Расчет прочности и деформации деталей в соединениях с гарантированным натягом

Расчет прочности и деформации деталей в соединениях с гарантированным натягом вы­полняют по формулам для толсто­стенных цилиндров. Давление р при рас­чете прочности деталей определяют по максимально­му натягу:

, N – расчетный натяг, u – поправка на срезание и сглаживание шероховатостей.

Приведенная зависимость спра­ведлива только в пределах упругих деформаций. Условие, при котором в деталях не будет пластических деформаций (по теории наибольших касательных напряжений)

где σ₁ – максимальное, а σ ₃ – минимальное нормальные напряже­ния, считая растяжение положительным; σ _Т – предел текучести материала.

Нетрудно установить, что наибольшие эквивалентные напряже­ния σ_ЭК имеют место в точках внутренних поверхностей втулки и вала. При этом для втулки σ₁ = σ_t2; σ₃ = – σ_r = – р и условия отсут­ствия пластических деформаций.

, где σ_Т2 – предел текучести материала втулки.

Появление пластических деформаций не является во всех случаях
недопустимым. Опыт применения прессовых посадок свидетельст­вует о том, что надежные соединения могут быть получены и при
наличии некоторой кольцевой пластической зоны вблизи внутренней
поверхности втулки. Давление на поверхности контакта при наличии
пластических деформаций можно определять по приближенным формулам:

при N ≤ 1,5 N_Т р = р (2N_Т – N)/N_Т,

при N > 1,5 N_Т р = 0,5 р _Т,

где N_Т и р _Т – расчетный натяг и давление, соответствующие пределу текучести.

15. Материалы резьбовых соединений. Предохранение резьбовых соединений от самоотвинчивания.

Материалы для изготовления резьбовых деталей по ГОСТ 1759—70. (Марка стали: Ст3, 10, 20, 35, 45; 35Х, 30ХГСА, ВТ16). В отдельных случаях применяют сплавы цветных металлов (латунь, бронзу и др.). При выборе материала учитывают условия работы (температуру, коррозию и т. п.), значение и характер нагрузки (статическая или пе­ременная), способ изготовления и объем производства. Например, стандартные крепежные изделия общего назначения изготовляют из низко- и среднеуглеродистых сталей типа сталь 10...сталь 35. Эти дешевые стали позволяют изготовлять большие партии болтов, винтов и гаек методом холодной высадки или штамповки с последующей на­каткой резьбы. Легированные стали 35Х, ЗОХГСА применяют для высоконагруженных деталей при переменных и ударных нагрузках, при высоких температурах, в агрессивных средах и пр.

Для повышения прочности, коррозийной стойкости и жаропроч­ности применяют специальные виды термической и химико-термиче­ской обработки, а также нанесение гальванических и других покрытий.

Например, улучшение, цинковое или кадмиевое хромирование, хро­мовое или медное покрытие.

Самоотвинчивание разрушает соединения и может привести к аварии. Предохранение от самоотвинчивания весьма важно для повы­шения надежности резьбовых соединений и совершенно необходимо при вибрациях, переменных и ударных нагрузках. Вибраций понижа­ют трение и нарушают условие самоторможения в резьбе.

На практике применяют следующие три основных принципа стопорения:.

1. повышают и стабилизируют трение в резьбе путем постановки контргайки пружинной шайбы, приме­нения резьбовых пар с натягом в резьбе и т. п. Контргайка создает дополнительное натяжение и трение в резьбе. Пружинная шайба поддерживает натяг и трение в резьбе на большом участке самоотвинчивания (до 1...2 оборотов гайки). Кроме того, упругость шайбы значительно уменьшает влияние вибраций на тре­ние в резьбе;

2. гайку жестко соединяют со стержнем винта. Например, с
помощью шплинта или прошивают группу винтов прово­локой. Способы стопорения этой группы позволяют производить только ступенчатую регулировку затяжки соединения;

3. гайку жестко соединяют с деталью. Например, с помощью
специальной шайбы или планки.

Дата добавления: 2014-01-06