Расчет на сдвиг заклепочных (болтовых) соединений

Условие прочности при сдвиге имеет вид

τ = Q/A ≤ τ_adm, (5.28)

где Q – равнодействующая внутренних сил в плоскости сдвига; А – площадь сдвига; τ_adm – допускаемое касательное напряжение материала детали.

На рис. 5.14, а показано соединение двух листов заклепками. Под действием сил F листы стремятся сдвинуться один относительно другого, но этому препятствуют заклепки, на которые и передается действие сил. Картина возможного разрушения показана на рис. 5.14, б. Соединение может разрушиться за счет среза заклепок по плоскости соединения листов. Как показывают опыты, на каждую заклепку при статическом, т.е. практически неизменном, нагружении действует одинаковая сила, и заклепки разрушаются одновременно. Поэтому считают, что сила, приходящаяся на одну заклепку, будет равна Q = = F/k, где k – число заклепок.

Приняв равномерное распределение касательных напряжений по сечению заклепки, найдем их величину как τ = Q/A, где А = πd²/4 – площадь поперечного сечения заклепки диаметром d.

б

в

а

Рис. 5.14

Условие прочности заклепок на срез имеет вид

τ = F/(kA)= Q/A ≤ τ_adm, (5.29)

где τ_adm – допускаемое напряжение на срез материала заклепок, принимают τ_adm = (0,6…0,8) σ_adm. Если разрушение заклепок возможно по одной плоскости сдвига (рис. 5.14, а, б), то соединение называют односрезным, если по двум плоскостям (рис. 5.14, в) – двухсрезным. Из формулы (5.29) можно определить необходимое число односрезных заклепок

k ≥ (4F)/(πd²·τ_adm). (5.30)

При двухсрезном и многосрезном заклепочном соединении нужно вместо числа k в формулу (5.29) подставлять общее число срезов заклепок, расположенных по одну сторону стыка соединяемых листов.

Если на конструкцию действуют динамические, т.е. изменяющиеся с большой скоростью, например, ударные и вибрационные нагрузки, при расчете заклепочных соединений на сдвиг необходимо учитывать неравномерность работы заклепок.

При соединении листов в конструкциях, представленных на рис. 5.14 не заклепками, а с помощью болтовых соединений, расчет болтов на сдвиг проводят аналогично приведенному расчету заклепок. Величины d и τ_adm будут соответственно обозначать диаметр болтов и допускаемое напряжение материала болтов на сдвиг (срез).

Дата добавления: 2014-11-29