1. Проводим расчёт по условию нераскрытия стыка

1.Винты подвержены начальной затяжке:

Предполагается, что напряжение распределено равномерно по стыку. А_стыка – площадь стыка, которая оценивается приближённо без учёта отверстий под болты.

σ_{n -} напряжение от действующей силы F_n. Эта сила растягивает болты и уменьшает σ_зат.

W_стыка – момент сопротивления стыка.

Условию не раскрытие стыка соответствует суммарная эпюра (а), т.е стык не раскрыт, если если на каком-то участке то стык раскрыт, в этом случае данное соединение теряет работоспособность. Вариант а) иллюстрирует нераскрытие стыка, т.е σ_min > 0.

_{это условие по нераскрытию стыка.}

К- коэффициент запаса по нераскрытию стыка.

По последнему условию определяем напряжение затяжки, а затем определяем усилие F_{a.затяжки}

- для материалов соединения, если оно сделано из разных материалов. Если прочность материала основания меньше прочности кронштейна, то стык необходимо проверить на напряжения смятия.

2.Расчет исходя из условия отсутствия сдвига деталей в стыке.

Выполняют этот расчет как проверочный.

Детали не сдвигаются, если сила трения в стыке больше силы сдвигающей.

_{или в следующей форме:}

z - число винтов в стыке

F_n - нормальная составляющая

f - коэффициент трения детали в стыке

k - коэффициент запаса прочности (1,3…2)

F_t - тангенциальная, сдвигающая нагрузка в плоскости стыка

В данном случае не учитывается действие изгибающего момента, так как момент сам по себе не приводит к сдвигу деталей в стыке и не изменяет суммарной силы трения в стыке.

Расчет винтов.

При таком виде нагружения выполняют расчёт по 2м условиям:

1. По отсутствию сдвига детали в стыке.

2. По отсутствию раскрытия стыка.

а) Определяют осевую нагрузку, приходящуюся на 1 винт для предотвращения сдвига деталей в стыке. F_aс=F_зат

_{«+» ставим в том случае, когда направление нормальной нагрузки направлено в сторону раскрытия стыка.}

b) Определяем осевую нагрузку, приходящуюся на один винт по условию нераскрытия стыка. F_ap=F_m+F_n^’

F_M - осевая нагрузка на один винт от момента, пытающегося раскрыть стык.

М – момент раскрывающий стык.

l₁, l₂, l_n – расстояние от центра симметрии до соответствующего ряда винтов.

i - количество винтов, расположенных в одном ряду.

- нагрузка, приходящаяся на один винт под действием нагрузки F_n.

_{Затем из большего усилия от двух предыдущих случаев определяем диаметр болта или выполняем проверочную зависимость (определяется суммарная нагрузка, затем проверяем прочность болта):}

- проверочная зависимость.

Проектировочная задача- определение диаметра винта.

Соединение данного типа в начале конструирую, а затем проверяют, т. К. много входных параметров.

Расчет винтов при переменной нагрузке

χF – дополнительное нагружение винта

(1-χ)F – дополнительное нагружение стыка

χ – коэффициент внешней нагрузки

- податливость деталей стыка

- податливость винта

-площадь винта.

амплитудные напряжения

- доля внешней нагрузки, приходящейся на винт, отнесенная к половине площади винта.

среднее напряжение

Винты при такой схеме нагружения проверяют по коэффициентам безопасности.

а) Проверка по запасу прочности по переменным напряжениям.

К_σ- коэффициент концентрации напряжений в зависимости от вида концентратора.

Ψ_σ – коэффициент чувствительности материала к ассиметрии цикла.

Этот запас прочности сравнивается с допустимым.

б) Определяется запас прочности по σ_max.

-Предел текучести материала при статических нагрузках.