1. Визначається обертальний момент на валу конструкції:
2. Визначається зусилля на один болт, прикладене перпендикулярно до осі болта:
3. Сила попередньої затяжки болта:
4. Розрахункова сила:
5. Визначається допустиме напруження (див.п.4, задача 1).
6. Визначається потрібний розрахунковий діаметр різьби (див.п.5,задача 1)
7. По ГОСТ 8724—81 приймається діаметр різьби болтів (див. п. 6, задача 1).
8. Сумарну товщину скріплених болтами деталей конструкції прийняти рівною діаметру різьби d.
9. По розрахованій різьбі болта прийняти пружинну шайбу (ГОСТ 6402-70, табл. Д 8) та гайку (ГОСТ 5915-70, табл. Д 9).
10. Визначити потрібну довжину болта :
11. По ГОСТ 7798-70 прийняти стандартну довжину болта (табл. Д 10)
12. Виконати ескіз конструкції, приймаючи конструктивно всі інші розміри її елементів.
13. Припустити, що болти установлені без зазорів. Тоді вони працюють на зріз. Діаметр тієї частини болта, що працює на зріз, визначається за формулою
,
де – допустиме напруження на зріз; – границя текучості матеріалу болта.
14. По діаметру d0 прийняти чистий болт ГОСТ 7817-72 (табл. Д 11).
15. Визначити довжину болта аналогічно п.10, залишивши товщину деталей тою, що одержана вище, а шайбу і гайку підібрати вже для чистого болта (див. п. 9).
16. Порівняти результати розрахунків двох варіантів.
Задача 9. Визначити величину внутрішнього діаметра різьби болта, підібрати болти з крупною метричною різьбою для двох випадків: 1) болт вставлений в отвір з зазором; 2) болт вставлений в отвір без зазору.
Товщину чеки 1 (рис. 2, 9) прийняти рівною зовнішньому діаметру болта. А товщину бічних елементів вилки 2 назначити з умови рівно міцності з'єднання.
Матеріал з'єднуваних деталей – ст. 3. Навантаження стале, загвинчування гайок неконтрольоване. Вихідні дані приведені у табл. 9.
Таблиця 9. Дані до задачі 9
Параметри
Варіант
F, kH
Z
f
0.1
0.15
0.2
0.16
0.2
0.22
0.17
0.18
0.25
0.3
Матеріал болтів
Ст.3
Ст.4
Ст.5
Сталь 30
Сталь 40
Сталь 45
Сталь 35Х
Сталь 40Х
Ст.5
Сталь 35
Примітка: Z — кількість болтів у з'єднанні; f — коефіцієнт тертя у з'єднанні
Порядок розрахунку.
1. Користуючись табл. Д1 для заданого матеріалу болта встановлюємо границю текучості
2. Для болтового з'єднання з неконтрольованим затягуванням з табл. Д2 приймаємо коефіцієнт запасу міцності (краще взяти з діапазону діаметрів різьб 16...30 мм).
3. Визначаємо допустиме напруження
4. Приймаємо коефіцієнт запасу від зсуву: . Визначаємо необхідну силу затягування болта
де – кількість площин зсуву у з'єднанні (встановлюється з креслення з'єднання, рис. 2, 9).
5. Визначається розрахункова сила затягування
6. Визначається розрахунковий діаметр різьби dр:
7. За табл. Д3 приймаємо діаметр різьби з певним кроком р,для якої
Тут d – зовнішній діаметр різьби болта.
8. Приймаємо товщину чеки рівною d, а боковин вилки – d/2 кожної. Визначаємо довжину болтів так, як це показано у попередній задачі (п. 9 та п. 10). Виконується ескіз з'єднання.
9. У випадку, коли болти вставляються у отвори без зазорів, вони працюють на зріз. Допустиме напруження на зріз вираховується за формулою
10. Визначається діаметр тієї частини болта, що буде працювати на зріз:
12. Довжину болта визначаємо аналогічно вищесказаному (див. п. 8). Виконується ескіз з'єднання.
13. Порівнюються результати розрахунків двох варіантів.
Задача 10. У з'єднанні, показаному на рис. 8, 0, болти вставлені без зазорів (ГОСТ 7817 – 72). Діаметр отвору, а отже і болта, d0 відомий (табл. 10) згідно варіанту. Товщина чеки 1 . Визначити діаметр різьби болтів, якщо їх встановити із зазором, тобто якщо прийняти болти за ГОСТ 7798 – 70. Затягування болтів неконтрольоване. Інші дані прийняти з табл. 10.
Таблиця 10. Дані до задачі 10
Параметри
Варіант
d0
Матеріал болтів
Сталь 30
Ст.5
Ст.5
Ст.4
Ст.4
Ст.3
Ст.3
Ст.2
Ст.2
Сталь 35
Z
f
0.08
0.09
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0.22
0.07
K
1.6
1.5
1.5
1.4
1.4
1.3
1.3
1.2
1.2
1.6
Примітка: коефіцієнт запасу проти зсуву
Порядок виконання
1. З умови міцності на зріз
де - допустиме напруження на зріз: - границя текучості матеріалу болта; - число площин перерізу болта (визначається з рисунку з’єднання); - кількість болтів у з’єднанні (задається); - діаметр тієї частини болта, яка працює на зріз. Визначаємо допустиму силу на з’єднання. Границя текучості заданого матеріалу береться з табл. .
2. Далі розрахунок ведеться так, як показано у попередній задачі п.2…8.
ДОДАТКИ
Таблиця Д1. Механічні характеристики деяких марок сталей
Марка сталі
Товщина листа або діаметр заготовки,мм
Границя текучості , МПа
Границя текучості , МПа
Твердість, НВ
Ст2
до 250
Ст3
до 250
Ст4
до 250
Ст5
до 100
Сталь 30
-
Сталь 35
до 100
Сталь 40
до 100
Сталь 45
до 100
Сталь 35х
до 60
Сталь 40х
до 60
Таблиця Д2. Значення допустимого коефіцієнта запасу міцності при розрахунку болтів з неконтрольованою затяжкою
Сталь
Стале навантаження
Змінне навантаження
Діаметр різьби, мм
6…16
16…30
30…60
6…16
16…30
30…60
Вуглецева
5…4
4…2,5
2,5…1,6
10…6,5
6,5
6,5…5
Легована
6,6…5
5…3,3
3,3
7,5…5
5…4
Таблиця Д3. Основні розміри метричної різьби (ГОСТ 872481)
Діаметр, мм
Крок
,
мм
Діаметр, мм
Крок
,
мм
Зовнішній
Середній
Внутрішній
Зовнішній
Середній
Внутрішній
5,350
4,918
1,0
14,701
13,835
2,0
5,513
5,188
0,75
15,026
14,376
1,5
5,673
5,459
0,5
15,350
14,918
1,0
7,188
6,647
1,25
15,513
15,188
0,75
7,350
6,918
1,0
15,675
15,459
0,5
7,513
7,188
0,75
16,376
15,294
2,5
7,675
7,459
0,5
16,701
15,835
2,0
9,026
8,376
1,5
17,026
16,376
1,5
9,188
8,647
1,25
17,350
16,918
1,0
9,350
8,918
1,0
17,513
17,188
0,75
9,513
9,188
0,75
17,675
17,459
0,5
9,675
9,459
0,5
18,376
17,294
2,5
10,863
10,106
1,75
18,701
18,835
2,0
11,026
10,376
1,5
19,026
18,376
1,5
11,180
10,647
1,25
19,350
18,918
1,0
11,350
10,918
1,0
19,513
19,188
0,75
11,513
11,188
0,75
19,675
19,459
0,5
11,675
11,459
0,5
22,051
20,752
3,0
12,701
11,835
2,0
22,701
21,835
2,0
13,026
12,376
1,5
23,026
22,376
1,5
13,350
12,918
1,0
23,350
22,918
1,0
13,513
13,188
0,75
23,513
23,188
0,75
13,675
13,459
0,5
Таблиця Д3. (продовження)
Діаметр, мм
Крок
,
мм
Діаметр, мм
Крок
,
мм
Зовнішній
Середній
Внутрішній
Зовнішній
Середній
Внутрішній
25,051
23,752
3,0
36,402
34,670
4,0
25,701
24,835
2,05
37,051
35,752
3,0
26,026
25,376
1,5
37,701
36,835
2,0
26,350
25,918
1,0
38,026
37,376
1,5
26,513
26,188
0,75
38,350
37,918
1,0
27,727
26,211
3,5
39,077
37,129
4,5
28,051
26,752
3,0
39,402
37,670
4,0
28,701
27,835
2,0
40,051
38,752
3,0
29,026
28,376
1,5
40,701
38,835
2,0
29,513
29,188
0,75
41,026
39,376
1,5
30,727
29,211
3,5
41,350
39,918
1,0
31,051
29,752
3,0
42,077
40,129
4,5
31,701
30,835
2,0
42,402
40,670
4,0
32,026
31,376
1,5
43,051
41,752
3,0
32,350
31,918
1,0
43,701
41,835
2,0
32,613
32,188
0,75
44,026
42,376
1,5
33,402
31,670
4,0
44,350
42,918
1,0
44,7582
42,587
5,0
34,051
32,752
3,0
45,402
43,670
4,0
34,701
33,835
2,0
46,051
44,752
3,0
35,026
34,376
1,5
46,701
44,835
2,0
35,350
34,918
1,0
47,026
45,376
1,5
47,350
45,918
1,0
Таблиця Д4. Сталь прокатна кутова рівнополочна (витяг з ГОСТ8509-86)
Позначення
– ширина полки;
– товщина полки;
A – площа поперечного перерізу;
– відстань від центра тяжіння до зовнішньої грані полки
№ кутника
Параметри
А, см2
,мм
, мм
R, мм
r, мм
,см
5,0:50х50х6
5,69
5,5
1,8
1,46
5,6:56х56х5
5,41
6,0
2,0
1,57
6,0:60х60х6
6,92
7,0
2,3
1,70
6,3:63х63х6
7,28
7,0
2,3
1,78
7,0:70х70х7
9,42
8,0
2,7
1,99
7,5:75х75х7
10,15
9,0
3,0
2,10
8,0:80х80х8
12,30
9,0
3,0
2,27
9,0:90х90х8
13,93
3,3
2,51
10:100х100х8
15,60
4,0
2,75
11:110х110х8
17,20
4,0
3,00
Таблиця Д5. Допустимі напруження для зварних з’єднань деталей при статичному навантаженні
Вид деформації і напруження
Автоматичне та напівавтоматичне зварювання під шаром флюсу
studopediasu.com - Студопедия (2013 - 2026) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление