зад. Задание 3 Расчет резьбовых соединений. Силовые соотношения в винтовой паре. Порядок выполнения
 Скачать 128.12 Kb.
|
|
Задание 3 Расчет резьбовых соединений. Силовые соотношения в винтовой паре. Порядок выполнения: Изучить основные сведения к работе По своему варианту рассчитать соединение для задания 1 и 2 Внимание! У вас должно поучиться 3 задачи! (Две задачи в задании 1 и 1 задача в задании 2) Номер варианта – ваш порядковый номер в списке группы Ответ прислать в виде файла не позднее 01.10.2020 Основные сведения Резьбовым называют соединение составных частей изделия с применением детали, имеющей резьбу. Резьба представляет собой чередующиеся выступы и впадины на поверхности тела вращения, расположенные по винтовой линии. Классифицировать резьбы можно по многим признакам: по форме профиля (треугольная, трапецеидальная, упорная, прямоугольная, круглая и др.); по форме поверхности (цилиндрическая, коническая); по расположению (наружная, внутренняя); по числу заходов (однозаходная, многозаходная); по направлению заходов (правая, левая); по величине шага (с крупным, с мелким); по эксплуатационному назначению (крепежная, крепежно-уплотнительная, ходовая, специальная). Крепежные резьбы (метрическая, дюймовая) предназначены для скрепления деталей; крепежно-уплотнительные (трубные, конические) применяют в соединениях, требующих не только прочности, но и герметичности; ходовые резьбы (трапецеидальная, упорная, прямоугольная) служат для передачи движения и применяются в передачах винт—гайка; специальные резьбы (круглая, окулярная, часовая и др.) имеют специальное назначение.  На рис. 1 показаны соединения выполненные: а - винтом с гайкой (болтом); б - винтом; в - шпилькой с гайкой. Таблица 1. Значение коэффициента запаса прочности [σ]т при расчете болтов с неконтролируемой затяжкой
Основные геометрические параметры резьбы: наружный диаметр d, D (по стандартам диаметры наружной резьбы обозначают строчными, а диаметры внутренней резьбы — прописными буквами); внутренний диаметр d1, D1, средний диаметр d2, D2 — диаметр воображаемого цилиндра, на поверхности которого толщина витка равна ширине впадины; угол профиля , шаг резьбы р — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы; число заходов n (заходность резьбы легко определяется на торце винта по числу сбегающих витков); ход резьбы — величина относительного осевого перемещения гайки или винта за один оборот (в целях унификации обозначений шаг резьбы, как и шаг зубьев зубчатых колес, будем обозначать строчной буквой р, а не прописной, как по стандартам на резьбы). К основным параметрам относится угол подъема резьбы — угол, образованный касательной к винтовой линии резьбы в точках, лежащих на среднем диаметре, и плоскостью, перпендикулярной оси резьбы. Угол подъема резьбы определяется зависимостью Профиль резьбы  Рис. 2 Профили метрической (а), дюймовой (б) и трубной (в) резьб.  Рис. 3 профили трапецеидальной (а) и упорной (б) резьб. Таблица 2. Резьба метрическая (выборка)
Таблица 3. Резьба трапецеидальная (выборка)
Таблица 4. Классы прочности и механические характеристики болтов, винтов и шпилек (выборка)
Задание 1. Расчет болтового соединения, нагруженного внешней осевой растягивающей силой. Допускаемое напряжение растяжения [σт] = σт / [ Sт] где σт – предел текучести [ Sт] – коэффициент запаса прочности: для болтов с неконтролируемой затяжкой по таблице 1 при контролируемой затяжке: для углеродистых сталей [ Sт] = 1,7…2,2 для легированных [ Sт] = 2…3 Сила предварительной затяжки F0 = kзап (1 - γ ) F где kзап – коэффициент запаса предварительной затяжки при постоянной нагрузке kзап =1,25…2 при переменной нагрузке kзап = 2,5…4 γ – коэффициент основной нагрузки для соединения стальных и чугунных деталей без упругих прокладок γ = 0,2…0,3 для соединения стальных и чугунных деталей с упругой прокладкой γ = 0,4…0,5 F – нагрузка на один болт Расчетная сила Fрасч = 1,3 F0 + γ F Расчетный диаметр резьбы болта определяют из условия прочности:  где σЕ - эквивалентное напряжение в стержне По результатам подсчета подобрать болт. Данные для задания 1 1. Определить диаметр резьбы болтов, крепящих крышку газового резервуара (затяжка болтов динамометрическим ключом). Таблица 5 - Данные для расчета
2. Винтовая стяжка имеет два резьбовых отверстия с правой и левой метрической резьбой крупного шага. Необходимо подобрать болты, если затяжка неконтролируемая. Таблица 6 - Данные для расчета
Задание 2. Силовые соотношения в винтовой паре. Момент завинчивания Угол подъема однозаходной резьбы  где р – шаг резьбы; d2 – средний диаметр Приведенный угол трения  где f – коэффициент трения; γ – угол наклона боковой стороны профиля γ = α / 2 α – угол профиля Момент на ключе от силы F Т = Fp * l где Fp – сила, приложенная на ключе l – длина ключа Сила затяжки болта  где D0 - наружный диаметр опорной поверхности гайки D0 = 1.5 d d0 – диаметр отверстия в детали под болт d0 = d + (0.5…1.5 мм) Данные для задания 2 Определить силу затяжки болта по исходным данным по своему варианту Таблица 7 – Исходные данные
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||