2.9. Расчет винтов при переменной нагрузке
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)στ , а из легированных сталей (0,5...0,6) στ .
Затяжка увеличивает сопротивление усталости винтов, так как повышая жесткость стыка, уменьшает переменную составляющую напряжений в винтах. Расчетом определяют: 1) запас прочности по амплитудам
где σ3 пред —
предельно допускаемая амплитуда переменных
напряжений; σ_1ζ — предел усталости материала винта;
к — масштабный фактор; кс — эффективный коэффициент концентрации напряжений; [Л']а =2,5...4 —коэффициент запаса;
2) запас прочности по максимальным напряжениям S = aT/omax = στ/(σ0 +2σ8)2[5]Τ, где σΓ— 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.