Машиностроение \ Основы расчёта и конструирования элементов судовых машин и механизмов

Резьбовые соединения: Методическое пособие по самостоятельному выполнению студентами расчетно-графических работ, страница 7

Пример выполнения задания 2-3

Резьбовые соединения

Контрольная работа №2

Задание №3

Зубчатое колесо привода ручной лебедки закреплено на фланце барабана болтами диаметром , поставленными в отверстие с зазором. Диаметр круга на котором расположены болты . Передается крутящий момент Т. Коефициент трения на стыке колеса с барабаном . Материал болтов – сталь. Нагрузка постоянная. Коэффициент запаса по сдвигу К=2. Определить нужное число болтов. Т=600 Н∙м мм  Резьба М16  Шаг резьбы р=2,0мм Материал болта Ст.3.   МПа

Решение:

  1. Определить допускаемые напряжения растяжения

Для болтов в случае неконтролированной затяжки и постоянной нагрузки  допустимые напряжения растяжения:

В нашем случае

МПа.

  1. Определить расчетный диаметр болта

мм

3.  По условиям прочности на растяжение и скручивание болта определить расчетное усилие затяжки одного болта 

откуда            Н.

  1. Определить нужное число болтов, поставленных с зазором

Так как   ,   а  поперечная сила в болтовом соединении, вызванная крутящим моментом , то усилие затяжки одного болта и крутящий момент (определяемый силой  и плечом ) связаны формулой   , где  число стыков,  - число болтов, тогда

искомое число болтов  шт.

Учитывая имеемые коэффициенты запаса, принимаем  .

-----------------------------------------------------------------------------

Задание 2-4

Фланцевая муфта (рис.1.16) передает крутящий момент. Число болтов, соединяющих стальные фланцы = 6. Диаметр круга, по которому расположены болты .

Коэффициент трения на стыке полумуфт f = 0.2. Коэффициент запаса по сдвигу полумуфт  = 2, болты изготовлены из стали. Затяжка болтов не контролируется. Нагрузка постоянная. Определить диаметр болтов, поставленных с зазором и без зазора.

Данные для расчетов взять из табл. 1.7.

Таблица 1.7. Начальные данные для задачи 2-4

Данные

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Т, Н•м

1300

1200

950

1150

1000

1100

1250

980

1000

1300

D0, мм

200

220

170

210

160

190

150

200

170

180

Материал болта, сталь

10

3

4

5

30

20

45

10

3

5

σТ, Мпа

200

200

240

280

300

240

360

200

200

280

δ1, мм

30

40

50

60

45

55

65

35

40

50

δ2, мм

30

40

50

60

45

55

65

35

40

50

Варианты (продолжение)

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Т, Н•м

1500

1400

1050

1250

1100

1200

1360

900

1200

1400

D0, мм

220

240

200

240

180

200

200

190

180

200

Материал болта, сталь

10

3

4

5

30

20

45

10

3

5

σТ, Мпа

200

200

240

280

300

240

360

200

200

280

δ1, мм

30

40

50

60

45

55

65

35

40

50

δ2, мм

30

40

50

60

45

55

65

35

40

50

Пример решения задания 2-4

Резьбовые соединения

Контрольная работа №2

Задание №4

Фланцевая муфта передает крутящий момент Т. Число болтов, которые соединяют стальные фланцы полумуфт  Диаметр круга, на котором расположены болты  Коэффициент трения на стыке полумуфт  Коэффициент запаса по сдвигу полумуфт к=2. Болты изготовлены из стали. Затяжка болтов не контролируется. Нагрузка постоянная.

Определить диаметр болтов, поставленных с зазором и без зазора. Рассчитать болты на смятие.

Т=1300Н∙м мм Сталь – Ст.10 МПа мм  мм

Решение:

I.  Рассчитать болты, поставленные с зазором

  1. Определить допускаемые напряжения растяжения  

Для болтов при неконтролированной затяжке, постоянной нагрузке и предположении, что внешний диаметр резьбы будет в интервале 16...30мм, напряжения определяются за формулой:

 МПа.

Принимаем МПа.

2.  Учитывая скручивание болта, определить расчетное усилие затяжки одного болта

 а  - на один болт где  число стыков, тогда

 Н.

3.  Из условий прочности на растяжение определим расчетный диаметр резьбы болта:             ,

откуда мм

Согласно ГОСТ 9150-84 принимаем М30х2 с параметрами

мм  мм   мм   р=2,0 мм

II.  Рассчитать болты, поставленные без зазора.

  1. Определить допускаемые напряжения среза

 МПа.

  1. Определить поперечную (силу сдвига) силу, которая приходится на один болт

  Н.

6.  Из условий прочности на срез определить диаметр ненарезной части стержня болта

, откуда    мм

Согласно ГОСТ 9150-84 принимаем резьбу М10х1 с параметрами

мм  мм    мм  мм   р=1,0 мм

  1. Расчет болтов на смятие:

;      МПа.

МПа.   .

---------------------------------------------------------------

Задание 2-5

Две зубчатые полумуфты (рис. 1.17) соединяются болтами с зазором. Число болтов =12. Исходный крутящий момент . Диаметр круга, на котором расположены болты . Коэффициент трения на стыке полумуфт  f = 0.16.  Коэффициент запаса по сдвигу полумуфт = 1,6. Болты изготовлены из СтЗ ( =200 МПа). Затяжка болтов не контролируется. Нагрузка постоянная.

Определить диаметр болтов, установленных с зазором, а также нужное число болтов, установленных без зазора. Диаметр болтов постоянен. Данные для расчета приведены в табл. 1.8.

Скачать файл