2.9. Расчет винтов при переменной нагрузке

Большинство винтов, нагруженных внешней отрывающей • нпой и моментом, действующими в плоскости, нормальной к плоскости стыка, испытывают постоянную нагрузку от затяжки

винтов и переменную внешнюю нагрузку, изменяющуюся обыч­но но пульсационному (отнулевому) закону.

Простейший характер изменения напряжений σ в винте в зависимости от времени t представлен на рис. 2.25. В опасном сечении стержня винта действуют постоянные напряжения рас­тяжения от силы затяжки

и переменные напряжения растяжения от внешней силы с амплитудой

где А — расчетная площадь 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_τ , а из легированных сталей (0,5...0,6) σ_τ .

Затяжка увеличивает сопротивление усталости винтов, так как повышая жесткость стыка, уменьшает переменную состав­ляющую напряжений в винтах. Расчетом определяют: 1) запас прочности по амплитудам

где σ_{3 пред}                  — предельно допускаемая амплитуда пере­менных напряжений; σ__1ζ — предел усталости материала винта;

к — масштабный фактор; к_с — эффективный коэффициент концентрации напряжений; [Л']_а =2,5...4 —коэффициент запаса;

2) запас прочности по максимальным напряжениям S = a_T/o_max = σ_τ/(σ₀ +2σ₈)2[5]_Τ, где σ_Γ— предел текучести материала винта; [5]_т =1,25 — ми­нимально допустимый коэффициент запаса по текучести.

2.10. Способы повышения несущей способности резьбовых соединений

Нарушение работоспособности резьбовых соединений, на- 1 руженных постоянной и переменной силой, как правило, проис­ходит из-за разрушения винтов, реже гаек. Поэтому при конст­руировании резьбовых соединений особое внимание должно быть обращено на повышение несущей способности этих дета­лей. Рассмотрим основные приемы, позволяющие повысить прочность резьбовых соединений.