4.2.6 Proračun igle za smicanje

Izračunajmo prst za rezanje.

Snaga prstiju je osigurana

4.3.5 Proračun ležajeva poluge

Odabiremo dvoredni sferični valjkasti ležaj br. 3003168 prema GOST 5721-75 s parametrima: C=2130000 N, d=340mm, D=520mm, B=133mm.

Metodu ćemo izračunati prema formuli navedenoj u.

Životni vijek ležaja:

gdje je b 1 faktor koji uzima u obzir smjer opterećenja, b 1 = 5;

b 2 - faktor koji uzima u obzir uvjete podmazivanja, b 2 = 1;

b 3 - temperaturni koeficijent, b 3 = 1;

b 4 - koeficijent veličine, b 4 = 1,5;

b 5 - faktor koji uzima u obzir svojstva materijala, b 5 = 1,1;

D a - promjer kugle, D a = 100 mm;

v - polovica kuta oscilacije, v = 90 o;

C - nazivna dinamička nosivost, C = 2.130.000 N;

Životni vijek ležaja poluge:

Prilikom izbacivanja 1 reda obratka, pogonska osovina, poluga i, shodno tome, ležaj poluge okreću se za kut od 180 i za isti kut tijekom obrnutog hoda. Ovaj kut odgovara 1 okretaju.

Oni. Postoji 1 obrtaj ležaja poluge po redu obratka.

Masa jednog reda izradaka je 11200 kg = 112 tona.Produktivnost mlina je 210 t/h.

Broj praznina u 1 satu 210/112 = 1,85 kom.

To znači da će za 1 sat ležaj poluge napraviti 1,85 okretaja.

Zatim, životni vijek, izražen u satima, za ležaj poluge je G/15.

Godišnji fond radnog vremena je 7200..7400 sati (ako se od 8760 sati godišnje oduzmu sati planiranih popravaka cijelog mlina). Uzimajući ovo u obzir, vijek trajanja može se izraziti u godinama:

gdje je n h - broj okretaja ležaja po 1 satu.

Životni vijek ležaja poluge:

Zatvorena električna pumpa

Gdje je dopušteno posmično naprezanje ključa, ispunjen je uvjet za provjeru spoja ključa na posmik...

Dodjeljujemo debljinu prirubnice matice, uzimajući da je jednaka: NB = 0,3 * NG = 21 mm. Opasni dio: 3 - 3 (slika 2); Uvjet statičke posmične čvrstoće: fsr? [fsr]; gdje je [fsr] = ; [s] = 4…5; uB= 250 MPa; Uzmimo [s]=5, [fsr] = MPa. ==8...

Dizajn vijčanog mehanizma

Opasni dio: 4 - 4 (slika 2); Pogledajte sliku 1 za dijagram opterećenja zavojnice. 5; Riža. 5. Shema opterećenja zavojnice niti pri proračunu na smik Uvjet statičke čvrstoće pri smiku: fsr? [fsr] (definicija [fsr] - vidi gore)...

Dizajn pogona

Uvjet čvrstoće na smicanje, gdje je [fsr] dopušteno naprezanje na smicanje; [fsr] = 100 MPa (, str. 74); stoga je stanje čvrstoće osigurano. 8.2 Spoj s klinom sporohodne osovine s zupčanikom. 8.2...

Dizajn pogona

Uvjet čvrstoće na smicanje, gdje je [fsr] = 100 MPa (, str. 74); stoga je stanje čvrstoće osigurano. 8.3 Spoj s ključem osovine mjenjača male brzine s pogonskim lančanikom lančanog prijenosa 8.3...

Dizajn pogona

Uvjet čvrstoće na smicanje, gdje je [fsr] = 100 MPa (, str. 74); stoga je stanje čvrstoće osigurano...

Dizajn pogona pokretne trake

Odabir ključnih priključaka proveden je tijekom 1. faze preliminarnog izgleda. Svi ključevi su prizmatični (GOST 233360-78) (vidi sliku 8) Ključ doživljava naprezanje gnječenja na bočnim površinama (cm) i naprezanje smicanja (prosj.)...

Projektiranje mjenjača na bazi zatvorenog diferencijalnog planetarnog mehanizma za visinski turboprop motor

Matica s prorezima 76 prima potisak vijka. Uz njegovu pomoć, odvojivi unutarnji prsten kugličnog ležaja 70 pritisnut je na prsten osovine; također pričvršćuje glavčinu 39 na klinove. Provjerimo smicanje navoja matice: (5.1...

Dizajn strugača MoAZ-60071

Za izračunavanje veličine prsta uzet ćemo ga kao gredu učvršćenu na dva nosača na koju sa strane hidrauličkog cilindra djeluje sila Sp koja uzrokuje momente savijanja jer moment savijanja djeluje u ravnini...

Proračun zrakoplovnog klipnog motora

Proračun je napravljen za čvrstoću na momente savijanja; do najveće dopuštene deformacije (ovalizacije) kako bi se izbjeglo zaglavljivanje u gornjoj glavi klipnjače; na specifični pritisak na njegove površine za trljanje...

Proračun pogona potiskivača peći

Smična naprezanja određuju se formulom: gdje je: b - širina ključa, - površina rezanja ključa, - dopušteni smični napon, = 60... 100 MPa (manje vrijednosti se prihvaćaju za nejednaka ili udarna opterećenja), l - standardni ključ duljina...

Proračun četverocilindričnog rednog dizel motora

Tijekom rada motora klipni klip je izložen promjenjivim opterećenjima, što rezultira naprezanjem savijanja, smicanja, gnječenja i ovalizacije. Sukladno navedenim uvjetima rada za materijale...

Mjenjač za visinski turboprop motor

Matica s prorezom apsorbira potisak vijka. Uz njegovu pomoć, odvojivi unutarnji prsten kugličnog ležaja pritisnut je na ovratnik vratila; također pričvršćuje glavčinu na klinovima. Provjerimo smicanje navoja matice: (5.1...

Pužni mjenjač

, (6.2) gdje je b širina ključa, mm; . Time je osigurana čvrstoća spojeva s ključevima...

Toplinska i strukturni proračuni klipni kompresor

Najveći pritisak na svornjak klipa u ležaju Najveći pritisak na spoju svornjaka s klipom Naprezanje na savijanje Smično naprezanje u presjeku između glave klipa i glave...

Po smjeni naziva se opterećenje kod kojeg se u presjeku grede pojavljuje samo jedan faktor unutarnje sile – poprečna sila.

Promotrimo gredu na koju djeluju dvije sile jednake veličine (slika 20) i suprotno usmjerene. Te su sile okomite na os grede, a razmak između njih je zanemariv. Ako su te sile dovoljno jake, dolazi do smicanja.

Lijeva strana tijela je odvojena od desne duž određenog dijela AB. Deformacija koja prethodi smicanju, a sastoji se u iskrivljenju desnih uglova elementarnog paralelopipeda, naziva se smicanje. Na sl. 20, b prikazano je smicanje koje se događa u paralelopipedu prije reza; pravokutnik krevet pretvara u paralelogram krevet". Veličina SS K , kojemu presjek CD pomaknut u odnosu na susjedni dio ab, naziva se apsolutni pomak. Kut Y za koji se mijenjaju pravi kutovi paralelopipeda naziva se relativni pomak.

Riža. 20. Shema posmične deformacije: A) sile smicanja koje djeluju na gredu; b) deformacija elementa grede krevet

Zbog malih deformacija kut U može se definirati na sljedeći način:

Očito, u odjeljku AB od šest unutarnjih čimbenika sile nastat će samo poprečna sila Q, jednako sili F:

Ova sila smicanja Q uzrokuje pojavu samo posmičnih naprezanja tj.

Slična je slika u dijelovima koji se koriste za spajanje pojedinačni elementi strojevi, - zakovice, klinovi, vijci itd., budući da u mnogim slučajevima percipiraju opterećenja okomita na njihovu uzdužnu os.

Bočno opterećenje u navedene detalje nastaje, posebice, tijekom napetosti (sabijanja) elemenata koji se spajaju. Na sl. Slika 21 prikazuje primjere spojeva klinom (a), zakovicama (b), vijcima (c) i klinovima (d). Ista vrsta opterećenja spojnih dijelova javlja se i kod prijenosa momenta, npr. kod spajanja zupčanika na vratilo pomoću zatika, koji pri prijenosu momenta s zupčanika na vratilo (ili obrnuto) nosi opterećenje okomito na svoju os.

Riža. 21.

A) igla; b) zakovica; V) pričvršćen vijcima; G) s ključem

Stvarni uvjeti rada razmatranih dijelova su složeni i uvelike ovise o tehnologiji izrade pojedinih konstrukcijskih elemenata i njihovoj montaži.

Praktični proračuni ovih detalja vrlo su uvjetni i temelje se na sljedećim osnovnim pretpostavkama:

• 1. U presjeku nastaje samo jedan unutarnji čimbenik sile - poprečna sila Q.
• 2. Tangencijalni naponi koji nastaju u presjeku ravnomjerno su raspoređeni po njegovoj površini.
• 3. Ako je spoj izveden s više istovjetnih dijelova (vijci i sl.), pretpostavlja se da su svi jednako opterećeni.

Uništavanje spojnih elemenata (u slučaju nedovoljne čvrstoće) nastaje kao rezultat njihovog rezanja duž ravnine koja se podudara s kontaktnom površinom dijelova koji se spajaju (vidi sl. 21.6). Stoga se za ove elemente kaže da rade posmično, a posmična naprezanja koja nastaju u njihovom presjeku nazivaju se i smična naprezanja i označavaju t av.

Na temelju gore formuliranih pretpostavki dobivamo sljedeći uvjet posmične čvrstoće:

Gdje g S r- izračunati posmični napon koji nastaje u poprečnom presjeku dijela koji se izračunava; Q- posmična sila koja uzrokuje smicanje spojnih elemenata (vijci, zakovice itd.); [t sr]- dopušteni posmični napon, ovisno o materijalu spojnih elemenata i radnim uvjetima konstrukcije; ZA cp- ukupna površina rezanja: LA cp - A cp t(Ovdje Srijeda- područje rezanja jednog spojnog elementa; z- broj spojnih elemenata; / - broj presječnih ravnina u jednom spojnom elementu).

U strojarstvu se pri proračunu klinova, svornjaka, ključeva itd. uzimaju [T avg] = (0,5...0,6)*[o] - za plastične materijale i [x cf] = (0,8... 1,0)-[A]- za lomljive materijale. Manje vrijednosti se uzimaju kada je točnost određivanja efektivnih opterećenja niska i moguća je mogućnost nestriktnog statičkog opterećenja.

Formula (30) je ovisnost za izračun provjere posmične veze. Ovisno o formuliranju problema, može se transformirati za određivanje dopuštenog opterećenja ili potrebne površine presjeka (proračun).

Proračun smicanja osigurava čvrstoću spojnih elemenata, ali ne jamči pouzdanost konstrukcije (sklopa) u cjelini. Ako je debljina elemenata koji se spajaju nedovoljna, tada tlakovi koji nastaju između stijenki njihovih rupa i spojnih dijelova postaju neprihvatljivo veliki. Kao rezultat toga, zidovi rupa su zgnječeni i veza postaje nepouzdana. Ako je promjena oblika rupe značajna (pri visokim tlakovima), a udaljenost od središta do ruba elementa mala, dio elementa može biti odrezan (izboden).

pri čemu tlakovi koji nastaju između površina rupa i spojnih dijelova(Sl. 22, a) na obično se zove naprezanja gnječenja i označite ih Os*. Prema tome, proračun koji osigurava odabir takvih dimenzija dijelova pri kojima neće doći do značajne deformacije stijenki rupa naziva se proračun kolapsa. Raspodjela ležajnih naprezanja na dodirnoj površini dijelova je vrlo nesigurna (Sl. 22, b) a u velikoj mjeri ovisi o razmaku (u neopterećenom stanju) između stijenki rupe i vijka (zakovice i sl.).

Riža. 22. Prijenos pritiska na šipku zakovice: A) opći oblik spoj zakovica; b) raspodjela naprezanja duž generatrise; V) područje drobljenja zakovice

Proračun za gnječenje također je uvjetovan i provodi se pod pretpostavkom da su sile interakcije između dijelova jednoliko raspoređene po kontaktnoj površini i normalne na ovu površinu u svim točkama.

Odgovarajuća formula za izračun ima oblik

Gdje F- opterećenje drobljenjem; 1A SM - ukupno zgužvano područje; [[a cm = (2,..2.5)-[[a c] - dopušteno tlačno naprezanje dodirnog materijala čija je čvrstoća manja.

Za izračunato područje gnječenja tijekom kontakta duž ravnine (Sl. 21, G) uzeti stvarno kontaktno područje A cm = 1-1, gdje je / veličina ključa u smjeru okomitom na ravninu crtanja; pri dodiru na cilindričnu površinu (vidi sl. 21, a, b, c i sl. 22, a, c) izračunata površina se uzima kao površina projekcije kontaktne površine na središnju ravninu, tj. A cm = d-d. Za različite debljine dijelova koji se spajaju, trebali biste ih zamijeniti d „i“. Ukupna površina drobljenja ?A SM = ACM -z(gdje je z broj veznih elemenata).

Kao što je već spomenuto, u nekim izvedbama spojni dijelovi (igle, ključevi) rade za rezanje duž uzdužnih presjeka (vidi sliku 21, d); Preduvjeti za proračun i njegova metodologija ostaju isti kao i za rezanje po poprečnim presjecima.

Osim proračuna za smicanje i drobljenje potrebno je provjera vlačne čvrstoće spojenih elemenata po oslabljenom presjeku. U ovom slučaju područje poprečni presjek prihvaćeno uzimajući u obzir slabljenje:

Gdje I to je to - područje oslabljenog dijela.

Na sl. 23 prikazuje vijčani spoj. Ovlasti F imaju tendenciju pomicati listove jedan u odnosu na drugi. To sprječava vijak na koji se sa strane svakog lima prenose sile raspoređene po kontaktnoj površini čije su rezultante jednake F. Ove sile nastoje prerezati vijak duž ravnine odvajanja limova T- l, jer u ovom presjeku djeluje najveća bočna sila Q = F.

Uz pretpostavku da su tangencijalni naponi jednoliko raspoređeni, dobivamo

Riža. 23. Vijčani spoj: A) opći oblik; b) područje drobljenja

Dakle, uvjet posmične čvrstoće vijka poprima oblik

Odavde možete pronaći promjer vijka:

Pri proračunu ove vijčane veze treba uzeti u obzir da opterećenja koja se primjenjuju na spojne elemente, osim izrezati uzrok drobljenje dodirnih površina.

Gdje Ah, - predstavlja područje projekcije kontaktne površine na dijametralnu ravninu (vidi sl. 22, b, c): A sh = 3 d.

Zatim uvjet za čvrstoću na gnječenje vijčane veze (vidi sl. 23)

odakle nam to

Biti zadovoljan uvjeti čvrstoće na smicanje i gnječenje, Od dva pronađena promjera, trebali biste uzeti veći, zaokružujući ga na standardnu ​​vrijednost.

Uobičajeno je oslanjati se na smicanje za neke zavarene spojeve (slika 24).

Riža. 24. Dijagram zavarenog spoja: A) dijagram dizajna kutnog zavara; b) područje rezanja ABCD zavariti

Ako ne uzmete u obzir kuglice, tada u presjeku kutni zavar ima oblik jednakokračnog. pravokutni trokut(vidi sliku 24, A). Uništavanje šava će se dogoditi duž njegovog minimalnog presjeka ABCD(vidi sliku 24, b),čija visina k = 3- cos 45° =0,7 3 .

Za zavareni spoj s preklapanjem, oba šava su uključena u izračun. U ovom slučaju zapisujemo uvjet za čvrstoću šava:

gdje je / t procijenjena duljina krajnjeg šava; t, - dopušteno naprezanje za zavarene spojeve.

Budući da se na početku i na kraju šava njegova kvaliteta pogoršava zbog nedostatka proboja, njegova se stvarna duljina povećava za 10 mm u usporedbi s izračunatom:

gdje je / stvarna duljina šava (na slici 24, 6:1 = b).

Dijelovi podložni smicanju (smicanju) i drobljenju

1. Osovina (Sl. 25, A). Ako je debljina dijela 2 manja, A t = Sd;

gdje je / broj ravnina (površina) reza.

2. Vijak (slika 25, b). U ovom slučaju I srijeda -ndh

Riža. 25. Veze dijelova: A) os; b) vijak

3. Jednostruka zakovica (Sl. 26, A dvostruki rez (sl. 26, b).

Riža. 26. Dijagram dizajna zakovne veze: A) s jednom reznom ravninom; b) s dvije sječne ravnine

• 4. Tipke (Sl. 27, A) Rade za smicanje i drobljenje, ali su proračunati uglavnom samo za drobljenje. Površine smicanja i gužvanja određuju se formulama A prosj. = b i 1 A CM =lt.
• 5. Zavareni spoj (Sl. 27, b).

Kutni zavar lomi pod kutom od 45° u odnosu na ravninu razdvajanja kao rezultat posmicanja: Do- krak kutnog zavara, odabran prema debljini lima koji se zavaruje.

Dvostrani šav: A av = 2-0 y bsb = 1,4 biti.

Riža. 27. Veze: A) s ključem; b) zavareni

Primjer 6. Odrediti potreban broj zakovica u spoju dva lima opterećena silama F= 85 kN (slika 28). Promjer zakovice d= 16 mm. Dopuštena naprezanja [g sr]= 100 MPa, [

Iz uvjeta posmične čvrstoće

Gdje A C p=k d 2/ 4 - rezna površina; z - broj zakovica.

Riža. 28.

Iz uvjeta čvrstoće na gnječenje Gdje Asm = dS- područje drobljenja; z je broj zakovica koji dobivamo

Zaključak: kako bi se izbjeglo smicanje ili gnječenje zakovica, treba postaviti pet zakovica.

Primjer 7. Čelični vijak (slika 29) opterećen je silom F= 120 kN. Odredite njegov promjer d i visine glave I, ako su dopuštena naprezanja [o r] = 120 MPa, = 80 MPa. Širina trake b- 150 mm i njihovu debljinu

Veza može propasti zbog puknuća prednjih šavova duž okomitih nogu ss" ili od rezanja ovih šavova duž vodoravnih krakova ss". Međutim, praksa pokazuje da je šav uništen duž simetrale, čija je visina

Gdje Do- šava nogu, u našem slučaju Do = 8.

Takav šav je uvjetno dizajniran za rezanje duž simetrale na temelju stanja čvrstoće:

Gdje A av = 0,7 3b- područje rezanja jednog zavara.

Riža. trideset.

Zaključak: šavovi su premalo opterećeni.

Primjer 9. Vratilo prenosi zakretni moment od 27 kN m pomoću klinaste veze (slika 31). Promjer osovine D= 80 mm unutarnji promjer d = 68 mm, visina utora h= 6 mm, šir b- 12 mm, duljina priključka / = 100 mm. Broj klinova 2 = 6. Odrediti posmična i tlačna naprezanja klina.

Riža. 31.

Pod pretpostavkom da su svi utori jednako opterećeni, nalazimo silu po utoru:

Odredimo napon smicanja:

Dopuštena naprezanja - 80 ... 120 MPa.

Ovalizacija prsta

Ovalizacija prsta nastaje kada djelovanje vertikalne sile(Sl. 7.1, V) deformacija se javlja s povećanjem promjera presjeka. Maksimalna povećanja promjera prsta u srednjem dijelu:

, (7.4)

gdje je koeficijent dobiven iz eksperimenta,

DO=1,5…15( -0,4) 3 ;

– modul elastičnosti čelika za prste, MPa.

Tipično = 0,02...0,05 mm - ova deformacija ne bi trebala premašiti polovicu dijametralnog zazora između klina i izbočina ili rupe na glavi klipnjače.

Naprezanja koja nastaju tijekom ovalizacije (vidi sl. 7.1) u točkama 1 I 3 vanjski i 2 I 4 unutarnja vlakna mogu se odrediti formulama:

Za vanjsku površinu prsta

. (7.5)

Za unutarnju površinu prsta

, (7.6)

Gdje h– debljina stijenke prsta, r = (d n + d na 4; f 1 i f 2 – bezdimenzionalne funkcije ovisno o kutnom položaju proračunskog presjeka j, radostan.

f 1 =0,5 cos j+0,3185 sin j-0,3185j cos j;

f 2 =f 1 - 0,406.

Najopterećenija točka 4 . Valjane vrijednosti
s Sv. = 110...140 MPa. Tipično, ugradbeni razmaci između plutajućeg klina i čahure klipnjače su 0,01...0,03 mm, au izbočinama klipa od lijevanog željeza 0,02...0,04 mm. S plutajućim zatikom, razmak između zatika i izbočine za topli motor više ne bi trebao biti

D = D¢+( a pp D t pp - a b D t b) d pon, (7.7)

Gdje a pp i a b – koeficijenti linearna ekspanzija materijal igle i izbočine, 1/K;

Dt pp i Dt b – povećanje temperature prsta i glave.

Klipni prstenovi

Kompresijski prstenovi (slika 7.2) glavni su element brtvljenja prostora unutar cilindra. Instaliran s dovoljno velikim radijalnim i aksijalnim zazorom. Dobro brtvljenje plinskog prostora iznad klipa, oni, imajući učinak pumpanja, ne ograničavaju protok ulja u cilindar. Za to se koriste prstenovi za struganje ulja (Sl. 7.3).

Uglavnom se koristi:

1. Prstenovi pravokutnog presjeka. Jednostavan za proizvodnju, ima velika površina u kontaktu sa stijenkom cilindra, što omogućuje dobro odvođenje topline s glave klipa, ali ne naliježu dobro u provrt cilindra.

2. Karike sa stožastom radnom plohom dobro se razbijaju, nakon čega poprimaju svojstva karika pravokutnog presjeka. Međutim, proizvodnja takvih prstenova je teška.

3. Prstenovi za uvijanje (torzione šipke). U radnom položaju takav prsten je upleten i radna površina dodiruje zrcalo uskim rubom, poput stožastih, što osigurava uhodavanje.

4. Prstenovi za struganje ulja osiguravaju očuvanje uljnog filma između prstena i cilindra debljine 0,008...0,012 mm u svim režimima. Kako bi se spriječilo plutanje na uljnom filmu, on mora osigurati visok radijalni tlak (Sl. 7.3).

Tamo su:

a) Prstenovi od lijevanog željeza s ekspanderom upletene opruge. Kako bi se povećala izdržljivost, radni prstenovi prstenova obloženi su slojem poroznog kroma.

b) Čelični i prefabricirani kromirani prstenovi za struganje ulja. Tijekom rada, prsten gubi elastičnost neravnomjerno po obodu, posebno na spoju brave kada se zagrijava. Kao rezultat toga, prstenovi su prisiljeni tijekom proizvodnje, što daje neravnomjeran dijagram pritiska. Veliki pritisak dobiven na području dvorca u obliku dijagrama u obliku kruške 1 i u obliku suze 2 (Sl. 7.4, A).

Posmična naprezanja klina u presjeku ja- ja, riža. 1, τ s, MPa:

Pri određivanju dopuštenih naprezanja [ τ c ] prema formuli (6) za prst materijal prema tablici. 1:

Koeficijent Kτ p se određuje prema tablici 3 ovisno o promjeru prsta d;

- koeficijent Kτ n se određuje prema tablici 4, pod pretpostavkom da je površina prsta polirana;

Koeficijent Kτ Do = 1 prihvaća se za konstrukciju zatika bez rubova ili utora u opasnom dijelu;

Koeficijent Kτ na određuje se prema tablici. 6, Općenito se preporučuje korištenje površinskog otvrdnjavanja.

Ako uvjet čvrstoće prema formuli (8) nije ispunjen, trebate odabrati kvalitetniji čelik ili povećati promjer zatika d.

Riža. 4. Dijelovi s tipičnim koncentratorima naprezanja: A– prijelaz s manje veličine b više l, polumjer zaobljenja r 1 ; b – promjer križnog otvora d 1

Riža. 5. Dijagram proračuna zatika šarke: A– dijagram posmičnih sila; b – dijagram momenata savijanja

5.2. Proračun savijanja prstiju

Uzimajući u obzir nesigurnost uvjeta za uklještenje prsta u obraze i utjecaj otklona prsta i deformacije obraza na raspodjelu specifičnog opterećenja, pojednostavljena proračunska shema grede na dva oslonca opterećena s dvije koncentrirane sile je usvojen, Sl. 5. Najveća naprezanja savijanja razvijaju se u srednjem rasponu grede. Naponi savijanje prstiju, σ i, MPa, u presjeku 4-4 , riža. 5:

σ i = M/Š≤[σ i ], (9)

Gdje M– moment savijanja u opasnom presjeku, N∙mm:

M = 0,125F max ( l+ 2δ );

W – aksijalni moment otpora, mm 3:

W = πd 3  / 32  0,1 d  3 ,

l- duljina trljajućeg dijela prsta, određena ovisno o omjeru l/d, dano u Dodatku. i promjer prsta d, mm, nalazi se u stavku 4.1; δ – debljina stijenke oka, određena u klauzuli 6.1;

[σ i ] – dopuštena naprezanja pri savijanju prema obliku. (6).

Izračunato pomoću formula (6) i (9):

- Kσ k – koeficijent se određuje prema tablici. 5 uzimajući u obzir koncentrator naprezanja - poprečni otvor za dovod maziva, sl. 1;

Izgledi Kσ p, Kσ n i DO y propisano je na isti način kao i izračun prstiju prema klauzuli 5.1.

Ako uvjet čvrstoće prema formuli (9) nije zadovoljen, potrebno je povećati promjer zatika d.

Konačna vrijednost d, naznačeno na crtežu, zaokružuje se na najbližu veću standardnu ​​vrijednost od broja normalnih linearnih dimenzija u skladu s GOST 6636-69.

Elementi koji spajaju različite dijelove, na primjer, zakovice, igle, vijci (bez zazora) uglavnom su namijenjeni za rezanje.

Izračun je približan i temelji se na sljedećim pretpostavkama:

1) u poprečnim presjecima razmatranih elemenata pojavljuje se samo jedan faktor sile - poprečna sila Q;

2) ako postoji više istovrsnih veznih elemenata, svaki od njih preuzima isti udio ukupnog opterećenja koje prenosi veza;

3) tangencijalni naponi su ravnomjerno raspoređeni po presjeku.

Uvjet čvrstoće izražava se formulom:

τ av = Q/F av ≤[ τ] av, Gdje

Q- posmična sila (kod nekoliko ja spojni elementi pri prijenosu sile P prosj

Q = P avg /i);

τ prosj- posmično naprezanje u ravnini proračunskog presjeka;

F prosj- područje rezanja;

[τ] prosj- dopušteni smični napon.

Elementi koji su povezani zakovicama, klinovima i vijcima u pravilu se proračunavaju na kolaps. Zidovi rupa u područjima gdje su ugrađeni spojni elementi podložni su urušavanju. Obično se izračuni ležaja izvode za spojeve spojni elementi koji su predviđeni za rezanje.

Pri proračunu gnječenja pretpostavlja se da su sile međudjelovanja između dodirnih dijelova jednoliko raspoređene po dodirnoj površini i da su u svakoj točki normalne na tu površinu. Sila međudjelovanja obično se naziva naprezanjem gnječenja.

Proračuni čvrstoće izvode se pomoću formule:

σ cm = P cm /(i´F cm) ≤ [σ] cm, Gdje

σ cm- efektivno naprezanje pri gnječenju;

P cm- sila koja se prenosi vezom;

ja- broj spojnih elemenata;

F cm- izračunata površina drobljenja;

[σ] cm- dopušteno naprezanje ležaja.

Iz pretpostavke o prirodi raspodjele sila međudjelovanja po kontaktnoj površini slijedi da ako se kontakt odvija preko površine polucilindra, tada je izračunata površina F cm jednaka površini projekcije kontaktne površine na dijametralnu ravninu, tj. jednak promjeru cilindrične površine d do svoje visine δ :

F cm = d´ δ

Primjer 10.3

Šipke I i II spojene su klinom III i opterećene su vlačnim silama (slika 10.4). Odredite dimenzije d, D, d kom, c, e dizajni, ako [σ] r= 120 MN/m2, [τ] prosj= 80 MN/m2, [σ] cm= 240 MN/m2.

Slika 10.4

Riješenje .

1. Odredite promjer zatika iz uvjeta čvrstoće na smicanje:

Prihvacamo d = 16×10 -3 m

2. Odredite promjer štapa I iz uvjeta vlačne čvrstoće (presjek štapa oslabljen rupom za klin prikazan je na sl. 10.4b):

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

Odlučivši se kvadratna nejednakost, dobivamo d³30.8´10 -3 m. Uzimamo d = 31´10 -3 m.

3. Odredimo vanjski promjer šipke II iz uvjeta vlačne čvrstoće presjeka oslabljenog rupom za klin (slika 10.4c):

94,2´10 3´D 2 -192´10 3´D-61³0

Rješavanjem kvadratne jednadžbe dobivamo D = 37,7 ´10 -3 m. Uzmimo D = 38 ´10 -3 m.

4. Provjerimo je li debljina stijenki šipke II dovoljna prema uvjetu čvrstoće na gnječenje:

Budući da naprezanje ležaja premašuje dopušteno naprezanje ležaja, povećat ćemo vanjski promjer štapa tako da bude zadovoljen uvjet nosivosti:

Prihvacamo D= 39×10 -3 m.

5. Odredite veličinu c iz uvjeta posmične čvrstoće donjeg dijela šipke II:

Prihvatimo c= 24×10 -3 m.

6. Veličinu e odredimo iz uvjeta posmične čvrstoće gornjeg dijela štapa I:

Prihvatimo e= 6×10 -3 m.

Primjer 10.4

Provjerite čvrstoću spoja zakovice (slika 10.5a), ako [τ] prosj= 100 Mn/m2, [σ] cm= 200 Mn/m2, [σ] r= 140 Mn/m2.

Slika 10.5

Riješenje.

Proračun uključuje provjeru posmične čvrstoće zakovica, stijenki rupa u limovima i pločama za gnječenje, kao i limova i ploča na napetost.

Smično naprezanje u zakovicama određuje se formulom:

U ovom slučaju ja= 9 (broj zakovica na jednoj strani spoja), k= 2 (dvostruke posmične zakovice).

τ av = 550´10 3 / (9´2´((3,14´0,02 2) /4)) = 97,2 Mn/m 2

Prekomjerna posmična čvrstoća zakovica:

Napon gnječenja stijenki rupe određuje se formulom:

U danom spoju, područje gnječenja zidova rupa u limovima koji se spajaju je manje od zidova rupa u pločama. Posljedično, naprezanje na gnječenje za ploče je veće nego za prekrivke, pa prihvaćamo δ izr = δ = 16 ´10 -3 m.

Zamjena numeričke vrijednosti, dobivamo:

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

Prekomjerna čvrstoća zbog drobljenja stijenki rupe:

Za provjeru vlačne čvrstoće limova izračunavamo naprezanje pomoću formule:

N- normalna sila u opasnom dijelu;

F mreža- neto površina poprečnog presjeka, tj. Površina poprečnog presjeka lima minus njegovo slabljenje rupama za zakovice.

Za određivanje opasnog presjeka konstruiramo dijagram uzdužnih sila za ploče (slika 10.5 d). Pri izradi dijagrama koristit ćemo se pretpostavkom jednolike raspodjele sile između zakovica. Područja oslabljenih dionica su različita, pa nije jasno koja je od njih opasna. Provjeravamo svaki od oslabljenih odjeljaka, koji su prikazani na slici 10.5c.

odjeljak I-I

Odjeljak II-II

Odjeljak III-III

Ispostavilo se da je opasno odjeljak I-I; naprezanje u ovom dijelu je približno 2% veće od dopuštenog.

Provjera preklapanja slična je provjeri listova. Dijagram uzdužnih sila u oblozi prikazan je na slici 10.5d. Očito je da je presjek III-III opasan za oblogu, jer ovaj odjeljak ima najmanju površinu (slika 10.5e) iu njemu se javlja najveća uzdužna sila N = 0,5P.

Naprezanja u opasnom dijelu obloge:

Naprezanja u opasnom dijelu obloge su oko 3,5% veća od dopuštenih.