Расчет резьбы на прочность

d Основные виды разрушения резьб

d₂ Это их смятие и срез по виткам.

d₁ смятие Тогда расчет на прочность проводится

1) на смят

срез

2) на срез по виткам

Q

Расчет надо вести для болта и гайки.

h Но если материал гайки и болта

одинаков, то по τ рассчитывают

только болт, т.к. d>d₁

τ b Высоту гайки Н_г определяют обычно из условия

σ_см равнопрочности стержня и резьбы. Т.к. болт ра-

ботает на растяжение, то

τ_ср = 0,6[σ_p]

условие равнопрочности

Обычно: Н_г = 0,8d z ≤10

Расчёт резьбового соединения, нагруженного осевой силой.

а) гайка не затянута.

На стержень винта действует внешняя растягивающая сила.

Опасное сечение – сечение ослабленное резьбой

Из этого условия определяется

Q

внутренний диаметр d₁ резьбы и затем подбираются детали

проектный расчёт = >

ð стандартная резьба болт гайка

б) гайка затянута

гайка затянута

Внешняя нагрузка отсутствует.

Стержень растягивается осевой силой от затяжки и возникает скручивающий момент за счёт сил трения в резьбе.

		болт
	Qз

В нашем случае: М­_кр=P∙d₂/2; W_p=0.2d₁³

Поскольку действуют совместно σ_p и τ_кр, то по IV теории прочности

(обычно φ_з≈1,3÷1,5)

здесь φ₃ - добавки в расчётах резьбового соединения с затянутой гайкой; этот коэффициент учитывает влияние скручивания – стержня болта.

Тогда окончательно определяем

Расчёт резьбового соединения, нагруженного поперечной силой.

а) болт с зазором (черный)

Внешнюю нагрузку Р уравновешивают силами трения в

P стыке, которые образуют вследствие затяжки болта.

Она (сила Р) на болт не передается. Болт нагружен

только осевой силой затяжки, которая умноженная на ƒ

(коэффициент трения) дает силу трения.

Соединение работоспособно, если F_тр ≥ P

(ƒ ≈ 0.1÷0.2)

где β - коэффициент записи, равный при статической нагрузке β = 1.3÷1.5

отсюда => стандарт

Размер таких болтов обычно больше конструкторы с целью уменьшения этих размеров болтов предотвращают разрушение болта за счет введения деталей, работающих на сдвиг:

болт

шпонка P

P

Есть и другие варианты в частности б)

б) болт без зазора (чистый)

P

δ

Затяжка в этом случае не обязательна, поэтому силы трения в стыке не учитывают. Стержень болта рассчитывают срез и смятие:

P

d0

δ_min - меньшая толщина соединенных деталей

находят d ≥ … ГОСТ

Чистые болты получаются меньших размеров. Но они не экономичны, т.к. дорогие – отверстие надо развертывать, а болты точить и подгонять.