43Напряженные и ненапряженные резьбовые соединения.
Ненапряженное – до принятия нагрузки соединение не имеет напряжения в витках.
Пример: Крюк. Гайки до принятия нагрузки работают как стопор, не более. Напряженное – до принятия нагрузки в витках уже существует напряжение.
Расчёт
соединения, нагруженного осевой силой
и крутящим моментом
осевая сила создает напряжонное растяжение, а крутящий момент напряжонное кручение.
44Расчёт ,болтовых соединений находящихся под действием поперечной силы.
1вариант.Болт поставлен в отверстие с зазором
FQ-поперечная нагрузка действующая на болт.До приложения внешней нагрузки FQ болт должен быть затянут, при этом Fтр> FQ. Fтр.=S· FQ, где S=1,5…2 ;Fтр.=Fзат·f
Fзат·f= S· FQ, Fзат=S·FQ/f, если f=0,2;S=2 , Fзат=10FQ.
2вариант болт поставлен в отверстие без зазора. Диаметр стержня болта выполняется с допуском который обеспечивает без зазорную посадку. Здесь не учитывают силу трения т.к. нет затяжки. Стержень болта рассчитывается по напряжению среза и смятия. Первый вариант дешевле, но условия его работы хуже.
45.Расчет болтового клеммового соединения. Клеммовые соединения применяют для закрепления деталей на валах и осях кранштейнах и т.д. Существует 2 типа:
1.Со ступецей имеющей прорезь 2.С разъемной ступицей ёё(-) увеличивает массу и стоимость соединения, но дает возможность устанавливать клемму в любой части вала. При клеммовом соединении возникают силы трения от затяжки болтов, которые позволяют фиксировать детали на валу как в осевом направлении так и в окружном. Клеммовые соединения используют при передачи небольших нагрузок. Расчет на прочность:
Tтр
Т;
T=F·L; Tтр=F·L·S;
S=1,5·2
Tтр=Fтр·d=N·f·d; N·f·d=F·L·S; N=F·L·S/f·d
S-коэффициент запаса прочности.
46Шпоночные соединения. Виды шпоночных соединений.
Шпоночное соединение образуют вал, шпонка и ступица колеса.
Достоинства: простота и надежность конструкции; сравнительно низкая стоимость
удобство сборки и разборки. Недостатки:
ослабляют вал и ступицу шпоночными пазами; вызывают значительную концентрацию напряжений; вызывает эксцентричность нагружения в месте посадки детали
Существует 2 вида шпоночных соединений:
– ненапряженное (призматическими, сегментными или круглыми шпонками)
– напряженное (штифтами или призматическими шпонками)
Виды: Ненапряженные соединения получа-
ют при использовании призматических
и сегментных шпонок(нет предварительных напряжений) Напряженные соединения получают при применении клиновых
и тангенциальных. Основное применение имеют ненапряженные соединения.
Соединения призматическими шпонками.
Соединение сегментными шпонками
47Расчет ненапряженных шпоночных соединений
Основным критерием работоспособности шпоночных соединений является прочность.
[]СМ
Узкие шпонки дополнительно рассчитываются на срез:
где T — передаваемый момент, Н.м; d — диаметр вала, мм; h, t1 — высота шпонки и глубина паза на валу, мм (таблица величин); [σ]см — допускаемые напряжения смятия (см. ниже); lp — рабочая длина
шпонки; для шпонок с плоскими торцами lp = l , со скругленными; (h – t) — рабочая глубина в ступице.
Длину шпонки со скругленными торцами lp = l+b или плоскими торцами lp = l назначают из стандартного ряда.
Длину ступицы lст принимают на 8...10 мм больше длины шпонки. Если длина ступицы больше величины 1,5d, то шпо-
ночное соединение целесообразно замнить на шлицевое илисоединение с натягом.