26.5.6. Расчет резьбовых соединений при переменном режиме нагружения

Крепежные детали, работающие при переменном режиме нагружения, рассчитывают на усталость. Болты устанавливаются с предварительной затяжкой, при которой создается напряжение . Вследствие этого циклическое изменение расчетной силы F_б значительно меньше по сравнению с изменением внешней силы F.

Расчет на усталость ведут как проверочный по двум коэффициентам запаса прочности: по амплитуде цикла и по наибольшему напряжению цикла (рис. 26.24). Предварительно болт рассчитывают из условия его статической прочности с учетом формул (26.10) или (26.12).

Рис. 26.24. Циклы переменных напряжений

Коэффициент запаса прочности по амплитуде цикла

где – предел выносливос­ти материала болта (шпильки);

–амплитуда переменных напряжений:

–требуемый коэффициент запаса прочности по амплитуде = 2,5–4,0.

Коэффициент запаса по наибольшему напряжению цикла

где = 1,25–2,5.

При ≥иS ≥ [S] болт удовлетворяет условию проч­ности при действии переменных напряжений.

За счет уменьшения коэффициента внешней нагрузки может быть повышена прочность резьбового соединения при переменных нагруз­ках. Это может быть достигнуто уменьшением податливости стыка и увеличением податливости болта, в частности, диаметр стержня бол­та уменьшают до диаметра d₃.

Литература

1. Аркуша, А.И. Руководство к решению задач по теоретической механике / А.И. Аркуша. – М.: Высш. школа, 1989; 1990; 1999.

2. Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин / И.И. Артоболевский.  – М.: Машиностроение, 1975. – 639 с.

3. Артоболевский, И.И. Сборник задач по те­ории механизмов и машин / И.И. Артоболевский, Б.В. Эдельштейн. – М.: Машиностроение, 1975. – 256 с.

4. Беляев, Н.М. Сопротивление материалов / Н.М. Беляев. – М.: Наука, 1976. – 608 с.

5. Гернет, М.М. Курс теоретической механики / М.М. Гернет. – М.: Высшая школа, 1970.– 440 с.

6. Дубейковский, Е.Н. Сопротивление материалов: учебное пособие для машиностроительных специальностей техникумов / Е.Н. Дубейковский, Е.С. Савушкин. – М.: Высшая школа, 1985. –192 с.

7. Иосилевич, Г.Б. Прикладная механика: учеб. для вузов / Г.Б. Иоси­левич, Г.Б. Строганов, Г.С. Маслов; под ред. Г.Б. Иоси­левича. – М.: Высшая школа, 1989. – 360 с.

8. Ицкович, Г.М. Сборник задач по сопротивлению материалов: учебное пособие / Г.М. Ицкович, А.И. Винокуров, Н.В. Ба­рановский. – 4-е изд. – Л.: Судостроение, 1972.

9. Каленик, В.В. Текст лекций по разделу «Теория механизмов и машин» курса «Прикладная механика» для студентов немеханических специальностей / В.В. Каленик, В.К. Акулич. – Минск: БПИ, 1983.

10. Кильчевский, Н.А. Основы теоретической механики / Н.А. Киль­чевский, Н.И. Ремизова, Н.Н. Шепелевская. – Киев: Технiка, 1968. – 260 с.

11. Кинасошвили, Р.С. Сопротивление материалов / Р.С. Кина­сошвили. – М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1975. – 384 с.

12. Методические указания по решению задач по курсу «Приклад­ная механика» для студентов немеханических специальностей: в 2 ч. / А.А. Миклашевич [и др.]. – Минск: БПИ, 1985. – Ч 2. – 37 с.

13. Мовкин, М.С. Теоретическая механика / М.С. Мовкин, А.Б. Из­раелит. – Л.: Судостроение, 1972.

14. Никитин, Е.М. Теоретическая механика для техникумов / Е.М. Никитин. – М.: Наука, 1971 (и последующие издания).

15. Осадчий, В. И. Руководство к решению задач по теоретической механике / В.И. Осадчий, А.М. Фаин. – М.: Высш. школа, 1972.

16. Павловский, М.А. Теоретическая механика: в 2 ч. / М.А. Пав­ловский, Л.Ю. Акинфеева, О.Ф. Бойчук. – Киев: Вища школа, 1989; 1990. – 350 с.

17. Подскребко, М.Д. Задания по расчетно-графическим работам курса «Прикладная механика»: в 2 ч.  / М.Д. Подскребко, С.С. То­мило, А.Н. Шинкевич. – Минск: БИМСХ, 1990. – Ч. 1. – 59 с.

18. Пособие к решению задач по сопротивлению материалов: учеб. пособие для техн. вузов / И.М. Миролюбов [и др.]. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1985. – 399 с.

19. Прикладная механика: методические указания и контрольные задания для студентов-заочников / под ред. П.Г. Гузенкова. – М.: Машиностроение, 1982. – 112 с.

20. Прикладная механика: учеб. пособие/ А.Т. Скойбеда [и др.]; под общ. ред. А.Т. Скойбеды. – Минск: Вышэйшая школа, 1997. – 552 с.

21. Руденок, Е.Н. Техническая механика: сб. заданий: учеб. пособие / Е.Н. Руденок, В.П. Соколовская. – Минск: Высшая школа, 1990. – 238 с.

22. Сборник задач по сопротивлению материалов / под ред. В.К. Ка­чурина. – М.: Наука, 1970. – 432 с.

23. Сборник задач по технической механике / В.В. Багреёв [и др.]. – Л.: Судостроение, 1968.

24. Соколов, Б.Ф. Методические указания к семестровым заданиям по объединенному курсу «Теоретическая и прикладная механика» / Б.Ф. Соколов [и др.]. – Челябинск: Челябинский ин-т механизации и электрификации сельского хозяйства, 1985.

25. Феодосьев, В.И. Сопротивление материалов / В.И. Фе­одосьев. – М.: Наука, 1986. – 512 с.

26. Феодосьев, В. И. Избранные задачи и вопросы по сопротивлению материалов / В.И. Феодосьев. – 4-е изд., испр. и доп. – М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1973. – 400 с.

27. Шапиро, Д.М. Сборник задач по сопротивлению материалов: учебное пособие для машиностроительных техникумов / Д.М. Шапиро, А.И. Подорванова, А.Н. Миронов. – 3-е изд., перераб. – М.: Высшая школа, 1970.

28. Юдин, В.А. Теория механизмов и машин / В.А. Юдин, Л.В. Петрокас. – М.: Машиностроение, 1977. – 527 с.

29. Яблонский, А.А. Курс теоретической механи­ки: в 2 ч. / А.А. Яблонский. – 7-е изд., стереотип. – СПб.: Лань, 1999. – Ч. 1: Статика, кинематика.