Прикл.механ. реш.задач. Руководство к решению контрольных задач по дисциплине и примеры решения задач Москва мгоу 2009 год аннотация
 Скачать 0.78 Mb.
|
|
Пример 3.2.4. Определить размеры болтов для клеммового соединения с разъемной ступицей (рис.3.2.4) . Усилие на рычаг равно F= 500 H , расстояние а = 200 мм, диаметр вала D= 40 мм, ширина клеммы b=200мм допускаемое напряжение для болта  МПа, коэффициент трения в клеммовом соединении f= 0,1.В задаче следует показать на расчетной схеме возникающие усилия и записать равенство действующих моментов и моментов сил трения на сопрягаемых поверхностях, из которого определить усилие затяжки и затем рассчитать диаметр болта. Решение. 1. Введем обозначения: Fзат – сила затяжки болта; р – давление на поверхности контакта между клеммой и валом после затяжки болта; p.f – сила трения, приходящаяся на единицу площади контакта.  Рис. 3.2.4 2. Условие неподвижности клеммового соединения заключается в том, что момент сил трения должен быть больше приложенного внешнего момента  , где b – ширина клеммы, p – давление на поверхности контакта между валом и втулкой клеммы. Откуда  .Давление между валом и втулкой зависит от усилия затяжки болтов Fзат и определяется для полуклеммы из соотношения  .С учетом 25% запаса по сдвигу значение усилия затяжки в болтах найдем из соотношения  3. Внутренний диаметр болта равен, с учетом деформации кручения болта при затяжке  .В соответствии со стандартом принимаем болт с крупной резьбой М 12 (см. табл. 3). Пример 3.2.6. Рассчитать болты, соединяющие крышку с цилиндрическим сосудом для сжатого воздуха . Исходные данные: давление сжатого воздуха в цилиндре p = 0,5 МПа, внутренний диаметр сосуда и прокладки D = 410 мм; наружный диаметр крышки фланца цилиндра D1 = 540 мм; толщины фланца цилиндра и крышки равны h1 = 30 мм; толщина прокладки h2 = 4 мм; число болтов z = 14; материал цилиндра и крышки – стальное литье, а материал прокладки – полиэтилен.  В задаче следует записать выражения для расчета на прочность предварительно затянутых болтов, которые потом нагружены дополнительной силой от внутреннего давления газа и определить диаметр болта. Решение. 1.Примем болты нормальной точности, изготовленные из стали Ст.3. Очевидно, что болты в данном соединении должны быть поставлены с предварительной затяжкой. Возможна последующая затяжка болтов при рабочем режиме. Болты соединения нагружены одинаково. 2. Внешняя сила Fв, действующая на болтовое соединение, представляет собой силу внутреннего давления сжатого воздуха на крышу цилиндра Fв = (π D2 / 4) p = (3,14 . 0,412 / 4 ) 0,5 . 106 = 66000 H. Внешняя сила, приходящаяся на один болт, равна F = Fв / z = 66 . 103 / 14 = 4700 Н. 3. Далее определим осевую растягивающую болт силу Fа, действующую на него после предварительной затяжки и приложения внешней силы F. Учитывая, что для герметичности соединения между крышкой и фланцем цилиндра устанавливается полиэтиленовая прокладка, примем коэффициент затяжки болта равным k= 3, а коэффициент нагрузки χ = 0,5. Тогда получим Fa = [k(1 -χ ) + χ]F = [3(1 – 0,5) + 0,5] 47 . 102 = 9400 H. 4. Примем для стали Ст.3 предел текучести равным σ т = 220 МПа. Допускаемый коэффициент запаса прочности для болтов [s] = 3, Тогда допускаемое напряжение на растяжение: [ σ p] = σ т / [s] = 220/3 = 73,3 МПа. 5. Внутренний диаметр резьбы болта найдем по формуле d1 = 1,3  = 1,3 .Принимаем резьбу М18 (с крупным шагом), внутренний диаметр который d1=15,294 мм. Принятым размерам резьбы и толщинам скрепляемых деталей соответствует болт М 18 х 80 ( см. таблицу 3). Коэффициент запаса [s] = 3 выбран правильно. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Стёпин П.А. Сопротивление материалов. М. Высшая школа, 1988 368 стр. Гузенков П.Г. Детали машин. М., 1986. Иванов М.Н. Детали машин. М: Машиностроение 1999. Решетов Д.Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 1989. Приложения Таблица 1. Двутавры 
Таблица 2 . Швеллеры 
Таблица 3. Резьба метрическая
Здесь принятые обозначения: d , d1 , d2 – внешний, внутренний и средний диаметры резьбы в мм ; р – шаг резьбы в мм. “ Прикладная механика ” Руководство к решению контрольных задач по дисциплине и примеры решения задач Авторы: Белоконев К.И. Гафнер С.Л. Коровин Е.К. Москалев В.Н. Под редакцией докт. техн. наук, проф. В.Г. Дмитриева | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||