3.Винт нагружен эксцентричной нагрузкой.

Эксцентричное нагружение болта возникает из-за непараллельности опорных поверхностей, т.е детали и гайки (уклон полки швеллера, погрешность изготовления деталей, болтов, гаек и т.д.)

В опасном сечении 3 силовых фактора: F_a, M, T_p.

M – изгибающий момент от эксцентричного приложения нагрузки:

Тр – момент от сил трения в резьбе при завинчивании гайки, поэтому учитываем момент, вводя в формулу коэффициент:

l- эксцентриситет; l=0,5d1

1, 3 – коэффициенты от τ_кр (напряжение кручения);

σ_и- растяжение изгиба

σ- напряжение растяжения

;

– эта зависимость справедлива для крепежных метрических резьб с крупным шагом.

Если принять во внимание геометрическое подобие резьб, _{в опасном сечении.}

Применение таких конструкций нежелательно. Применение винтов с эксцентричной нагрузкой резко повышает .

Поверхности 3 и 4 должны быть параллельны, чтобы не было l. Устанавливают плоские шайбы из мягкого материала для устранения l нагрузки.

Конструкторские мероприятия во избежание эксцентриситета.

1. Обеспечить при конструировании параллельность соединяемых деталей

2. Установка плоских шайб их мягкого материала.

3. Обработка поверхностей контакта

Допускаемые напряжения

1. Определение допускаемых напряжений по надежным экспериментальным данным можно найти по справочникам, но надо иметь в виду условия, при которых производились испытания при аналогичных условиях нагружения винта.

2. По коэффициенту запаса прочности ;

- предел текучести, определяется по стандартам.

−коэффициент безопасности, выбирают в зависимости от условий работы соединений в реальной ситуации (в справочнике), К==1,1-3,0

Расчет резьбовых соединений при нагружении силами в плоскости стыка

Резьбовое соединение предполагает наличие соединения двух или более деталей, соединенных группой винтов.

Соединение имеет особенность: поверхность, по которой контактируют детали – стык.

Соединение нагружено сдвигающими силами в плоскости стыка.

F- сдвигающая нагрузка

В этом случае возможны два случая соединения:

а . винт установлен в отверстие с зазором

Основная задача расчета соединения – предотвратить смещение деталей в стыке. Для обеспечения работоспособности этого соединения необходимо, чтобы сила трения в стыке должна быть больше чем сдвигающая сила, для предотвращения перемещения детали.

Условие нормальной работоспособности:

Осевое усилие может создать силу трения. Без затяжки болтов детали могут сдвигаться на значение зазора, что не допустимо. Необходимо винтом обеспечить такую осевую силу, которая бы создала силу трения больше, чем сдвигающая сила.

;

F-расчётно-сдвигающая сила

f- коэффициент трения в стыке деталей зависит от качества обработки поверхности. Для

обработанных поверхностей f=0,15…0,2. Для необработанных f=0,31.

z- количество винтов в стыке. Предполагается, что нагрузка равномерно распределена между винтами.

i- количество плоскостей среза

k- коэффициент безопасности к=1,3…1,6 при статической нагрузке. к=1,8…2 при переменной нагрузке.

Напряжение опасное будет в первом витке.

- проверочная зависимость;

Для проектной задачи:

- проектная зависимость,

1,3- коэффициент, учитывающий кручение в резьбе.

Внутренний диаметр резьбы по стандарту определяет номинальный диаметр резьбы.

Пример: М10.

Практикой установлено, что винты диаметром меньше М8 в качестве крепежных применять не рекомендуется.

б. винт установлен в отверстие без зазора

Такие соединения выполняют чистым прецизиозным винтом, под развертку.

Такое соединение выполняют «чистым» прецизионным винтом, под развёртку. Отверстия деталей и стержень винта изготавливают по посадке. Требуется качественная обработка отверстий. Шлифование стержня винта. Детали предварительно соединяют, затем в сборе детали обрабатывают отверстие, калибруют.

Номинальный диаметр резьбы должен быть меньше диаметра стержня.

Так как нет зазора, нет необходимости стягивать данные соединения.