3.1. Нагрузка на соединение

3.1.1. Определяют коородинаты центра масс О (рис.3.1) болтового соединения (на пересечении осей симметрии болтов). Если болты расположены несимметрично, то координаты центра масс находят по правилам теоретической механики.

3.1.2. Число болтов z. Болты нумеруют в любой последовательности (1, 2… z).

3.1.3. Внешнюю нагрузку приводят к центру О и определяют проекции главного вектора сил и главного момента на центральные оси.

3.2. Сдвиг соединения под действием Fx, Fy, Тz

Под стыком понимают площадь

контакта соединяемых деталей.

Рассмотрим резьбовое соединение

(рис.,а), затянутое силой FЗ и затем

нагруженное силой FВ вдоль оси болта

(рис., б, в). Определим силу,

действующую на болт. При затяжке гайка получает осевое перемещение Δб.

При этом происходит сжатие Δд стягиваемых деталей и растяжение Δб болта

(см. рис., а и б). Под действием внешней силы FВ дополнительно происходит

удлинение δ болта (см. рис., в), при этом начальное сжатие Δд деталей

уменьшится также на величину δ (см. рис., б и в).

Для наглядности используем диаграмму сил (рис). Кривые деформирования

(прямые, при упругом нагружении) болта и деталей показаны на диаграмме в

виде лучей. Они описывают зависимости сил в болте и деталях, от их

удлинения при растяжении (укорочения при сжатии).

Если сила на стыке станет равной нулю, то стык раскроется (разгермети-

зируется) и вся внешняя нагрузка будет восприниматься болтом, что опасно

для его прочности (особенно при переменной нагрузке).

В приближенных расчетах для соединений:

РАСЧЕТ ЗАТЯНУТЫХ БОЛТОВ, НАГРУЖЕННЫХ ВНЕШНИМ ОСЕВЫМ УСИЛИЕМ, C УЧЁТОМ УПРУГОСТИ БОЛТА И СОЕДИНЁННЫХ ДЕТАЛЕЙ.

Это соединения, для которых необходимо:

1.Нераскрытие стыка

2 Несдвигаеммость стыка

3 Несмянаемость стыка

4 Прочность болтов.

Это необходимо для:

1 обеспечения взаимного расположения соединяемых деталей

2 герметичности соединения.

Преимущества применения податливых болтов видны из рис.

Д ва важных практических вывода:

1. В затянутом соединении внешняя нагруз­ка передается на болт лишь частично; следовательно, затяжка является эффек­тивным средством повышения долговеч­ности соединения;

2. Для уменьшения дополнительной силы на болт от внешней нагрузки необходимо снижать коэффициент χ , путем уменьшения податливости дета­лей (увеличения их жесткости) и уве­личения податливости болта.

Отсюда правило конструирования резь­бового соединения:

«жесткие фланцы — податливые болты».

Примеры заданий по резьбовым соединениям

33. Подшипники скольжения: критерии работоспособности, порядок расчёта.

4 КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПС.

Работа сил трения в ПС расходуется на нагрев и износ его деталей. Износ

увеличивает зазор и изменяет геометрическую форму поверхностей трения,

что снижает несущую способность ПС.

Характерные дефекты и поломки ПС при смешанном трении:

температурные дефекты (заедание и выплавление вкладыша);

абразивный износ;

ус талостные разрушения вследствие пульсации нагрузок.

ПС жидкостного трения изнашиваются только в периоды пуска и выбега

машины, когда они работают в условиях смешанного трения.

При малых частотах вращения режим смешенного трения сохраняется в

течение всего времени опоры, и изнашивание происходит непрерывно.

При чрезмерном нагреве ПС из-за значительного снижения вязкости смазочного

материала наступает заедание - основной вид разрушения.

У ПС, воспринимающих пульсирующую нагрузку, возможно появление

трещин на поверхностном слое вкладышей вследствие усталости материала.

В дальнейшем наблюдается выкрашивание частиц этого слоя.

При действии больших кратковременных перегрузок ударного

характера втулки ПС из малопрочных антифрикциооных материалов

подвержены хрупкому разрушению.

7 РАСЧЁТ ПС.

7.1. РАСЧЁТ ПС, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ СМЕШАННОГО ТРЕНИЯ.

1. К ограничению среднего давления p (износа) на поверхностях трения.

Во избежание интенсивного изнашивания необходимо обеспечить невыдавливание смазочного материала из зоны трения. Это дости­гается ограничением давления на рабочих поверхностях. В общем виде формула для проверочного расчёта на износ имеет вид: p=F∕A≤ [p] ,

F - сила прижатия рабочих поверхностей; A - площадь рабочей поверхности; [p ]- допускаемое давление, определяемое экспериментально для различных материалов вала и втулки.