Расчет винтов, подверженных переменной нагрузке

Наиболее характерным случаем дей­ствия переменных внешних нагрузок на винтовые соединения является действие нагрузок, изменяющихся от 0 до F (по отнулевому циклу, например, в соедине­ниях крышек шатунов) Этот случай рас­сматривается как расчетный.

Переменная нагрузка F распределяется между винтом и затянутым стыком, при­чем на винт приходится доля, равная χF, где χ – коэффициент основной нагрузки.

Таким образом, амплитуда напряжений в винте

, где А_В – площадь опасного сечения винта.

Опыт эксплуатации резьбовых соедине­ний, подверженных действию переменных нагрузок, а также испытания соединений на усталость показывают целесообраз­ность значительной начальной затяжки соединений для винтов из углеродистых сталей (в частности, классов прочности 5,8 и 6,8), равной (0,6...0,7)σ_Т, а из леги­рованных сталей (0,5...0,6) σ_Т. Затяжка увеличивает сопротивление усталости винтов.

Условия напряжения винтов харак­теризуются большой асимметрией цикла напряжений (большой постоянной состав­ляющей от силы затяжки) и высокой кон­центрацией напряжений в резьбе.

В расчетах проверяют запас прочности по амплитудам и по максимальным на­пряжениям. Запас прочности по амплитудам опре­деляют как отношение предельной ампли­туды (приближенно принятой равной пре­делу выносливости винта при знако­переменном симметричном цикле) σ_ап к действующей амплитуде напряжений σ_а:

.

Запас прочности по максимальным на­пряжениям определяют приближенно как отношение предельного напряжения σ_ПР к действующему максимальному на­пряжению в винте. Обычно этот расчет сводится к расчету на ста­тическую прочность, тогда и

.

Расчет винтов, подверженных переменной нагрузке, выполняют в форме проверочного. Значение запаса прочности по амплитудам должно быть больше или равно 2,5. Значение запаса прочности по максимальным напряжениям должно быть больше или равно 1,25.

Дата добавления: 2014-01-06