Элементы основной конструкции подшипника — страница 3

  • Просмотров 191
  • Скачиваний 7
  • Размер файла 722
    Кб

представлена на рисунке 4 Нагрузка на шов №2 в точке В: отрывающая сила Fa = 12,5 МПа; поперечная сила Fr = 21,65 МПа; изгибающий момент относительно центра масс С двух швов М = Fr(lP – 0,5s) = 21,65(15 – 5) = 216,5 Н∙м. При отношении (d + 2k)/10 = 7,6 < k = = 8 мм [1, c. 63] шов считают толстостенным кольцом. Площадь кольца А = π[(d + + 2k)2 – d2] / 4 = πk(k + d) = π∙8(8 + 60) = 1709 мм2. Площади двух колец в биссекторных плоскостях шва А′ = 0,7∙2∙1709 = 2393 мм2. Момент сопротивления толстого

кольца изгибу [1, c. 35] Wy = π(d + 2k)3(1 – c4) / 32, где d + 2k = 60 + 2∙8 = 76 мм, с = d / (d + 2k) = 60 / 76 = 0,79; Wy = π∙763(1 – 0,794) / 32 = 2,63∙104 мм3. Момент сопротивления двух колец в биссекторной плоскости шва Wy ′ = 0,7∙2∙2,63∙104 = 3,7∙104 мм3. Рисунок 5. Расчетная схема шпилечного соединения Согласно [3, c. 28] (рисунок 5, а) при S = 24 мм размеры расположения осей шпилек Е = К = 16 мм; А = 48 мм. Принято Е1 = К = 16 мм; А = 50 мм; Е2 = 41 мм. 2.3 Нагрузка на соединение Координаты центра масс О стыка на

пересечении диагоналей прямоугольника основания х0 = 55 мм, y0 = 0. Нагрузка на соединение (рисунок 5, б): отрывающая сила Fr = 21,65 кН; сдвигающая сила Fa = 12,5 кН; изгибающий момент M = Fa(h + c) – Fa(x0 – lP – 10) = 12,5∙146 – 21,65∙30 = 1175,5 Н∙м. Наиболее нагруженные шпильки 1 и 3 – силы FМ и FFr складываются. Усилия в зоне наиболее нагруженной шпильки 1 от силы Fr: FFr = Fr / z = 21,65 / 4 = 5,41 кН; от силы Fa: FFa = Fa / z = 12,5 / 4 = 3,13 кН. Формула (3.9) [3, c. 9] при несимметричном расположении

шпилек относительно центра масс стыка О (рисунок 5) преобразуется в FМ1 = 103Мl1 / 2(l12 + l22), где l1 = 0,5е – К = 0,5∙110 – 16 = 39 мм, l2 = А – l1 = 50 – 39 = 11 мм – соответственно расстояния от осей шпилек 1 и 2 до центра О; FМ2 = FМ1 l2 / l1; FМ1 = 103∙1175,5∙39 / 2(392 + 112) = 13960Н; FМ2 = 13960∙11 / 39 = 3940 Н. Суммарная осевая сила в зоне шпильки 1: F = FFr + FМ1 = 5410 + 13960 = 19370 Н. 2.4 Усилия предварительной затяжки 2.4.1 По условию отсутствия сдвига в стыке после преобразования формулы (3.6) [3. c. 8] при

несимметричном расположении шпилек (FМ1 ≠ FМ2): Fзат1 = kFd / (if) + (1 – χ)(FFr + FМ1 – FМ2), где k = 1,5 – коэффициент запаса сцепления на сдвиг; Fd = FFa; i = 1 – число плоскостей стыка; f = 0,15 – коэффициент трения (сталь по стали); χ = 0,25 – коэффициент внешней нагрузки (стык жесткий); FFr и FМ1 – отрывающие силы (знак плюс); FМ2 – сжимающая стык сила (знак минус); Fзат1 = 1,5∙3130 / (1∙0,15) + (1 – 0,25)(5410 + 13960 – 3940) = 42872 Н. 2.4.1 По условию нераскрытия стыка [3, c. 10] Fзат2 = k(1 – χ)(±

Fz + 103АстМ / Wстy) / z, где k = 1,5 – коэффициент запаса по нераскрытию стыка; χ = 0,25; Fz = Fr; Аст = ef = 110∙140 = 15400 мм2 – площадь стыка; Wстy = fe2 / 6 = 140∙1102 / 6 = 28,2∙104 мм3 – момент сопротивления стыка изгибу относительно оси y; Fзат2 = 1,5(1 – 0,25)[21650 + 103∙15,4∙103∙1175,5 / (28,2∙104)] / 4 = 24144 Н. Учитывая, что Fзат1 > Fзат2 в 1,78 раза, для восприятия силы Fa установим упор (рисунок 5) высотой hу = 0,5с = 8 мм и длиной f = 140 мм. 2.4.3 Расчетная осевая сила на шпильке 1 [3. c. 11] Fш = 1,3 Fзат2 + χF =