Особенности расчета групповых резьбовых соединений

Расчет таких соединений сводится к определению наиболее нагруженного болта (винта, шпильки) и последующей оценки его прочности в зависимости от характера нагружения, рассмотренных ранее. Остальные болты соединения не рассчитывают — их принимают того же диаметра, что и наиболее нагруженный.

При действии осевой силы, раскрывающей стык (крепление крышек сосудови др.)

Болты работают с предварительной затяжкой и нагружаются дополнительными внешними силами. На каждый болт действует внешняя сила

F_BH = F_A/z

где FA — обшая внешняя осевая сила, раскрывающая стык; z — число болтов.

Определив по формуле расчетное усилие в болте, далее находят диаметр d1 болта или проверяют его на прочность по зависимости.

При действии момента, раскрывающего стык (крепление к раме электродвигателя, редуктора и т. п).

Рассмотрим этот случай на примере крепления цилиндрического одноступенчатого редуктора к раме. Редуктор стремится опрокинуться под действием опрокидывающего момента Топ, равного для данного случая алгебраической сумме моментов

T_op = T_1+T_2-T_p

где T1 — момент на ведущем валу; T2 — момент на ведомом валу; Tp — момент от силы тяжести редуктора.

При небольших габаритах редуктора момент от силы тяжести редуктора Tр можно не учитывать. Опрокидыванию редуктора препятствует восстанавливающий момент Tв создаваемый от усилий в болтах крепления редуктора к раме

T_B >= T_op

В применяемых приближенных методах расчета при определении наиболее нагруженного болта все детали рассматривают как абсолютно жесткие.
Определяя усилия в болтах, исходят из того, что они прямопропорциональны их расстояниям хi до ребра опрокидывания (ось х — х).
Внешнее усилие в наиболее нагруженном болте 1 от опрокидывающего момента

F_BH1 = {T_op chi_1}/{2 sum{1}{k}{{chi_i}^2}}

где xi, — расстояние от осей болтов до ребра опрокидывания; i—порядковый номер болта в ряду; k — число болтов в ряду.

Цифра, стоящая в знаменателе перед знаком ∑ (в рассматриваемом случае это цифра 2), означает число рядов болтов, нагружаемых одинаковой силой от опрокидывающего момента. Здесь FBHl = FBH6. Расчетное усилие в наиболее нагруженном болте определяют согласно зависимости с последующим прочностным расчетом по формулам.
В горизонтальных червячных, конических, коническо-цилиндрических редукторах опрокидывающие моменты будут вызывать опрокидывание как относительно ребра х—х, так и относительно ребра у—у, ему перпендикулярного. Определение усилия в наиболее нагруженном болте для такого случая рассматривается далее в числовом примере.

При действии системы сил, сдвигающих детали в стыке

Приложенную консольно силу Q заменяют силой, приложенной к центру тяжести сечения стыка, и моментом Т= QL. Они стремятся сдвинуть и повернуть кронштейн.

Полагают, что сила Q, приложенная к центру тяжести стыка, распределяется между болтами равномерно:

Q_0 = Q/z

где z — число болтов.

Реакции Q0 направлены параллельно Q, но в противоположную сторону.
Наиболее нагруженным от момента T болтом будет наиболее удаленный от центра тяжести стыка:

Q_Tmax = Tr_max/{sum{1}{z}{{r_i}^2}}

где r— расстояние болтов от центра тяжести стыка; i =1, 2, 3,..,z. Здесь z — порядковый номер болта.

Реакции QTi перпендикулярны радиусам ri и направлены в противоположную сторону от момента Т. Суммарная нагрузка каждого болта Qi равна геометрической сумме соответствующих сил Q0i и QTi для первого болта Q1).
За расчетную принимают наибольшую из суммарных нагрузок, что зависит как от модуля, так и от направления суммируемых сил.
В рассматриваемой схеме крепления кронштейна наиболее нагруженные болты 1-й и 3-й (реакции Q01 и QTi, Q03 и QT3 близки между собой по направлению) или 2-й (направления Q02 и QT2 совпадают).
Крепление кронштейна может осуществляться болтами, установленными с зазором или без зазора. В первом случае внешние нагрузки воспринимаются силами трения в стыке, а во втором непосредственно сопряжениями болтов с отверстиями кронштейна.






Навигация
Болты
Винты, шпильки, штифты, прокладки
Пружины
Заклепки
Шпонки
Гайки
Резьба
Валы
Муфты
Подшипники
Виды соединений
Передачи
Материал
Дополнительные материалы
Госты метизов
Сварка
Мы в соцсетях
podshipniki.moscow применяемость подшипников
Сортовой металлопрокат: str-steel.ru в Москве с доставкой.