Конструктивные и технологические мероприятия,

1. Снижение амплитудных напряжений. Ранее мы получили

, где .

Отсюда видно, что для уменьшения амплитудных напряжений (уменьшения доли внешней нагрузки, приходящейся на болт) нужно увеличить податливость болта. Податливость болта можно увеличить путем увеличения его длины или уменьшения его диаметра (рис. 20.1). Для увеличения длины болта применяют специальные дистанционные втулки. Уменьшение диаметра болта производят в ненарезанной части, за счет чего удается увеличить допустимую пульсирующую нагрузку на соединение более чем в 1,5 раза. Уменьшить х можно и за счет увеличения жесткости соединенных деталей (снижение ) и стыка (улучшением пригонки, увеличением жесткости прокладок).

2 Уменьшение концентрации напряжений. Это достигается за счет тщательной обработки и введения галтелей при переходе от одного диаметра болта к другому и при переходе стержня болта в головку. Закругление под головкой в стандартном болте

r/d =0,016…0,05.

Изготовление резьбы методом накатки также снижает концентрацию напряжений при этом не нарушается структура металла, не перерезаются его волокна.

3. Выравнивание нагрузки по виткам. Это достигается применением гаек улучшенной конструкции. Такие конструкции приведены выше.

Конструктивные и технологические способы повыше­ния прочности резьбовых деталей.

1. Конструктивные и технологические способы повыше­ния прочности резьбовых деталей. При действии на соединение переменных нагрузок разрушение, как правило, происходит на резьбовом участке винта. Поэтому любые приемы, повышающие выносливость резьбового участка, должны рассматриваться как повышающие работоспособность соединения в целом. Основной причиной пониженной выносливости является высокая концен­трация напряжений во впадинах витков резьбы, особенно в зоне первых рабочих витков (вблизи опорной поверхности гайки). По- п ому снижение местной нагрузки в зоне наибольшей концентра­ции позволяет повысить до 60 % циклическую прочность резьбо- пых соединений. На рис, 2.26 в качестве примеров приведены илрианты выполнения гаек и винта в резьбовой зоне с улучшен­ным распределением нагрузки по виткам резьбы (β — коэффи­циент повышения предела выносливости по сравнению с обыч­ным исполнением). Некоторое повышение предела выносливости (чо 20 %) можно получить путем выполнения отверстия под резьбу в гайке со стороны опорной поверхности на конус (рис. 2.27). В этом случае нагрузка F_x на виток винта со стороны опорной поверхности прикладывается на большем плече а (рис. 2.27, б), что увеличивает изгибную податливость витков резьбы винта и снижает долю приходящейся на них нагрузки.

Определенный эффект может быть достигнут в случае выпол­нения резьбы гайки с шагом немного большим, чем шаг резьбы винта. Если разность шагов выбрать равной Δ/ζ, где Δ — сред­ний боковой зазор в резьбе, a ζ — число витков гайки, то после свинчивания гайки с винтом до приложения нагрузки в контакте будут находиться не все пары витков резьбы винта и гайки, а толь­ко пары витков, ближайшие к торцам гайки (рис. 2.28). Нагрузка F, приложенная к винту, вызовет растяжение его и сжатие тела гайки. Вследствие этого разность шагов будет уменьшаться и постепенно все витки, включая первый виток снизу, подключатся к работе (рис. 2.28, о). В этом случае нагрузка на первом витке минимальна. При дальнейшем увеличении силы F рост нагрузки на нижние витки будет происходить более интенсивно, в результате чего при рабочей нагрузке эпюра принимает вид, показанный на рис. 2.28, в. Эффект повышения прочности достигается за счет более равно­мерного распределения нагрузки по виткам резьбы.

Рис. 2.26. Конструктивные способы повышения равномерности распределения нагрузки по виткам резьбы (β — коэффициент повышения предела выносливости)

24. Расчет групповых болтовых соединений, нагруженных в плоскости стыка.

Заменим действие силы F на плече l сдвигающей силой Fприложенной в центре тяжести и моментом M=Fl, который стремится повернуть вокруг центра тяжести. Применим принцип независимости действия сил и найдем усилие в болтах от сдвигающей силы F и момента М.
Найдем усилие в болтах от усилия в болтах F_F=F/z

Усилие в болтах от момента будут направлены перпендикулярно расстоянию от центра тяжести до болтов и пропорционально деформации дельта в следствии закона Гука.

26. Распределение усилий по заклепкам

1) Заклепочный шев перпендикулярен линии действия нагрузки.
F_j= F/z, где z – число заклепок

2) Заклепочный шёв расположен вдоль линии действия нагрузки.

.если соединяемые детали были бы абсолютно жесткими, то усилия распределились между заклепками одинаково, а так как детали податливые, поэтому усилия расположены не равномерно.

Усилие на заклепке уменьшается и за последней заклепки усилие уменьшается и исчезает после 4-ой заклепки. На втором элементе наоборот.

25. Расчет групповых болтовых соединений, нагруженных отрывающей силой и опрокидывающим моментом.

F_x= Fcosα

F_y= Fsinα

F_y – отрывающая сила.

M=F_xh – опрокидывающий момент.

Дата добавления: 2015-11-14