4.2.6 Calculer un doigt pour une coupe

Calculons le doigt pour une coupe.

Force des doigts assurée

4.3.5 Calcul des paliers de bras

Nous sélectionnons un roulement à rotule sur rouleaux à double rangée n° 3003168 conformément à GOST 5721-75 avec les paramètres : C = 2130000 N, d = 340 mm, D = 520 mm, B = 133 mm.

Le calcul de la technique sera effectué selon la formule énoncée dans.

Durée de vie :

où b 1 est le coefficient de prise en compte de la direction de la charge, b 1 = 5 ;

b 2 - coefficient de prise en compte des conditions de lubrification, b 2 = 1;

b 3 - coefficient de température, b 3 = 1;

b 4 - coefficient dimensionnel, b 4 = 1,5;

b 5 - coefficient de comptabilisation des propriétés matérielles, b 5 = 1,1;

D a - diamètre de la sphère, D a = 100 mm;

в - la moitié de l'angle de vibration, в = 90 о;

С - capacité de charge dynamique nominale, С = 2130000 N;

Durée de vie du roulement de levier :

Lors de la sortie d'une rangée d'ébauches, l'arbre d'entraînement, le levier et, par conséquent, le roulement du levier tournent d'un angle de 180 et du même angle pendant la course de retour. Cet angle correspond à 1 tour.

Celles. une rangée de pièces représente 1 tour du palier du levier.

La masse d'une rangée de pièces est de 11200 kg = 112 tonnes et la productivité du broyeur est de 210 t / h.

Le nombre de blancs en 1 heure 210/112 = 1,85 pcs.

Cela signifie que le roulement du levier fera 1,85 tours en 1 heure.

Ensuite, la durée de vie en heures du palier de bras est de G/15.

Le fonds annuel du temps de travail est de 7 200 à 7 400 heures (si les heures de réparations programmées de l'ensemble de l'usine sont soustraites de 8 760 heures par an). Dans cette optique, nous pouvons exprimer la durée de vie en années :

où n h - tours de roulement pendant 1 heure.

Durée de vie du roulement de levier :

Pompe électrique scellée

Où est la contrainte de cisaillement admissible de la clavette, la condition de vérification de l'assemblage claveté pour le cisaillement est respectée ...

Nous attribuons l'épaisseur de la collerette de l'écrou en la prenant égale : NB = 0,3 * NG = 21 mm. Section dangereuse : 3 - 3 (Fig. 2); Condition de résistance statique au cisaillement : fsr ? [fsr] ; où [fsr] = ; [s] = 4 ... 5 ; B = 250 MPa ; Prenons [s] = 5, [fsr] = MPa. == 8 ...

Conception d'un mécanisme à vis

Section dangereuse : 4 - 4 (Fig. 2); Pour le diagramme de chargement de boucle, voir Fig. 5 ; Riz. 5. Schéma de chargement d'un filetage lors du calcul du cisaillement La condition de résistance statique au cisaillement : fsr ? [fsr] (définition de [fsr] - voir ci-dessus) ...

Conception d'entraînement

Condition de résistance au cisaillement, où [fsr] est la contrainte de cisaillement admissible ; [fsr] = 100 MPa (p. 74) ; par conséquent, la condition de résistance est assurée. 8.2 Connexion clavetée de l'arbre à basse vitesse avec une roue dentée. 8.2 ...

Conception d'entraînement

Condition de résistance au cisaillement, où [fsr] = 100 MPa (, p. 74) ; par conséquent, la condition de résistance est assurée. 8.3 Connexion par clavette de l'arbre de la boîte de vitesses à basse vitesse au pignon d'entraînement de l'entraînement par chaîne 8.3 ...

Conception d'entraînement

Condition de résistance au cisaillement, où [fsr] = 100 MPa (, p. 74) ; par conséquent, la condition de résistance est assurée ...

Conception d'entraînement par courroie

La sélection des connexions de la rainure de clavette a été effectuée lors de la 1ère étape du schéma d'esquisse. Toutes les clés sont prismatiques (GOST 233360-78) (voir Figure 8) La clé est soumise à des contraintes de cisaillement (cm) et de cisaillement (cf.)...

Conception d'une boîte de vitesses réalisée selon le schéma d'un engrenage planétaire à différentiel fermé pour un turbopropulseur à haute altitude

L'écrou fendu 76 reçoit la poussée de la vis. Avec son aide, la bague intérieure fendue du roulement à billes 70 est plaquée contre l'épaulement de l'arbre, elle fixe également le moyeu de rupture 39 sur les cannelures. Vérifions les filetages de l'écrou pour une coupe : (5.1 ...

Conception de grattoir MoAZ-60071

Pour calculer la taille de la goupille, on la prendra comme une barre fixée sur deux supports, sur laquelle agit la force Sп, du côté du vérin hydraulique, ce qui provoque des moments de flexion, puisque le moment fléchissant agit dans le plan ...

Calcul du moteur à pistons d'avion

Le calcul est fait pour la résistance aux moments de flexion ; sur la déformation maximale admissible (ovalisation) afin d'éviter le coincement dans la tête supérieure de la bielle ; sur la pression spécifique sur ses surfaces de frottement ...

Calcul de l'entraînement du poussoir du four

Les contraintes de cisaillement sont déterminées par la formule: où: b est la largeur de la clé, est la zone de cisaillement de la clé, est la contrainte de cisaillement admissible, = 60 ... 100 MPa (les valeurs inférieures sont prises sous ou de choc), l est la longueur standard de la clé ...

Calcul d'un moteur diesel quatre cylindres en ligne

Pendant le fonctionnement du moteur, l'axe de piston est soumis à des charges alternées, entraînant des contraintes de flexion, de cisaillement, d'écrasement et d'ovalisation. Selon les conditions de travail spécifiées aux matériaux ...

Réducteur de turbopropulseur à haute altitude

L'écrou à fente absorbe la poussée de la vis. Avec son aide, la bague intérieure fendue du roulement à billes est pressée contre l'épaulement de l'arbre ; il fixe également le moyeu de rupture sur les cannelures. Vérifions les filetages de l'écrou pour une coupe : (5.1 ...

Réducteur à vis sans fin

, (6.2) où b est la largeur de clé, mm ; ... Ainsi, la solidité des connexions clavetées est assurée ...

Thermique et calculs constructifs Compresseur à piston

La pression la plus élevée sur l'axe de piston dans le roulement La pression la plus élevée à la jonction de l'axe avec le piston Contrainte de flexion Contrainte de cisaillement dans la section entre le bossage du piston et la tête ...

Changement chargement est appelé, auquel un seul facteur de force interne apparaît dans la section transversale de la poutre - la force de cisaillement.

Considérons une barre sur laquelle agissent deux forces de même amplitude (Fig. 20) et dirigées de manière opposée. Ces forces sont perpendiculaires à l'axe du faisceau, et la distance entre elles est négligeable. Avec une amplitude suffisante de ces forces, une coupure se produit.

Le côté gauche du corps est séparé du droit par une certaine section UN B. La déformation précédant la coupe, qui consiste à biaiser les angles droits d'un parallélépipède élémentaire, s'appelle un décalage. En figue. vingt, b montre le décalage se produisant dans le parallélépipède avant la coupe; rectangle un lit se transforme en parallélogramme un lit". La valeur SS K , sur quelle partie CD s'est déplacé par rapport à la section adjacente un B, est appelé un décalage absolu. L'angle Y par lequel les angles droits du parallélépipède changent est appelé un décalage relatif.

Riz. 20. Schéma de déformation de cisaillement : une) forces de cisaillement agissant sur le bois; b) déformation de l'élément de poutre un lit

En raison des petites déformations, l'angle Ont peut être défini comme suit :

Évidemment, dans la section UN B des six facteurs de force internes, seule la force latérale se produira Qégal à la force F:

Cette force latérale Q provoque l'apparition de contraintes de cisaillement uniquement, c'est-à-dire

Une image similaire est observée dans les détails qui servent à connecter éléments individuels machines, - rivets, goupilles, boulons, etc., car dans de nombreux cas, ils perçoivent des charges perpendiculairement à leur axe longitudinal.

Charge de cisaillement dans les détails spécifiés survient notamment lors de la tension (compression) des éléments connectés. En figue. 21 montre des exemples de connexions à broche (a), rivetée (b), boulonnée (c) et clavetée (d). La même nature de la charge des pièces de connexion se produit également lorsque le couple est transmis, par exemple, dans la connexion de l'engrenage avec l'arbre à l'aide d'une goupille, qui, lors du transfert du moment de l'engrenage à l'arbre (ou vice versa ), porte une charge perpendiculaire à son axe.

Riz. 21.

une)épingler; b) rivetage; v) boulonné; G)à clé

Les conditions de fonctionnement réelles des pièces considérées sont complexes et dépendent largement de la technologie de fabrication des éléments structurels individuels et de son assemblage.

Les calculs pratiques de ces détails sont hautement arbitraires et sont basés sur les hypothèses de base suivantes :

• 1. Dans la section transversale, un seul facteur de force interne apparaît - la force de cisaillement Q.
• 2. Les contraintes de cisaillement apparaissant dans la section transversale sont uniformément réparties sur sa surface.
• 3. Si la connexion est faite par plusieurs pièces identiques (boulons, etc.), on suppose qu'elles sont toutes également chargées.

La destruction des éléments de liaison (en cas de résistance insuffisante) se produit à la suite de leur coupe suivant le plan coïncidant avec la surface de contact des pièces à assembler (voir Fig. 21.6). Par conséquent, ils disent que ces éléments fonctionnent pour le cisaillement, et les contraintes de cisaillement apparaissant dans leur section transversale sont également appelées les contraintes de cisaillement et dénoter t mer

Sur la base des hypothèses ci-dessus, nous obtenons la condition de résistance au cisaillement suivante :

où r C p- contrainte de cisaillement de calcul apparaissant dans la section transversale de la partie calculée ; Q - effort latéral provoquant le cisaillement des éléments de liaison (boulons, rivets, etc.) ; [t mer]- la contrainte de cisaillement admissible, en fonction du matériau des éléments de liaison et des conditions de fonctionnement de l'ouvrage ; ZA cp - surface de coupe totale : LA cp - A cp t(ici Un mariage- la zone de coupe d'un élément de connexion ; z- le nombre d'éléments de liaison ; / est le nombre de plans de cisaillement dans un connecteur).

En génie mécanique, lors du calcul des goupilles, des boulons, des clés, etc. [T cf] = (0,5 ... 0,6) * [o] - pour les matières plastiques et [x mer] = (0,8... 1,0)-[une]- pour les matériaux fragiles. Des valeurs plus petites sont prises avec une faible précision de détermination des charges actives et la possibilité de charges non strictement statiques.

La formule (30) est la dépendance pour calcul de vérification connexions de cisaillement. Selon la formulation du problème, il peut être transformé pour déterminer la charge admissible ou la section transversale requise (calcul de conception).

La conception en cisaillement garantit la résistance des éléments de connexion, mais ne garantit pas la fiabilité de la structure (nœud) dans son ensemble. Si l'épaisseur des éléments à connecter est insuffisante, alors les pressions qui s'exercent entre les parois de leurs trous et les pièces de connexion sont trop élevées. En conséquence, les parois des trous sont froissées et la connexion devient peu fiable. Si le changement de forme du trou est important (à des pressions élevées) et que la distance entre son centre et le bord de l'élément est faible, une partie de l'élément peut être coupée (percée).

Où pressions entre les surfaces des trous et des raccords(fig. 22, a) à il est d'usage d'appeler contraintes d'écrasement et désignez-les Os *. En conséquence, un calcul qui garantit le choix de telles dimensions de pièces dans lesquelles il n'y aura pas de déformations significatives des parois des trous est appelé calcul d'écrasement. La répartition des contraintes d'écrasement sur la surface de contact des pièces est très incertaine (Fig. 22, b) et dépend en grande partie du jeu (à l'état non chargé) entre les parois du trou et le boulon (rivet, etc.).

Riz. 22. Transfert des pressions sur la tige du rivet : une) Forme générale connexion rivetée; b) répartition des contraintes le long de la génératrice ; v) zone de concassage des rivets

Le calcul de l'écrasement est également conditionnel et est effectué en supposant que les forces d'interaction entre les pièces sont uniformément réparties sur la surface de contact et sont normales à cette surface en tout point.

La formule de calcul correspondante est

où F - charge d'écrasement; 1A CM - surface totale d'effondrement; [[un cm = (2, .. 2.5) - [[a s] - contrainte de compression admissible de celle des matériaux en contact, dont la résistance est inférieure.

Pour la surface d'écrasement calculée en contact le long du plan (Fig. 21, G) prendre la zone de contact réelle Un cm = 1-1, où / est la taille de la clé dans la direction perpendiculaire au plan du dessin ; en cas de contact le long d'une surface cylindrique (voir Fig. 21, a, b, c et Fig. 22, un, dans) l'aire de la projection de la surface de contact sur le plan diamétral est prise comme aire calculée, c'est-à-dire Un cm = d-d. Avec différentes épaisseurs des pièces à assembler, la formule de calcul doit être substituée d "je". Surface totale d'effondrement Un CM = A CM -z(où z est le nombre de connecteurs).

Comme déjà mentionné, dans certaines structures, les pièces de connexion (goupilles, clés) travaillent pour couper le long de sections longitudinales (voir Fig. 21, d); les prérequis pour le calcul et sa méthodologie restent les mêmes que pour le cisaillement transversal.

En plus des calculs de cisaillement et d'écrasement, il est nécessaire vérifier la résistance à la traction des éléments connectés le long de la section fragilisée. De plus, la zone la Coupe transversale est pris en compte l'affaiblissement :

où Et ça - zone de section affaiblie.

En figue. 23 montre une connexion boulonnée. Les forces F ont tendance à déplacer les feuilles les unes par rapport aux autres. Ceci est empêché par le boulon, auquel des forces réparties sur la surface de contact sont transmises du côté de chaque feuille, dont les résultantes sont égales F. Ces efforts tendent à cisailler le boulon le long du plan de séparation des tôles. T- l, puisque dans cette section la force transversale maximale agit Q = F.

En supposant que les contraintes de cisaillement soient uniformément réparties, on obtient

Riz. 23. Connexion boulonnée : une) Forme générale; b) zone de froissement

Ainsi, la condition de résistance au cisaillement du boulon prend la forme

De là, vous pouvez trouver le diamètre du boulon:

Lors du calcul de cette connexion boulonnée il convient de garder à l'esprit que les charges appliquées aux éléments de connexion, en plus des Couper cause écrasement des surfaces en contact.

où Aa, - est l'aire de la projection de la surface de contact sur le plan diamétral (voir Fig. 22, b, c) : A w = 3 j.

Ensuite, la condition de résistance à l'effondrement de l'assemblage boulonné (voir Fig. 23)

d'où nous obtenons

Être satisfait conditions de résistance au cisaillement et à l'écrasement, des deux diamètres trouvés, le plus grand doit être pris, arrondi à la valeur standard.

Il est d'usage de compter sur une coupe et quelques joints soudés (Fig. 24).

Riz. 24. Schéma d'un joint soudé : une) schéma de calcul de la soudure d'angle ; b) zone de coupe A B C D souder

Si vous ne tenez pas compte de l'affaissement, alors dans la section la soudure d'angle a la forme d'un isocèle triangle rectangle(voir fig. 24, une). La destruction de la couture se produira le long de sa section minimale A B C D(voir fig. 24, b), dont la hauteur k = 3- cos 45° = 0,7 3 .

Pour une soudure avec chevauchement, les deux soudures sont incluses dans le calcul. Dans ce cas, nous écrivons la condition de résistance de la couture:

où / t est la longueur estimée de la soudure bout à bout ; t, est la contrainte admissible pour les joints soudés.

Comme au début et à la fin de la couture par manque de pénétration, sa qualité se détériore, sa longueur réelle est augmentée de 10 mm par rapport à celle calculée :

où / est la longueur réelle de la couture (sur la Fig. 24, 6 : 1 = b).

Cisaillement (cisaillement) et pièces de cisaillement

1. Axe (fig. 25, une). Si l'épaisseur de la partie 2 est inférieure, Et t = Sd ;

où / est le nombre de plans de coupe (zones).

2. Boulon (Fig. 25, b). Dans ce cas Un cf-ndh

Riz. 25. Connexions de pièces : une) axe; b) verrouiller

3. Rivet simple (fig. 26, une cisaille double (fig. 26, b).

Riz. 26. Schéma de conception de la connexion rivetée : une) avec un plan de coupe ; b) avec deux plans de coupe

• 4. Clés (fig. 27, une) travaillent pour le cisaillement et le concassage, mais ils ne sont principalement calculés que pour le concassage. Les zones de cisaillement et de déformation sont déterminées par les formules UNE Mer = B i 1 A CM = lt.
• 5. Connexion soudée (fig. 27, b).

La soudure d'angle s'effondre à un angle de 45 ° par rapport au plan de joint en raison du cisaillement : À- la branche de la soudure d'angle est choisie en fonction de l'épaisseur de la tôle à souder.

Couture double face : A cf = 2-0 y bcb = 1,4 à b.

Riz. 27. Connexions : une) rainure de clavette; b) soudé

Exemple 6. Déterminer le nombre requis de rivets dans le joint de deux tôles chargées avec des forces F= 85 kN (Fig. 28). Diamètre du rivet ré= 16mm. Tensions admissibles [g mer]= 100 MPa, [

De la condition de résistance au cisaillement

où A C p = k d 2/ 4 - zone de coupe; z est le nombre de rivets.

Riz. 28.

De la condition de résistance à l'écrasement où Asm = dS- zone de froissement; z est le nombre de rivets, on obtient

Conclusion : afin d'éviter le cisaillement ou l'écrasement des rivets, cinq rivets doivent être installés.

Exemple 7. Boulon en acier (fig. 29) chargé avec force F = 120 kN. Déterminer son diamètre ré et hauteur de tête ET, si les contraintes admissibles [environ p] = 120 MPa, = 80 MPa. Largeur des rayures B- 150 mm et leur épaisseur

La connexion peut s'effondrer à cause de la rupture des coutures frontales le long des jambes verticales ss " ou de la coupe de ces coutures le long des jambes horizontales ss ". Cependant, la pratique montre que la couture s'effondre le long de la section bissectrice, dont la hauteur

où À- couture jambe, dans notre cas À = 8.

Une telle couture est calculée de manière conventionnelle pour une coupe le long de la section bissectrice à partir de la condition de résistance :

où Un cf = 0,7 Sb- la zone de coupe d'un joint soudé.

Riz. 30.

Conclusion : les coutures sont sous-utilisées.

Exemple 9. L'arbre transmet un couple égal à 27 kN·m à l'aide d'une connexion cannelée (Fig. 31). Diamètre de l'arbre D = 80 mm de diamètre intérieur d = 68 mm, hauteur de fente h= 6 mm, largeur de fente b - 12 mm, longueur de raccordement / = 100 mm. Le nombre de splines est 2 = 6. Déterminez les contraintes de cisaillement et d'effondrement de la spline.

Riz. 31.

En supposant que toutes les splines sont chargées de manière identique, nous trouvons la force par spline :

Déterminer la contrainte de cisaillement :

Contrainte admissible - 80 ... 120 MPa.

Ovalisation du doigt

L'ovalisation du doigt se produit lorsque l'action de forces verticales (Fig. 7.1, v) la déformation se produit avec une augmentation du diamètre dans la section transversale. Incréments maximum du diamètre du majeur :

, (7.4)

où est le coefficient obtenu à partir de l'expérience,

À=1,5…15( -0,4) 3 ;

- module d'élasticité de l'acier des broches, MPa.

Habituellement = 0,02 ... 0,05 mm - cette déformation ne doit pas dépasser la moitié du jeu diamétral entre la goupille et l'alésage ou le trou dans la tête de bielle de la bielle.

Les contraintes qui surviennent lors de l'ovalisation (voir Fig. 7.1) aux points 1 et 3 externe et 2 et 4 les fibres internes peuvent être déterminées par les formules :

Pour la surface externe du doigt

. (7.5)

Pour la surface interne du doigt

, (7.6)

où h- l'épaisseur de la paroi du doigt, r = (ré n + réà 4 heures; F 1 et F 2 - fonctions sans dimension en fonction de la position angulaire de la section de conception j, content.

F 1 = 0.5cos j+ 0.3185sin j-0,3185j car j;

F 2 =F 1 - 0,406.

Point le plus chargé 4 ... Valeurs valides
s sv = 110 ... 140 MPa. Habituellement, les jeux de montage entre la goupille flottante et la douille de bielle sont de 0,01 ... 0,03 mm, et dans les bossages de piston en fonte, de 0,02 ... 0,04 mm. Avec une goupille flottante, l'écart entre la goupille et le bossage pour un moteur chaud ne doit pas dépasser

D = D + ( une pp D t nn - une b D t b) ré Lun, (7,7)

où une nn et une b - coefficients expansion linéaire matériau de la goupille et du bossage, 1 / K;

Dt nn et Dt b - une augmentation de la température du doigt et du patron.

Segments de piston

Les bagues de compression (Fig. 7.2) sont l'élément principal du joint de l'espace intérieur du cylindre. Ils sont installés avec un jeu radial et axial suffisamment important. Scellant bien l'espace gazeux au-dessus du piston, ils, ayant un effet de pompage, ne restreignent pas le débit d'huile dans le cylindre. Pour cela, des bagues racleurs d'huile sont utilisées (Fig. 7.3).

Principalement utilisé :

1. Anneaux à section rectangulaire. Facile à fabriquer, avoir grande surface contact avec la paroi du cylindre, ce qui assure une bonne dissipation de la chaleur de la tête de piston, mais ils sont mal rodés au miroir du cylindre.

2. Les anneaux à surface de travail conique sont bien rodés, après quoi ils acquièrent les qualités d'anneaux à section rectangulaire. Cependant, la réalisation de tels anneaux est difficile.

3. Anneaux de torsion (barres de torsion). En position de travail, un tel anneau est tordu et son surface de travail contacts avec le miroir avec un bord étroit, comme dans les coniques, ce qui assure le rodage.

4. Les bagues racleurs d'huile assurent la préservation d'un film d'huile entre la bague et le cylindre d'une épaisseur de 0,008 ... 0,012 mm dans tous les modes. Pour éviter de flotter sur le film d'huile, il doit fournir une pression radiale élevée (Fig. 7.3).

Distinguer:

a) Anneaux en fonte avec un extenseur de ressort hélicoïdal. Pour augmenter la durabilité, les courroies de travail des anneaux sont recouvertes d'une couche de chrome poreux.

b) Anneaux racleurs d'huile en acier et préfabriqués chromés. Pendant le fonctionnement, l'anneau perd son élasticité de manière inégale autour du périmètre, en particulier au niveau du joint de la serrure lorsqu'il est chauffé. En conséquence, les anneaux sont inévitables lors de la fabrication, ce qui fournit un profil de pression inégal. Grandes pressions obtenu dans le domaine du château sous la forme d'un diagramme en forme de poire 1 et larme 2 (fig. 7.4, une).

Contrainte de cisaillement transversale des doigts je- je, riz. un, τ s, MPa :

Lors de la détermination des contraintes admissibles [ τ c] selon la formule (6) pour le matériau du doigt selon le tableau. un:

Coefficient Kτ p est déterminé selon le tableau 3, en fonction du diamètre du doigt ré;

- coefficient Kτ n est déterminé selon le tableau 4, en supposant que la surface du doigt est polie ;

Coefficient KτÀ = 1 est pris pour la conception d'une goupille sans bourrelets ni rainures dans une section dangereuse ;

Coefficient Kτà déterminé par le tableau. 6, il est généralement recommandé d'utiliser un durcissement de surface.

Si la condition de résistance selon la formule (8) n'est pas remplie, vous devez choisir une nuance d'acier de meilleure qualité ou augmenter le diamètre de la goupille ré.

Riz. 4. Pièces avec concentrateurs de stress typiques : une- transition d'une taille plus petite b à plus je, rayon de conjugaison r 1 ; b - diamètre du trou transversal ré 1

Riz. 5. Schéma de conception de l'axe de charnière : une- diagramme des efforts tranchants ; b - diagramme du moment fléchissant

5.2. Calcul de flexion des doigts

Compte tenu de l'incertitude des conditions de pincement du doigt dans les joues et de l'influence de la flèche du doigt et des déformations des joues sur la répartition de la charge spécifique, un schéma de conception simplifié d'une poutre sur deux appuis chargée de deux les forces concentrées sont adoptées, Fig. 5. Des contraintes de flexion maximales se développent dans la travée médiane de la poutre. Tension plier un doigt, σ et, MPa, dans la section 4-4 , riz. 5:

σ et = H / F ≤[σ et], (9)

où M- moment fléchissant dans une section dangereuse, N mm :

M = 0,125F max ( je+ 2δ );

W – moment résistant axial, mm 3 :

W = d 3  / 32  0.1 ré  3 ,

je- la longueur de la partie frottante du doigt, déterminée en fonction du rapport l/j spécifié dans l'App. et diamètre du doigt ré, mm, trouvé à l'article 4.1 ; δ - l'épaisseur de paroi de l'œillet, telle que définie à l'article 6.1 ;

[σ et] - les contraintes admissibles en flexion par forme. (6).

Calculé par les formules (6) et (9) :

- Kσ k - le coefficient est déterminé selon le tableau. 5 en tenant compte du concentrateur de contraintes - le trou transversal pour l'alimentation en lubrifiant, Fig. un;

Chances Kσ p, Kσ n et À y sont prescrits de la même manière que le calcul du doigt selon la clause 5.1.

Si la condition de résistance selon la formule (9) n'est pas remplie, le diamètre de la goupille doit être augmenté ré.

Valeur finale ré, apposée sur le dessin, est arrondie à la plus grande valeur standard la plus proche à partir d'un certain nombre de dimensions linéaires normales conformément à GOST 6636-69.

Les éléments avec lesquels diverses pièces sont connectées, par exemple les rivets, les goupilles, les boulons (sans espace) sont principalement calculés pour le cisaillement.

Le calcul est approximatif et basé sur les hypothèses suivantes :

1) dans les sections transversales des éléments considérés, un seul facteur de force apparaît - la force transversale Q;

2) en présence de plusieurs éléments de connexion identiques, chacun d'eux perçoit la même part de la charge totale transmise par la connexion ;

3) les contraintes de cisaillement sont uniformément réparties sur la section.

La condition de résistance est exprimée par la formule :

τ moy = Q / F moy ≤ [τ] moy, où

Q- force latérale (avec plusieurs jeéléments de connexion pour la transmission de puissance P av

Q = P cf / je);

mer- contrainte de cisaillement dans le plan de la section calculée ;

F cf- zone de coupe ;

[τ] Mercredi- contrainte de cisaillement admissible.

L'effondrement est généralement calculé sur des éléments reliés par des rivets, des goupilles, des boulons. Les parois des trous dans les zones où les éléments de liaison sont installés sont soumises à un écrasement. Habituellement, le calcul de l'écrasement est effectué pour les joints, éléments de connexion qui comptent sur la coupe.

Lors du calcul de l'écrasement, on suppose que les forces d'interaction entre les pièces en contact sont uniformément réparties sur la surface de contact et en chaque point sont normales à cette surface. La force d'interaction est généralement appelée contrainte de déformation.

Le calcul de la résistance est effectué selon la formule :

cm = P cm / (i´F cm) ≤ [σ] cm, où

cm- contrainte effective d'effondrement ;

Pcm- l'effort transmis par la connexion ;

je- le nombre d'éléments de liaison ;

Fcm- la superficie estimée de l'effondrement ;

[σ] cm- contrainte d'effondrement admissible.

De l'hypothèse sur la nature de la répartition des forces d'interaction sur la surface de contact, il s'ensuit que si le contact est effectué sur la surface du demi-cylindre, alors l'aire calculée Fcm est égal à l'aire de la projection de la surface de contact sur le plan diamétral, c'est-à-dire égal au diamètre de la surface cylindrique réà sa hauteur δ :

Fcm = d´ δ

Exemple 10.3

Les tiges I et II sont reliées par la broche III et sont soumises à des efforts de traction (Fig. 10.4). Déterminer les dimensions d, D, d pièces, c, e constructions si [σ] p= 120 MN/m2, [τ] Mercredi= 80 MN / m 2, [σ] cm= 240 MN/m2.

Graphique 10.4

Solution .

1. Déterminez le diamètre de la broche à partir de la condition de résistance au cisaillement :

Nous acceptons d = 16 × 10 -3 m

2. Déterminer le diamètre de la tige I à partir de l'état de la résistance à la traction (la section transversale de la tige, affaiblie par le trou pour la goupille, est illustrée à la Fig. 10.4b):

94,2 × 10 3 10 d 2 - 1920´10 3 d - 30 0

Ayant décidé inégalité au carré, on a d³30.8´10 -3 m Nous acceptons d = 31´10 -3 m.

3. Déterminer le diamètre extérieur de la tige II à partir de l'état de la résistance à la traction, la section affaiblie par le trou pour la goupille (Fig. 10.4c) :

94,2´10 3 ´D 2 -192´10 3 ´D-61³0

En résolvant l'équation quadratique, on obtient D = 37,7 ´10 -3 m... Prenons D = 38 ´10 -3 m.

4. Vérifions si l'épaisseur des parois de la tige II est suffisante selon la condition de résistance à l'écrasement :

Étant donné que la contrainte d'écrasement dépasse la contrainte d'écrasement admissible, nous augmenterons le diamètre extérieur de la tige afin que la condition de résistance à l'écrasement soit satisfaite :

Nous acceptons ré= 39 × 10 -3 m.

5. Déterminer la taille c de l'état de la résistance au cisaillement de la partie inférieure de la barre II :

Nous accepterons c= 24 × 10 -3 m.

6. Déterminer la taille e à partir de l'état de la résistance au cisaillement de la partie supérieure de la barre I :

Nous accepterons e= 6× 10 -3 m.

Exemple 10.4

Vérifier la résistance du joint riveté (Fig.10.5a), si [τ] Mercredi= 100 MN / m 2 , [σ] cm= 200 MN / m 2 , [σ] p= 140 Mn/m2.

Graphique 10.5

Solution.

Le calcul comprend la vérification de la résistance au cisaillement des rivets, des parois des trous dans les tôles et des revêtements pour l'écrasement, ainsi que des tôles et des revêtements pour la tension.

La contrainte de cisaillement dans les rivets est déterminée par la formule :

Dans le cas considéré je= 9 (nombre de rivets d'un côté du joint), k= 2 (rivets à double cisaillement).

cf = 550´10 3 / (9´2´ ((3,14´0,02 2) / 4)) = 97,2 MN / m 2

Résistance au cisaillement excessive des rivets :

La contrainte de cisaillement des parois des trous est déterminée par la formule :

Dans un joint donné, la zone d'effondrement des parois des trous des tôles à assembler est inférieure aux parois des trous des garnitures. Par conséquent, les contraintes d'écrasement des tôles sont plus importantes que celles des overlays, on prend donc calc = δ = 16 ´10 -3 m.

Substitution valeurs numériques, on a:

cm= 550´10 3 / (9´16´10 -3 ´20´10 -3) = 191 Mn / m 2

Excès de force pour écraser les parois des trous:

Pour vérifier la résistance à la traction des tôles, on calcule les contraintes par la formule :

N- effort normal dans une section dangereuse ;

F net- surface transversale nette, c'est-à-dire section transversale de la feuille moins son affaiblissement par les trous de rivet.

Pour déterminer la section dangereuse, nous construisons un diagramme des efforts longitudinaux pour les tôles (Figure 10.5 d). Lors de la construction du schéma, nous utiliserons l'hypothèse d'une répartition uniforme de la force entre les rivets. Les zones des sections affaiblies sont différentes, il n'est donc pas clair laquelle d'entre elles est dangereuse. Nous vérifions chacune des sections affaiblies, qui sont illustrées à la figure 10.5c.

Section I-I

Section II-II

Section III-III

ça s'est avéré dangereux section I-I; la contrainte dans cette section est d'environ 2% supérieure à la contrainte admissible.

Vérifier la superposition revient au même que vérifier les feuilles. Le diagramme des efforts longitudinaux dans le patin est illustré à la figure 10.5d. Il est évident que la section III-III est dangereuse pour le revêtement, car cette section a la plus petite surface (Fig.10.5e) et la plus grande force longitudinale s'y produit N = 0,5P.

Contraintes dans la partie dangereuse de la doublure :

Les contraintes dans la section dangereuse du revêtement sont supérieures d'environ 3,5 % à celles admissibles.