![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Резьбовые соединения, работающие при циклических нагрузкахПри циклических нагрузках (чаще всего пульсирующего цикла) большую опасность представляют усталостные явления, которые могут служить причиной аварийных разрушений. Усталостные разрушения начинаются с образования микротрещин, которые возникают в местах наибольшей концентрации напряжений, поэтому в конструкции болтов и винтов большое внимание должно быть уделено целесообразной геометрической их форме. Для оценки концентрации напряжений пользуются гидравлической аналогией, которая выражается так: если контур детали представить как трубу, в которой движется жидкость, то там, где поток турбулентный (вихревой), должны возникнуть местные напряжения, величина которых пропорциональна интенсивности вихрей. Местные напряжения возникают: - в местах резкого перехода сечений, - в канавках с острыми углами, - при малых радиусах округлений, - в переходах от стержня к резьбе, - в переходах к зоне закалки ТВЧ, - при некруглых отверстиях. С этой точки зрения на рис.44 показаны примеры нерациональной (а) и рациональной (б) конструкций болтов. Рис. 44 Для смягчения ударов нагрузки болты должны быть достаточно длинными. Наиболее характерным случаем действия переменных внешних нагрузок на болтовые соединения является действие нагрузок, изменяющихся от 0 до F (по отнулевому циклу). Рис.45. Диаграмма изменения напряжений при переменной нагрузке
Переменная нагрузка F распределяется между болтом и затянутым стыком. Амплитуда напряжения болта
где Аб – площадь опасного сечения болта. Среднее напряжение
где Максимальное напряжение
Опыт эксплуатации резьбовых соединений, подверженных действию переменных нагрузок, а также испытания соединений на усталость показывают целесообразность значительной начальной затяжки соединений для болтов из углеродистых сталей равной (0,6 – 0,7) Затяжка увеличивает усталостную прочность болтов (так как уменьшает переменную составляющую напряжений в болтах) и соединяемых деталей (так как уменьшает микросдвиги). Следует учитывать, что напряжения затяжки при эксплуатации могут несколько снизиться вследствие обмятиямикронеровностей на стыках и релаксации напряжений в болтах. В расчетах проверяют запас прочности по амплитудам и максимальным напряжениям. Запас прочности по амплитудам определяют как отношение предельной амплитуды (приближенно принятой равной пределу выносливости винта при симметричном цикле нагружения)
Значения эффективного коэффициента концентрации напряжений Запас прочности по максимальным напряжениям определяют приближенно как отношение предельного напряжения
Расчет болтов, подверженных переменной нагрузке, выполняют в форме проверочного. Значение коэффициента запаса прочности по амплитудам должно быть больше или равно 2,5, обычно па = 2,5 – 4. Значение коэффициента запаса прочности по максимальным напряжениям должно быть больше или равно 1,25.
|