Причины выхода из строя резьбовых соединений
В зависимости от характера нагружения и способа сборки деталей резьбовых соединений их делят на соединения без предварительной затяжки и с предварительной затяжкой. · смятия, износа, среза резьбы (рис. 1, а). · разрушения головки (рис. 1, б); · разрыва стержня по резьбе или переходному сечению под головкой болта (рис. 1, в); Гайки чаще всего выходят из строя по причине смятия, среза или износа резьбы или разрушения (износа) боковых граней. Исходя из перечисленных причин отказа, можно сделать вывод, что основным критерием работоспособности резьбовых крепежных соединений, по которому производят расчеты, является прочность стержня на растяжение (т. е. основной критерий работоспособности). Разрушение болтов под головкой имеет место из-за наличия концентраторов напряжений в зоне перехода от стержня к головке. В стандартных крепежных изделиях этот недостаток устраняют с помощью галтелей (плавного перехода между сечениями), значительно уменьшающих концентрацию напряжений. По этой причине расчеты болтов на прочность по этому критерию, как правило, не производят. В некоторых конструкциях (где крепежные детали нагружены поперечной силой) производят расчет стержней болтов, шпилек и винтов на срез и смятие.
Примеры расчетов резьбовых соединений для разных случаев крепления деталей и связанных с этим характером нагрузок приведены ниже. *** Расчет одиночных болтов при постоянной нагрузке Расчет незатянутого болта при действии осевой силы Стержень незатянутого и продольно нагруженного болта (винта, шпильки) работает только на растяжение. Пример конструкции такого крепежного соединения приведен на рисунке 1, г. Рассматривая стержень болта, как продольно нагруженный круглый брус диаметром d, определим действующие в его сечениях напряжения, вызываемые продольной силой F: σр = F/A = 4F/πd2 (здесь А = πd2/4 - площадь сечения болта), откуда можно определить минимальный диаметр болта, способный выдержать допускаемое напряжение. dр ≥ √{4F/π[σр]}, где: d0 – минимальный расчетный диаметр болта; F – внешняя осевая (продольная) сила. Расчет затянутого болта, нагруженного внешней растягивающей силой Для обеспечения плотности стыка и жесткости соединения болты (винты, шпильки) затягивают. В затянутом резьбовом соединении полная нагрузка на болт составляет: Fδ = F0 + χF, где: F0 – сила предварительной затяжки; χ – коэффициент внешней нагрузки, учитывающий, какая часть внешней нагрузки при совместной деформации болта и деталей стыка приходится на болт; Затянутый болт растянут и скручен за счет трения в резьбе и под головкой болта.
σэ = √(σр2 + 3τк2). Для метрической резьбы σэ = 1,3σр. ***
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|