Расчет заклепочных соединений

Лекция 17 Расчеты прочности соединений

Вопросы, рассматриваемые на лекции:

1. Расчет заклепочных соединений.

2. Расчет резьбовых соединений

3. Расчет шпоночных соединений

4. Расчет сварных соединений

5. Расчет клеевых соединений

Для изготовления заклепок используют пластичные легко деформируемые материалы: медь, дюралюмин, титан, незакаленные стали. Обязательным требованием является однородность материалов во избежание появления гальванических пар. Стальные заклепки применяются для соединений деталей общемашиностроительного назначения, работающих при значительных нагрузках, но не в агрессивной среде. Изготовляют их обычно из стали Ст0, Ст2, Ст3. Обычно заклепки рассчитывают на срез и смятие. Расчетная схема заклепочного соединения представлена на рис. 1.

 

А Р₂ А

d

F P F

b

P₁

  A - A   Тδ₁ F δ₁ F

Т

Рис. 1 К расчету заклепочного соединения

Основными видами нагрузки заклепочного соединения являются силы F, и моменты T, действующие в плоскости стыка. При этом часть нагрузки передают силы трения на стыке. Тело заклепки подвержено действию напряжний среза, смятия и изгиба. При расчете соединения условно полагют, что трение на стыке отсутствует (его учитывают при выборе допускаемых напряжений).

В расчете заклепочных соединений деталей машин общего назначения полагают, что центральная сила распределена между заклепками равномерно, а момент – пропорционально расстоянию от заклепки до центра масс сечений заклепок (аналогично распределению нагрузки в групповом резьбовом соединений, нагруженном в плоскости стыка). Суммарную силу F^∑_1max действующую на наиболее нагруженную заклепку (одну из наиболее удаленных от центра масс) определяют геометрическим сложением.

Условие прочности заклепки по срезу выглядит следующим образом:

Τ_СР = F^∑_1max / (π хd² / 4),

где F^∑_1max – суммарная сила, d – диаметр заклепки.

Условие прочности по смятию:

σ_СМ = F^∑_1max / d х δ_min ≤ [σ]_СМ,

где δ_min – толщина более тонкой из соединяемых деталей, [σ]_СМ – предел прочности материала на смятие, σ_СМ – напряжения смятия.

Если необходимо, проверяют прочность соединяемых деталей с учетом ослабления их отверстиями под заклепки. Для соединения, показанного на рис. 22.1, условие прочности соединяемых деталей на растяжение:

σ_Р = F / (b – 2 х d) х δ₁ ≤ [σ]_Р.ОСН,

где b - ширина соединяемой детали, [σ]_Р.ОСН - предел прочности на растяжение, σ_Р - растягивающие напряжения в соединении.

Для этого же соединения условие предотвращения прорезания детали заклепками:

τ_СР = F / 4 * δ * P ≤ [τ]_СР.ОСН = [τ]_СР,

где P - расстояние между заклепками, δ - толщина соединяемой детали, [τ]_СР.ОСН - предел прочности на срез материала детали, τ_СР - напряжения среза.

Дата добавления: 2014-01-04