79 Расчет болтовых соеденений без предварительной затяжки

Билет 81. Расчет болтов в соединении, нагруженной поперечной силой.

Билет 82. Расчет болтов, нагруженных эксцентричной нагрузкой.

Билет 80. Расчет болтов, нагруженных осевой силой и крутящим моментом.

Билет 84. Расчет болтов клеммового соединения.

Клеммовые соединения (рис. 7.31) представляют собой фрикционные (т. е. основанные на действии сил трения) соединения, в которых необходимое нормальное давление создается затяжкой винтов. Клеммовые соединения применяют для закрепления на валах и других круглых стержнях деталей типа кривошипов, шкивов, установочных колец, преимущественно при необходимости последующих перестановок. Клеммовые соединения не требуют применения шпонок и поэтому допускают установку деталей под любым углом и в любом положении по длине гладкого участка вала. При этом вал не ослабляется шпонкой. Но клеммовые соединения обычно имеют повышенный дисбаланс и при значительных нагрузках имеют большие габаритные размеры. Соединения выполняют с разъемной

ступицей (рис. 7.31,. а) и со ступицей, имеющей прорезь для затягивания путем деформирования тела ступицы (рис. 7.31,6). Соединения с разъемной ступицей сложнее, их применяют при необходимости монтажа без снятия других деталей, сидящих на валу. Клеммовые соединения проектируют по условию передачи крутящего момента или осевой

силы. Обязателен также расчет винтов. Закон распределения давления по окружности зависит от жесткости ступиц и начального зазора или натяга. Для технических расчетов ими приходится задаваться. При очень высокой изгибной жесткости разъемной ступицы принимают, что эпюра давления на поверхности зажима повторяет эпюру вмятия вала в ступицу. Давление максимально в направлении, перпендикулярном к разъему, и сходит к нулю к плоскости разъема по косинусоидальному закону р = р_осоsα.

Однако наиболее вероятным следует считать равномерный закон, так как момент от сил затяжки винтов увеличивает давление вблизи разъемов (рис. 7.32). При равномерном распределении давления равнодействующая давления со стороны каждой полуступицы

а суммарная, нормальная к поверхности вала сила N от каждой полуступицы, способная передавать сдвигающую силу fN (f— коэффициент трения)

Отсюда, согласно условию равновесия полуступицы, сила затяжки каждого из г винтов, установленных с каждой стороны,

Условие передачи соединением момента Т с коэффициентом запаса S имеет вид

Условие передачи соединением осевой силы Ра, равномерно распределенной между двумя полуступицами, 2Nf=SFa

Если внешняя осевая сила приложена к одной полуступице, то ввиду значительной податливости при изгибе винтов принимают, что вторая полуступица не участвует в передаче силы. Тогда расчетное условие записывается в виде Nf=SF_a

Одновременное действие момента и осевой силы можно заменить действием некоторой равнодействующей F окружной силы от момента 2T/d и осевой силы Fа, распределенной на две полуступицы:

Условия прочности сцепления следующие:2Nf=SF

При расчете клеммовых винтов нужно также учитывать передачу ими полезного момента, воспринимаемого крышкой. Винты одной стороны крышки дополнительно нагружаются половиной этого момента; т. е. одной четвертью полного момента, передаваемого клеммой. При расчете клеммовых соединений с прорезью дополнительной силой затяжки винтов для выборки зазоров в соединении пренебрегают или учитывают ее введением коэффициента 1,1. Распределение давления по окружности можно принять также равномерным. Тогда формулы, выведенные для соединений с разъемной ступицей, полностью применимы для соединения с прорезью. Естественно, что осевая сила передается всей поверхностью контакта. Под г в данном случае понимают полное число винтов. При действии осевой силы на проушину болты дополнительно нагружаются силами от момента.

Билет 86. Усилие на ключе при затяжке болтового соединения.

При завинчивании гайки (рис.32) к ключу прикладывают вращающий момент. Ткл=Fкл*Lр

где Fкл — усилие на конце ключа; Lp — расчетная длина ручки ключа.