Расчёт резьбы по направлению смятия. Запишите проверочный расчёт и

Ответьте на вопрос. К какой детали резьбового соединения (к болту или к гайке) следует применять формулы (1.1) и (1.2)?

Проверочный расчёт:

 

Условие прочности σсм ≤ [σ] см,  (1.1)

где =  - расчётное напряжение смятия в резьбе [F – осевая сила; ԁ2 – средний диаметр резьбы; h – высота профиля; z – число витков резьбы в гайке (рис.1)];            [σ]см – допускаемое напряжение смятия в резьбе [для углеродистой стали[σ]см =(0,8 † 1,0)σт;

для легированной стали [σ]см =(0,6 † 0,8)σв.

 

Проектный расчёт:

При выбранном профиле резьбы требуемое число витков резьбы в гайке.

 

Z≥ .   (1.2)     

 

Ответ на вопрос: Формулыσсм ≤ [σ] см и Z ≥ - общие для гайки и винта.

 

Содержание отчета:

· Краткие теоретические сведения по теме.

· Эскизы расчётных схем к примерам.

· Практические решения примеров.

· Анализ полученных результатов и выводы по работе.

 

5.Контрольные вопросы:

· Перечислите разъёмные соединения.

· Назовите основные элементы резьбового соединения.

· Приведите классификацию резьбы по форме профиля и сформулируйте области её применения.

· Какие типы резьбовых крепёжных соединений вы знаете?

· Какой порядок расчёта резьбового соединения.

Практическая работа

 «Сварные и заклёпочные соединения»

Цель занятия:

Закрепить теоретические знания студентов, применяемые при изучении мехеанизмов и машин, решением примеров.

Общие сведения:

    Неразъёмные соединения, получаемые за счёт деформации заклёпок или остаточной деформации конструктивных элементов деталей, называются клёпаными соединениями.

Такие соединения образуют постановкой заклёпок в совмещённые отверстия соединяемых элементов и расклёпкой с осаживанием стержня заклёпки.

Стыковые швы на прочность рассчитывают по формуле N = R ^св _с δ l, где N – расчетное действующее усилие в соединении, Н; R^св_с – расчетное сварного стыкового соединения, Н/м²; δ – толщина металла в расчетном сечении, м; l – длина шва, м.

Расчетное усилие для угловых швов рассчитывают по формуле N = 0,7 KlR ^св _с, где К – катет шва, м; l – длина шва, м; R^св_с – расчетное сопротивление срезу, Н/м²; коэффициент 0,7 показывает, что расчет ведется из предположения разрушения шва в плоскости, проходящей по гипотенузе прямоугольного треугольника.

 

3.Порядок выполнения работы:

Расчёт прочных заклёпочных швов при заданной нагрузке и заданном типе шва

Например:

 

Пример 1. Заклёпочный шов нагружен силой Fr = 40 · 10 Н. Толщина соединяемых полос

δ = 5 мм; материал – Ст2. Сделать эскиз участка шва с простановкой всех размеров.

 

Решение.

1. Для двухрядного шва внахлёстку принимаем коэффициент прочности [φ] = 0,75

2. Определяем площадь сечения соединяемых листов с учётом ослабления их отверстиями под заклёпки.

А ≥ =  = 380 ,

 

где = 1240 МПа для стали Ст2 (см. табл. 14.1.)*.

Ширина полосы

b = /δ = 380/5 = 76 мм.

 

3. Определяем диаметр заклепки  = 2δ = 2·5 = 10 мм.

Принимаем заклепки с полукруглой головкой, изготовленные из стали Ст2.

Размеры элементов шва:

шаг шва t = 4  = 4·10 = 40 мм;

расстояние от края полосы до оси заклепок е = 1,65  = 1,65·10 = 16,5 мм (для сверленых отверстий); принимаем е = 17 мм;

расстояние между рядами заклепок а = 0,6t = 0.6·40 = 24 мм; принимаем а = 25 мм.

4. Определяем необходимое число заклепок.

Из условия прочности на срез

 

Z =  =  = 3,64,

 

где i = 1 (по условию задачи);  = 140 МПа для заклепок из стали Ст2 (см. табл. 14.1.)*. Из условия прочности на смятие

 

Z =  =  = 2,86,

 

где  =280 МПа для заклепок из стали Ст2 (см. табл. 14.1.)*; принимаем Z = 4.

5. Разрабатываем конструкцию заклепочного шва (рис. 2). Окончательно определяем ширину полосы в зависимости от числа заклепок: b = 2t = 2·40 = 80 мм; параметры шва t, е, а принимаем расчетные.

6. Проверяем прочность заклепочного шва: на растяжение полосы в сечении I – I, ослабленном двумя отверстиями (z = 2), расчетное напряжение:

 

Z =  =  = 133 МПа < = 140 МПа;

 

на срез заклепками краев полосы расчетное напряжение:

 

=  =  = 83 МПа < = 140 МПа.

 

7. Определяем действительное значение коэффициента запаса прочности шва:

 

φ =  =  = 0,75; φ = [φ].

 

Пример 2. Рассчитать сварное соединение для двух полос толщиной δ = 8 мм, на которое действует растягивающая сила F = 40 · 10³ Н. Материал полоса – Ст2.

 

Решение.

1. Для сварки полос принимаем односторонний без скоса кромок стыковой шов, вид сварки – ручная дуговая, электроды – Э42.

2. Исходя из условия примера по (табл.15.1 и 14.1)* выбираем допускаемое напряжение

для сварного соединения: = 0,9 = 0,9 · 140 = 126 МПа.

3. Определяем длину стыкового шва:

 

=  =  = 319 мм       

4. Конструкция сварного соединения на рис. 2. Ширину полосы принимаем 320 мм.      

 

Содержание отчета:

· Краткие теоретические сведения по теме.

· Эскизы расчётных схем к примерам.

· Практические решения примеров.

· Анализ полученных результатов и выводы по работе.

 

5.Контрольные вопросы:

· Каковы достоинства и недостатки сварных конструкций по сравнению с заклёпочными?

· Назовите конструктивные разновидности сварных швов?

· Какие существуют зависимости между диаметром отверстия, толщиной листа и шагом заклёпочного соединения? 

· Каково назначение заклёпочных соединений?

· Где применяются заклёпочные соединения.

Практическая работа

 «Муфты»

Цель занятия:

Закрепить теоретические знания студентов, применяемые при изучении мехеанизмов и машин, решением примеров.

Общие сведения:

    Муфтами называют устройства, предназначенные для соединения валов и других вращающихся деталей и передачи вращающего момента. Кроме соединительных муфты выполняют и другие функции.

· компенсацию смещения осей соединяемых валов, обусловленного неточным изготовлением или сборкой, а также деформациями деталей;

· демпфирование толчков и ударов, возникающих при работе;

· управление работой – включение и выключение исполнительного механизма, облегчение запуска машины;

· регулирование параметров – ограничение частоты вращения машины, предохранение деталей машин от случайных перегрузок

Муфты подразделяют на четыре класса: нерасцепляемые, управляемые, самодействующие и прочие.

Расчёт муфт ведут не по номинальному, а по расчётному крутящему моменту Мкр.р.

 

3.Порядок выполнения работы: