Рассчитать диаметр винтов, крепящих крышку подшипника редуктора к корпусу при следующих исходных данных: коэффициент запаса затяжки
K3 = 1,5; число винтов Z , резьба винта – метрическая. Винт, шайба, крышка подшипника и прокладка - изготовлены из стали 10 (термообработка нормализация). При действии нагрузки FX на крышку, стык между корпусом и фланцем не должен раскрываться.
Принять: H = 0,7 d, L = 1,5 d, a = d, h = 0,25 d, диаметр отверстий в крышке dОТВ = d + 1мм, наружный диаметр шайбы D = 1,5 d, где d – наружный диаметр резьбы винта.
Для 2 группы Fx=12кН при числе винтов Z=4
Примечания
При неконтролируемой затяжке РI = Т / (3 ... 4), при контролируемой затяжке РI = Т / (1,2 ... 1,5) [3, c. 65].
Модуль упругости материала крышки Е = 2,1·105 МПа [1, с.34].
Податливость головки винта принять λГВ = 0,15 / (Е·Н); податливостью прокладки пренебречь; податливость шайбы отнести к податливости системы винта.
При a ≤ d допускается конус давления заменять эквивалентным цилин- дром давления.
При L = 1,5d податливость корпуса можно принять примерно равной податливости фланца крышки подшипника, поэтому предварительное значение коэффициента внешней нагрузки χ задать равным 0,25.
Решение
При действии на соединение внешней силы F между болтом и стыком сжатие соединяемых болтом деталей уменьшается на столько, на сколько болт растягивается
1-χFλд=χFλб;
где λд-коэффициент податливости соединяемых деталей
λб- коэффициент податливости болта
Коэффициент внешней нагрузки
χ=λдλб+λд
коэффициент податливости болта
λб=lAE
где длина деформируемой части, равная толщине сжимаемых деталей
А-площадь поперечного сечения болта
Е-модуль упругости материала болта
Предварительное значение коэффициента внешней нагрузки χ задаем равным 0,25.
Условие невозможности раскрытия стыка
Fз=k1-χFб
где k-коэффициент затяжки болта, по условию k=1,5;
При отсутствии последующей затяжки сила, действующая на один болт
Fp=1,3Fз+χFZ=1,5∙1,31-0,25∙3+0,25∙3=5,13кН;
Проектный расчет болта при отсутствии последующей затяжки проводим по формуле
d1=1,13FPσp=1,135,13∙10380∙106=0,00904м=9,04мм;
что соответствует метрической резьбе М12 Р=1,75; d1=10,11мм; d2=10,86мм
H = 0,7 d=8,4мм,
L = 1,5 d=18мм,
a = d=12мм, h = 0,25 d=3мм,
диаметр отверстий в крышке dОТВ = d + 1мм=13мм,
наружный диаметр шайбы D = 1,5 d=18мм,
где d =12мм– наружный диаметр резьбы винта.
Вычислим значение
χ=λдλб+λд=0,10,252+0,1=0,28
λб1=LAE=18∙43,14∙122∙Е=0,159Е;
λГБ=0,15ЕН=0,158,4Е=0,0178Е;
λр=0,49d2Е1,44+9,28Pd=0,4910,86E1,44+9,28∙1,7512=0,075E;
λб=0,159+0,0178+0,075E=0,252E;
λф-к=2аAE=2аπ4(D+atg302-dотв2)Е=2∙123,144[18+12∙0,5772-132]Е
=0,0751Е;
λш=4hшπD2-d02E=123,14182-132E=0,0247E;
λд=0,0751+0,0247E=0,1E;
Принимаем винт М12, Р=1,75;
2 ЗАДАЧА ПО СВАРНЫМ СОЕДИНЕНИЯМ
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
