Главная > Разное > Резьбовые и фланцевые соединения
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Глава 8. РАСЧЕТ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ

8.1. Определение коэффициентов запаса прочности

При конструировании резьбовых соединений рассчитывают пределы прочности (см. гл. 5) и выносливости (расчет см. в гл. 9). Расчет предела выносливости ответственных резьбовых соединений, являющийся основным, состоит в определении фактического значения запаса прочности резьбовой детали и сравнении его с регламентированным (или желательным). При назначении регламентированного коэффициента запаса прочности учитывают степень достоверности рабочих нагрузок, однородность технологических операций изготовления деталей и монтажа соединений, а также другие факторы.

Оценка надежности соединений связана с определением запаса прочности по переменным напряжениям, который отражает запас прочности детали при возрастании переменной нагрузки, а также влияние факторов, увеличивающих опасность разрушения под действием переменной нагрузки.

Коэффициенты запаса прочности находят по диаграмме предельных напряжений для резьбового соединения. При расчете используют диаграмму (рис. 8.1), аппроксимирующую с приемлемой для практики точностью реальную диаграмму для соединений с резьбой, накатанной на термообработанных заготовках. Если болты (шпильки) после накатывания резьбы подвергают термической обработке, а также если резьба деталей получена резанием, можно считать, что предельная амплитуда цикла не зависит от среднего напряжения, и диаграмма имеет вид, показанный штриховыми линиями на рис. 8.1.

При расчете учитывается действие только нормальных напряжений. Касательные напряжения от затяжки при действии переменных нагрузок существенно уменьшаются и стержень болта (шпильки) раскручивается.

Предположим, что некоторая точка соответствует рабочему циклу со средним напряжением от и амплитудой переменного напряжения Тогда коэффициент запаса прочности по переменным напряжениям

При

Рис. 8.1. Расчетная диаграмма предельных напряжений

где предел выносливости резьбового соединения (детали) при симметричном цикле; коэффициент:

Из соотношения (8.2) с учетом равенства (8.3)

Расчет предельной амплитуды по формуле (8.4) следует производить лишь при от Если то в формулу (8.4) следует подставлять . В этом случае

При дальнейшем увеличении предельная амплитуда останется неизменной.

Так как в большинстве случаев то

и коэффициент запаса прочности по переменным напряжениям

Если предельная амплитуда цикла не зависит от среднего напряжения (штриховые линии на рис. 8.1), то

рекомендуется

Отметим, что по этой формуле можно определять запас прочности всех соединений при любых технологии изготовления и термообработке деталей, если напряжение предварительной затяжки

Значение сгвп можно принять из табл. 7.9 или вычислить по формуле (7.1).

Коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению

рекомендуется

Следует обметить, что величины, входящие в соотношения (8.4) и (8.5), Подвержены статистическому рассеянию, так как зависят от множества конструктивных, технологических и

Рис. 8.2. Диаграмма к определению вероятности разрушения при заданном коэффициенте запаса прочности

эксплуатационных факторов (рис. 8.2). Между тем при разработке и доводке ответственных соединений требуется более полная информация об условиях прочности и коэффициентах запаса прочности деталей. Это предопределяет необходимость применения статистических методов оценки прочности. Один из методов состоит в определении вероятности разрушения.

Рассмотрим амплитуду и предельную амплитуду цикла как случайные величины (при данном которые подчиняются закону нормального распределения (см. рис. 8.2). Тогда и разность этих величин (функция неразрушения)

распределена нормально, причем параметры распределения

где математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение соответственно.

Квантиль нормированного нормального распределения, соответствующая вероятности разрушения Р при принятом коэффициенте запаса прочности

где коэффициенты вариации величин

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление