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

3.3. Диаграмма сил в соединении

Для наглядности решения уравнения (3.1) используем диаграмму сил (рис. 3.7, а). Кривые деформирования (прямые при упругом нагружении) болта и деталей показаны на диаграмме в виде лучей Они описывают зависимости сил, действующих на болт и детали, от их удлинения при растяжении (укорочения при сжатии). Точки на диаграмме характеризуют силы и деформации в болте и стягиваемых деталях после затяжки;

Углы наклона прямых характеризуют соответственно жесткости болта и деталей (величины, обратные податливости):

После приложения внешней нагрузки болт получит дополнительное удлинение и дополнительная сила (точка

Сила, действующая на промежуточные детали (точка уменьшится на

Из этих равенств и соотношения (3.6) получаем

Рис. 3.7. Диаграммы сил в резьбовом соединении

Значения сил легко определить по диаграмме сил, образуемой совмещением в точке луча и луча параллельного лучу Отсекая прямой, параллельной оси ординат, отрезок и проводя через точку прямую, параллельную оси абсцисс, получим отрезки

Для снижения дополнительной нагрузки на болт необходимо уменьшить коэффициент Это можно реализовать путем увеличения

Рис. 3.8. Диаграммы сил для жесткого (а) и податливого (б) болтов время)

Рис. 3.9. Соединения с жесткими (а) и податливыми винтами

жесткости стягиваемых деталей (снижения ) и уменьшения жесткости болта (увеличения ).

Если учесть, что внешняя нагрузка часто является переменной и, следовательно, особенно опасной для прочности болта, то уменьшение дополнительной силы имеет важное значение.

Отсюда следует правило конструирования резьбовых соединений: жесткие фланцы — податливые болты.

Преимущества применения податливых болтов наглядно иллюстрируют диаграммы на рис. 3.8- один из конструктивных способов повышения податливости болтов показан на рис. 3.9.

Рассмотрим случай, когда при затяжке в болте и скрепляемых деталях возникают пластические деформации (см. рис. 3.7, б). Затяжка на диаграмме характеризуется точками При действии внешней силы деформация в болте возрастает по кривой а деформация детали уменьшается по прямой параллельной начальному (упругому) участку. Дополнительная сила, действующая на болт при первом нагружении, соответствует отрезку Если снять внешнюю нагрузку, то усилие в болте убывает по прямой а усилие на стыке возрастает по прямой Усилие затяжки при этом уменьшится на

где остаточное удлинение болта после приложения нагрузки.

Пластическая деформация болта приводит к потере затяжки, пластическая деформация промежуточных деталей в этом процессе не сказывается на силе затяжки.

Если

то после снятия внешней нагрузки затяжка исчезнет совсем. Дополнительная сила, действующая на болт при втором нагружении,

т. е. равна дополнительной силе, действующей на упругие детали. Таким образом, в практических случаях нельзя рассчитывать на уменьшение внешней нагрузки на болт за счет его пластической деформации.

Последующие приложения нагрузки не изменят результатов второго нагружения; сила, действующая на болт, будет изменяться от до

Диаграмма сил при наличии температурной и пластической деформации показана на рис. 3.10.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление