Ефективні коефіцієнти концентрації напруг Кσ, Кτ для валів в місцях шпонкового пазу, шліцьових і різьбових ділянок валів

σВ, МПа	Вали шліцьові			Вали зі шпонковим пазом			Вали з метричною різьбою
	Кσ	Кτ		Кσ		Кτ	Кσ	Кτ
		прямобічні	евольвентні	Пази виконані фрезою
				Дисковою	Торцевою
400	1,35	2,1	1,4	1,30	1,51	1,20	1,45	1,27
600	1,55	2,36	1,46	1,46	1,76	1,54	1,96	1,58
800	1,65	2,55	1,52	1,62	2,01	1,88	2,32	1,79
1000	1,72	2,70	1,58	1,77	2,26	2,22	2,61	1,97
1200	1,75	2,80	1,60	1,92	2,5	2,39	2,90	2,14

1.2.2 Розрахунок клепкових з’єднань

Основним елементом клепкового з’єднання є клепка. Найбільше поширення одержали сталеві клепки з напівкруглою голівкою. Основним параметром клепки є діаметр стрижня d.

Розрахунок клепкового шва у визначенні: діаметра і кількості клепок, кроку клепкового шва, відстані клепок до краю деталі, що з’єднується і відстані поміж рядами клепок.

При розрахунку клепкового шва попередньо визначають розміри поперечного перерізу деталей, що з’єднуються клепками, за відповідними формулами опору матеріалів. Потім, у залежності від товщини цих деталей, приймають діаметр клепок. За діаметром клепок обчислюють крок і інші розміри клепкового шва. Наприкінці розрахунку роблять перевірочний розрахунок клепок на міцність і дають ескіз клепкового з’єднання з усіма розмірами. Клепки міцних швів перевіряються на зріз і зминання.

1. Методика розрахунку

1. Визначаємо попередні розміри перетину деталей, що з’єднуються за формулами:

а) при дії розтягуючого чи стискаючого навантаження

чи (1.21)

б) при дії згинаючого моменту:

(1.22)

де δ – товщина з’єднаної деталі, см;

b – ширина з’єднаної деталі, см;

- відповідно допустимі напруги розтягнення, стискання чи згинання для матеріалу деталей, що з’єднуються (табл. 1.12)

Таблиця 1.12

Допустимі напруги у деталях, що з’єднуються при розрахунку сталевих конструкцій за статичними навантаженнями (МПа)

Вид напруги	Матеріал конструкцій
	Ст. 0, Ст.2	Ст. 3
[σр]	140	160
[σзm]	90	100
[σзг]	210	240

2. Визначаємо діаметр клепок і основні параметри шва.

Діаметр клепок (поставлених) для однозрізних швів внахлист визначається із залежності d₀ = 2 δ, а для швів із двома накладками - d₀ = 1,5 δ.

Вищевказані вирази для визначення d₀ забезпечують міцність клепки на зріз і на зминання.

Для забезпечення міцності по лінії шва на розтягання необхідно визначити крок розміщення клепок t за наступними залежностями:

для однорядних швів внахлист t = 3d₀;

для двохрядних швів внахлист t = 4d₀;

для однорядного шва з двома накладками t = 3,5d₀;

для двохрядного шва з двома накладками t = 6d₀;

Щоб уникнути зрізу листа крайніми клепками рекомендується відстань клепок до краю листа для усіх видів швів приймати:

е = (1,5...2,0)d₀, (рис.7.4) (1.23)

Рис. 1.4. До розрахунку клепкових з’єднань

Для дво- і багаторядних швів при шаховому розміщенні клепок приймають е₁ = (2,0...3,0) d₀, де е₁ – відстань поміж рядами, см.

Товщина накладок у клепкових швах із прокладками приймають δ₁ = 0,75δ.

3. При відомій кількості клепок з’єднання необхідно перевіряти клепки на зріз:

; (1.24)

на зминання:

(1.25)

де [τ_зр] – допустима напруга на зріз для клепок;

[σ_зм] – допустима напруга на зминання між клепками і з’єднаннями листами.

Значення для [τ_зр] і [σ_зм] приймаються за табл. 1.13.

Таблиця 1.13

Допустимі напруги [τ_зр] і [σ_зм] при статистичних навантаженнях (МПа)

Напруга	Обробка отвору	Ст. 2	Ст. 3	Ст. 5
[τзр]	свердління	140	140	140-160
[τзр]	проектування	100	100	-
[σзм]	свердління	280	320	240-350
[σзм]	проектування	240	280	-