К задаче 148.

Последовательность решения задачи:

1. По Приложению 53 для заданного класса прочности мате­риала болтов определить предел текучести σ_т и марку стали.

2. По Приложению 55 принять значение требуемого коэф­фициента запаса прочности [s_T], ориентируясь на диаметр резьбы бол­тов в интервале от 16 до 30 мм, а затем определить допускаемое на­пряжение растяжения [σ_р] = σ_T/[s_T], Н/мм².

3. Определить с учетом скручивания расчетную силу затяжки од­ного болта:

где D_o — в м, F_paсч — в Н.

4. Определить из условия прочности на растяжение расчетный диаметр резьбы, мм:

5. По Приложению 54 принять диаметр резьбы болта d и шаг р по условию, что d≥d_p+0,94p и округлить до стандартного значения.

Для определения диаметра стержня болтов d_o, установленных без зазора, необходимо:

Определить допускаемое напряжение на срезе [τ_ср]= 0,25σ_т, Н/мм²;

Определить поперечную силу среза, приходящуюся на один болт:

F_r = F_t/z₂ = 2T/(D₀z₂), где F_t — окружная сила; Т—в Н∙м; D — в м; F_r — в Н;

6. Из условия прочности болта на срез определить диаметр стержня болта: .

Полученное значение округлить до целого числа, а затем назначить номинальный диаметр резьбы болта.

7. Сделать вывод, какие болты рациональнее принимать: постав­ленные с зазором или без зазора, с учетом дополнительной операции при сборке болтов без зазора.

Задача 149. Зубчатые полумуфты (рис. 25) соединяются болтами, поставленными без зазора. Число болтов z = 6. Передаваемый вра­щающий момент Т. Диаметр окружности расположения болтов D₀. Материал болтов класса прочности 4.6. Нагрузка постоянная. Опреде­лить диаметр ненарезанной части стержня болта d₀ и номинальный диаметр резьбовой части болта d, приняв его на 1...2 мм меньше диа­метра стержня, т. е. d≤d₀-(1…2) мм. Данные своего варианта при­нять по табл. 39.

Таблица 39

Данные для расчёта	Варианты
	01	17	30	38	42	56	64	80	82	98
Т, Н·мм	1400	1600	1800	1950	2110	2300	2500	2700	2900	3600
D0, мм	150	170	180	190	200	220	230	240	250	250

Рис. 25 (к задаче 149)

К задаче 149.

Последовательность решения задачи:

1. По Приложению 53 для заданного класса прочности материала болтов определить предел текучести σ_т и марку стали.

2. Определить допускаемое напряжение на срез болта [τ_ср] = = 0,25σ_т.

3. Определить поперечную силу среза, приходящуюся на один болт: F_r= F_t/z = =2T/(D_oz), где F_t = 2T/D_о — окружная сила; Т—в Н∙м; D₀ — в м, F_r — в Н.

4. Из условия прочности болта на срез определить диаметр стерж­ня болта:

, где [τ_ср] — в Н/мм²; d₀ — в мм. Полу­ченное значение d₀ округлить до целого числа миллиметров.

5. Назначить номинальный диаметр резьбы болта по условию d≤d₀ - (1...2), мм.

Принять номинальный диаметр резьбы болта по Приложению 54.

Задача 150. Рассчитать винтовую пару домкрата (рис. 26) грузо­подъемностью F. Материал винта — сталь 45 нормализованная, ма­териал гайки — бронза БрАж9-4. Резьба трапецеидальная, однозаходная с коэффициентом рабочей высоты профиля ς = 0,5. Гайка цельная с коэффициентом высоты Ψ_Н = 1,8. Данные своего варианта принять по табл. 40.

Таблица 40

Данные для расчёта	Варианты
	08		15	22	39	46	59	69	78	89	96
F, кН	40		50	55	60	65	70	75	80	35	30

Рис. 26 (к задаче 51)

К задаче 150. Последовательность решения задачи: 1. Выбрать допускаемые напряжения на растяжение для заданных материалов винта и гайки: для винта σр = <σт/[sТ] при коэффициенте запаса прочности [sТ] = 3, приняв σт для стали 45 по Приложению 1, для бронзы в пределах [σр] = 34...44 Н/мм2 и на смятие бронзы в пределах [σсм] =42...55 Н/мм2.

Выбрать допускаемые напряжения на растяжение для заданных материалов винта [σ _Р ]_В и гайки [σ _Р] и [σ _СМ]:

Для винта: [σ _Р ]_В = σ _Т / [ s_Т] при коэффициенте запаса прочности [ s_Т] = 3.

Принять σ _Т для стали 45 по Приложению 1.

Для гайки: напряжение на растяжение в пределах [σ _Р] = 34…44 Н/мм²

и на смятие бронзы в пределах [σ _СМ] = 42…55 Н/мм² .

2. Выбрать допускаемое давление в резьбе для стали по бронзе [р_изн]:

Допускаемое давление в резьбе:

сталь по чугуну [р_изн] = 5…6 Н/мм²;

сталь по бронзе [р_изн] = 8…10 Н/мм² ;

закалённая сталь по бронзе [р_изн] = 10…12 Н/мм² .

Для винтов домкратов и струбцинок, т. е. сравнительно редко работающих механизмов, значение [р_изн] повышают на 30…40 %.

3. Определить средний диаметр резьбы из условия износостойкости винтовой пары:

где Ψ_Н = 1,8 — коэффициент вы­соты гайки; ς = 0,5 — коэффициент рабочей высоты профиля резьбы; [р_изн]— в Н/мм², F — осевая сила, Н; d₂ — в мм.

3. По Таблице 41 ГОСТ 9484—81 принять стандартные параметры резьбы: d, d₁, d₂ и шаг резьбы р, мм.

Таблица 41