условия нераскрываемости стыка.

Строим эпюры напряжений для плоскости стыка:


(1)

(2)

(3)

Подставляя (2) и (3) в (1), получаем: