Dalių sujungimo varžtais metodas leidžia, jei reikia, išardyti konstrukciją ar mechanizmą ir supaprastina išmontavimą remonto ar restauravimo darbams.

Eksploatuojant konstrukciją, išbandomos dalių jungtys Skirtingos rūšysį apkrovas, į kurias reikia atsižvelgti projektuojant. Varžtinės jungtys gali būti veikiamos apkrovų, nukreiptų išilgai varžtų ašių (įtempimas-suspaudimas), radialinės (sukimo), taip pat apkrovos, nukreiptos į varžto ašiai statmeną plokštumą. Pastarieji, įveikdami trinties jėgą, atsirandančią priveržiant varžto-veržlės porą, gali sukelti tvirtinimo detalės šlyties ir šlyties deformaciją (tokios jėgos veikia ir kniedes, smeiges, kaiščius, raktus ir kt.).

Naudojant varžtinė jungtis galima numatyti kelių dalių tvirtinimą, o tai padidina galimų pjovimo plokštumų skaičių, į ką taip pat būtinai atsižvelgiama projektuojant konstrukciją.

Išvedimo metu leidžiami tam tikri supaprastinimai vaizduojant dalių patiriamus smūgius, o veikiančių jėgų vertės imamos maksimaliai, kad būtų užtikrintas patikimumas.

SKAIČIAVIMO FORMULĖ SĄNARIAMS, PATIRTAMŲ ŠYRTIES APKROVŲ

Šlyties varžto konstrukcijoje atsižvelgiama į keletą veiksnių, turinčių įtakos jungties gebėjimui atsispirti jėgoms, veikiančioms sujungtas dalis. Šie veiksniai tampa:

• dalių šiurkštumas;
• medžiagų takumo riba;
• skirtumas tarp detalėje esančios skylės ir varžto veleno skersmenų;
• jungties priveržimo jėga;
• jungiamų dalių skersiniai matmenys (storis);
• skylių vieta viena kitos atžvilgiu ir jungiamų dalių kraštai;
• varžto veleno skersmuo jo darbinėje dalyje. Į išorinį sriegio skersmenį neatsižvelgiama, nes jis neatlaiko išorinių jėgų;
• medžiagų, iš kurių pagamintos jungiamos detalės, trinties koeficientai.

Priklausomai nuo įvairios sąlygos jungtys, šlyties skaičiavimai atliekami pagal skirtingas formules.

Iš anksto įkrauto varžto skersmuo (be tarpelio) , apskaičiuojamas vienam gabalui pagal formulę:

D = √4P/πt
D yra varžto skersmuo;
P – skersinė jėga, veikianti varžtą (niutonais);
t – leistinas šlyties įtempis (MPa), kuris priklauso nuo medžiagos ir nustatomas pagal atskaitos lenteles, dažniausiai 0,2-0,3 takumo ribos.

Kad nenukirptų varžtai, sumontuoti su tarpu , būtina užtikrinti tinkamą trinties jėgą tarp dalių, kuri pasiekiama tam tikra varžtų priveržimo jėga ir apskaičiuojama pagal šią formulę:

Q=P/f
P – jėga, skersinė šlyties (šlyties) jėgai, sukuriama priveržus varžto ir veržlės porą;
f yra trinties koeficientas. Priklausomai nuo medžiagų, iš kurių pagamintos jungiamos dalys, nuo jungiamųjų paviršių apdorojimo švarumo ir tepimo, jis nustatomas pagal žinynus.

Taip pat priveržimo jėga galima apskaičiuoti pagal formulę:
Q = πd²q/4
d – vidinis varžto sriegio skersmuo;
q – didžiausias leistinas tempiamasis įtempis, MPa.

Keliems sąnariams varžtas apskaičiuojamas pagal priveržimo jėgą:
Q = P/fi
fi yra jungčių skaičius.

Kūginiai varžtai apskaičiuojami taip pat, kaip ir sumontuoti su įstrižaine, nes varžto galvutės kūginė forma užtikrina sujungimą su dalimi be tarpo.

Skaičiuojant jungtį, kurioje yra keli dalių tvirtinimo taškai, bendra apkrova turi būti tolygiai paskirstyta tarp tvirtinimo detalių arba mažiausiai apkrautoms sekcijoms reikia atsižvelgti į didžiausias šlyties jėgų vertes.

Žinoma, aukščiau pateiktos formulės yra bendro pobūdžio, neatsižvelgiant į visas ryšio veikimo sąlygas. Anksčiau apsvarstyti veiksniai, turintys įtakos jungties stiprumui, prireikus įtraukiami į šias formules papildomų koeficientų, gautų skaičiavimais ar patirtimi, forma.

Be to, tvirtinant detales varžtais, būtina atsižvelgti į tai, kad skirtingas jungties dalis veiks jėgos, kurios nėra vienodos absoliučia verte ir kryptimi. Siekiant užtikrinti konstrukcijos tvirtumą, sujungimas turi būti atliekamas atsižvelgiant į įtempių diagramą, ypač tais atvejais, kai tai nenumatyta standartuose.

Varžtinių jungčių standartai, sukurti atsižvelgiant į stiprumo ir patikimumo reikalavimus, nustato plieno rūšis, naudojamą tvirtinimo detalių gamybai, matmenis. tvirtinimo detalės ir atstumas tarp jų. Be to, varžtams, sumontuotiems su tarpu, reguliuojami jiems skirtų angų matmenys.

Taigi, pavyzdžiui, reikalavimus, taikomus statyboje, nustato pramonės standartas STO 0041-2004 „Statybinės plieninės konstrukcijos. Varžtinės jungtys. Projektavimas ir skaičiavimas.

Standartai apima daugybę dydžių tvirtinimo detalės- varžtai, veržlės, fiksavimo poveržlės, leidžiančios projektuoti konstrukcijas, nesiimant nereikalingų naujų dalių ir jų gamybos skaičiavimų. Pakanka naudoti tuos, kuriuos jau pagamino pramonė, koreguojant atsižvelgiant į saugos ribą (paprastai jos koeficientas yra lygus 1,3 maksimali apkrova už ryšį).

BRĘŽINIŲ SUJUNGIMŲ EKSPLOATACIJA BRĖŽINIUOSE

Brėžiniuose statant sriegines (įskaitant varžtines) jungtis varžto sriegis pavaizduotas sąlyginai. Taip pasiekiamas brėžinių vykdymo paprastumas ir greitis. Priimami sąlyginiai vaizdai nustatomi pagal GOST 2.315-68.

Išorinis varžto sriegis išilgai išorinio skersmens paprastai žymimas vientisa pagrindine linija, išilgai vidinio skersmens - ištisine plona linija. Varžto iškyšose, suformuotose jį išskaidžius ašiai statmena plokštuma, vidinis skersmuo nurodomas plona linija, nubrėžta ant trijų ketvirčių apskritimo. Šiuo atveju nuožulna nevaizduojama, tik išilginėje varžto dalyje. Atstumas tarp plonų ir pagrindinių linijų neturi būti didesnis už sriegio žingsnį, bet neturi būti mažesnis nei 0,8 mm.

Vidinis sriegis ant veržlės pavaizduotas atvirkščiai - pagrindinė linija išilgai vidinio skersmens.

Perėjimas dalimis ir pjūviais atliekamas iki vientisos pagrindinės linijos. Taikant varžtinės jungties brėžinį, varžto, veržlės ir poveržlės matmenys parenkami pagal jų standartiniai dydžiai. Tai yra, standartinių tvirtinimo detalių matmenys nustatomi pagal GOST.

Stiprumo skaičiavimas srieginės jungtys

Ašinė apkrova Sraigtas per sriegį perduodamas veržlei ir yra subalansuotas dėl jo atramos reakcijos. Kiekvienas iš Z siūlai apkraunami jėgomis F1 , F2 , … FZ .

IN bendras atvejis ritės apkrovos nevienodos. Apkrovos paskirstymo ritėse problema yra statiškai neapibrėžta ir ją išsprendė rusų mokslininkas N.E. Žukovskis 1902 m., remdamasis standartinės šešiabriaunės veržlės lygčių sistema. Diagrama rodo didelę apatinių posūkių perkrovą ir beprasmybę didinti veržlės ilgį, nes. paskutiniai posūkiai praktiškai neapkraunami. Šis apkrovos pasiskirstymas vėliau buvo patvirtintas eksperimentiškai. Skaičiuojant į netolygią apkrovą atsižvelgiama pagal empirinį (eksperimentinį) koeficientą Km , kuris yra lygus 0,87 trikampiui, 0,5 - stačiakampiams ir 0,65 trapeciniam sriegiui.

Pagrindiniai tvirtinimo siūlų sunaikinimo tipai yra posūkių pjūvis, važiuojant - posūkių susidėvėjimas. Todėl pagrindinis našumo kriterijus

tvirtinimo sriegiams apskaičiuoti - atsparumas šlyties įtempiams, o švino sriegiams - atsparumas dilimui šlyties įtempiams.

Šlyties stiprumo būklė:

f/(π d 1 HKK m ) ≤[τ ] varžtams; τ =f/ (π dHKK m ) ≤[τ ] už riešutą

Kur H - veržlės aukštis arba varžto gylis į ruošinį, K =ab/p arba K =ce/p – sriegio užbaigtumo koeficientas, Km - ritės netolygios apkrovos koeficientas.

Atsparumo dilimui gniuždymui sąlyga:

s cm =f/ (π d 2 HZ ) ≤[ s]cm ,

Kur Z - darbinių posūkių skaičius.

Vienodas sriegio ir sraigto veleno stiprumas yra svarbiausia sąlyga nustatant standartinių veržlių aukštį. Taigi, atsižvelgiant į medžiagos takumo ribą kaip didžiausią įtempį ir į tai τ T ≈ 0,6 s T vienodo stiprumo sriegio šlyties ir varžto veleno įtempimo sąlyga bus tokia: τ =f/ (π d 1 HKK m )= =0,6 σ T =0,6F/ [(π/4) d 1 2 ]. At K = 0,87 Ir Km = 0,6 mes gauname H ≈0,8 d1 , ir atsižvelgiant į tai d1 = d galiausiai priimkite įprastos standartinės tvirtinimo veržlės aukštį H ≈0,8 d.

Be įprasto standarto, aukštas H ≈1.2d ir žemas H ≈0,5 d riešutai. Dėl tų pačių priežasčių nustatomas varžtų ir smeigių įsukimo į dalis gylis: į plieną H1 =d , trapioje - ketaus ir silumino H =1,5 d. Standartiniai veržlių aukščiai (išskyrus žemus) ir prisukimo gyliai išgelbėja mus nuo standartinių tvirtinimo detalių sriegio stiprumo skaičiavimo.

Skaičiuojant neįmanoma nepaisyti varžto ir jungiamų dalių lankstumo. Paprasčiausiu atveju su pastovaus skerspjūvio varžtais ir vienarūšėmis dalimis

λ b = l b /(E b A b ) ; λ d = δ d / (E d A d ) ,

Kur λ b , λ d - varžto ir dalių atitikimas, lygus jų deformacijai veikiant vienai apkrovai (atitikimas yra atvirkštinis standumui); E b , E d , A b , Reklama - varžto ir dalių elastingumo moduliai ir skerspjūvio plotas; δ d - bendras dalių storis δ d ≈ l b .

Sudėtingu atveju sistemos lankstumas nustatomas kaip atskirų varžto sekcijų lankstumo suma ir atskiros dalys. Pjūvio plotai A suprantami kaip tų dalių, kurios deformuojasi priveržus varžtą, sritys. Čia daroma prielaida, kad veržlės ir varžto galvutės deformacijos yra giliai į dalis išilgai kūgių su kampu α =30 apie . Prilyginę šių kūgių tūrį cilindro tūriui, raskite jo skersmenį

D1=D +(δ1 +δ2 )/ 4; A d = π (D 1 2 –d arba 2 )/ 4.

deformuojasi ne tik varžtas, bet ir tarpinės, poveržlės, Belleville spyruoklės ir kt. (1,2). Todėl skaičiuojant bendrą varžto apkrovą F pristatyti išorinio apkrovos koeficiento sąvoką χ lygus varžto apkrovos prieaugiui išorinės apkrovos dalimis. Tada
F =F +χF . Šiuo atveju elastinės tarpinės 1 ir 2 negali būti laikomos dalimis 3, 4 ir 5, kurių deformacija sumažinama. Tokiais atvejais visos ryšio detalės skirstomos į dvi sistemas:

1. Varžtų sistemos detalės, kuriose absoliuti deformacija didėja veikiant apkrovai (varžtas, tarpinės 1.2);

2. Korpuso sistemos dalys, kuriose sumažinta absoliuti deformacija (3,4,5).

Kuriame

Tokiose jungtyse elastinių tarpiklių rinkiniai (poveržlės, Belleville spyruoklės) žymiai padidina varžtų sistemos atitiktį ir atitinkamai sumažina varžto apkrovą.

Skaičiuojant varžtus, pirmiausia randama varžto jėga. Tada visą srieginių jungčių išdėstymo įvairovę galima sumažinti iki trijų paprastų projektavimo schemų.

A. Varžtas įkišamas į skylutes su tarpu.

Jungtis apkrauta išilgine jėga K . Varžtas ištemptas.

Tempimo stiprio sąlyga parašyta taip:

Sriegio tempimo įtempiai

Iš tempiamojo stiprio būklės randame varžto sriegio vidinį skersmenį

Rastas vidinis sriegio skersmuo suapvalinamas iki artimiausio didesnio pagal GOST 9150-59. Taip pat yra konkretus dydžio numeris ( išorinis skersmuo varžto sriegius.

B. Varžtas įkišamas į skyles be tarpelio.

R .

Šiuo atveju varžtas veikia kirpimu. Vidinis sriegio skersmuo apskaičiuojamas taip pat, kaip ir įtempimo atveju:

Varžto numerio priskyrimo procedūra taip pat panaši į ankstesnį atvejį.

B. Varžtas įkištas su tarpu.

Jungtis apkrauta skersine jėga F .

Varžto priveržimo jėga V turėtų duoti tokią trinties jėgą tarp dalių, kuri būtų didesnė už skersinę šlyties jėgą F .

Varžtas veikia įtemptas, o nuo užveržimo momento taip pat patiria sukimąsi, į kurį atsižvelgiama didinant normalus stresasįjungta 30% (V 1,3 laikai).

Remiantis daugelio skaičiavimų patirtimi, imama reikiamos tempimo jėgos vertė V priklausomai nuo šlyties šlyties jėgos F

V = 1,2 F/f.

Tada vidinis varžto sriegio skersmuo

Kur f yra trinties koeficientas.

Visais atvejais apskaičiuojamas vidinis sriegio skersmuo, o sriegis nurodomas pagal išorinį skersmenį. Dažna klaida yra apskaičiuoti, pavyzdžiui, varžto vidinio sriegio skersmenį 8 mm , pažymėkite varžtą M8 , o varžtas turėtų būti priskirtas M10 , turintis išorinį sriegio skersmenį 10 mm , ir vidinis 8 mm .

Į įtempių koncentraciją sriegio vijų ertmėse atsižvelgiama neįvertinus leistinų sriegio įtempių 40% lyginant su atitinkamais leistinais medžiagos įtempiais.

Srieginių tvirtinimo detalių sunaikinimo tipai: strypo plyšimas išilgai sriegio arba pereinamosios dalies prie galvos; sriegio pažeidimas arba sunaikinimas (sugriuvimas ir susidėvėjimas, kirpimas, lenkimas); varžto (varžto) galvutės pažeidimas.

Standartinių varžtų, varžtų ir smeigių matmenys atitinka visų jungiamųjų elementų vienodo stiprumo sąlygą. Todėl galima apsiriboti skaičiavimu pagal vieną, pagrindinį kriterijų - srieginės dalies stiprumą, o varžtų, varžtų ir veržlių dydžius imti pagal standarto lenteles, priklausomai nuo skaičiuojamo sriegio skersmens. Varžto, varžto ir smeigės ilgis parenkamas priklausomai nuo jungiamų dalių storio.

Apsvarstykite srieginių jungčių stiprumo apskaičiavimą esant pastoviai apkrovai.

Varžtas apkraunamas išorine jėga F (varžtas be išankstinio priveržimo), pavyzdžiui, srieginė kablio dalis kroviniui pakabinti. Pavojinga yra kablio dalis, susilpninta pjaunant (26.21 pav.). Iš tempimo stiprio būklės

(26.22)

(26.23)

kur =0,6 – anglinio plieno varžto leistinas tempiamasis įtempis.

Varžtas priveržiamas priveržimo jėga Fc ir nėra išorinės apkrovos (neapkrauti dangčiai, laikikliai ir kt.). Varžto kotas patiria bendrą įtempimo ir sukimo veikimą, t.y. ištemptas ašine jėga F 3 nuo varžto priveržimo ir sukamas momentu, lygiu trinties jėgų momentui sriegiu T p (formulė (26.16)), Tokių varžtų stiprumas (26.22 pav.) nustatomas pagal ekvivalentą. streso

(26.24)

kur tempiamasis įtempis, nustatytas pagal formulę (26.22), kai F=F s; - sukimo įtempis, - reikalingas varžto saugos koeficientas, paimtas priklausomai nuo medžiagos

varžtas, apkrovos pobūdis ir varžto skersmuo.

Standartiniams metriniams sriegiams, t. Metriniams siūlams

(26.25)

Varžto sriegio projektinis skersmuo nustatomas pagal formulę (26.23).

Varžtinė jungtis yra apkrauta jėgomis, kurios perkelia dalis jungties vietoje. Sujungimo patikimumo sąlyga yra dalių poslinkio nebuvimas jungtyje.

Sujungus su tarpu (26.23 pav. a), varžtas montuojamas iš anksto priveržus. Išorinė jėga F nėra tiesiogiai perduodama varžtui, todėl ji apskaičiuojama įtempimui išilgai

priveržimo jėga F c.

Ryžiai. 26.23

Kad būtų išvengta dalių šlyties, kai yra tarpas, jungties paviršių trinties jėga turi būti ne mažesnė už išorinę šlyties jėgą F:

(26.26)

Kur i- jungčių jungčių skaičius; f- trinties koeficientas; K– saugos koeficientas ( KAM= 1,3 – 1,5 esant statinei ir KAM== 1,8 - 2,0 su kintama apkrova); Z yra jungties varžtų skaičius.

Varžtas šiuo atveju apskaičiuojamas pagal priveržimo jėgą

(26.27)

Montuojant varžtą be tarpelio (26.23 pav. b), iš anksto priveržti nereikia. Varžtas nukirptas ir užsegtas. Varžto kotelis

pjaustyti, o su plonomis detalėmis – ir gniuždyti. Stiprumo sąlygos:

(26.28)

kur - atitinkamai varžto medžiagos konstrukcija ir leistini įtempiai šlyčiai = (0,2 - 0,3); d o – nenupjautos varžto dalies skersmuo; - atitinkamai apskaičiuotas ir mažiausias leistinas griūties įtempis (varžto ar detalės medžiagai), = (0,8 - 1,0) ; S– mažiausias dalies storis.

Varžtas priveržiamas, o išorinė apkrova linkusi atverti jungtį (varžtai dujų ir skysčių bakų, apkrautų didesniu nei atmosferos slėgiu, dangčių tvirtinimui, balionų, siurblių, rėmų tvirtinimui prie pamatų ir kt.). Varžtų priveržimas turi užtikrinti jungties sandarumą arba jungties neatsidarymą (kad neatsirastų tarpas) esant apkrovai. Ši problema išspręsta atsižvelgiant į jungiamųjų dalių deformaciją.

Dėl išorinės apkrovos (R – gaunamoji apkrova; Z – varžtų skaičius) varžtas pailgėja (26.24 pav.), tiek pat sumažėja dalių deformacija. Taip pat sumažės varžto dalių apkrova. Štai kodėl manoma, kad varžtas suvokia dalį išorinės apkrovos.

kur yra išorinės apkrovos koeficientas, parodantis, kokią išorinės apkrovos dalį suvokia varžtas (atsižvelgiama į varžto ir jungiamų dalių atitikimą).

Vertė nustatoma pagal varžto ir dalių papildomų deformacijų lygybės sąlygą. Iš jungiamų dalių jungties tankio išlaikymo sąlygos (neįmanoma sudaryti tarpo), imkite

(26.31)

čia K z yra išankstinės apkrovos saugos koeficientas: esant pastoviai apkrovai K z = 1,25 - 2,0; su kintamuoju Kz = 2,5 – 4.

Skaičiuojant stiprumą, jei vėliau galima priveržti varžtą, jis apskaičiuojamas pagal projektinę apkrovą F p, atsižvelgiant į sukimą: (26.32)

Matmenys pateikti ratams su išoriniais dantimis.