Расчет простейших соединений

Приведенных сведений о расчетах на растяжение-сжатие и сдвиг достаточно для расчета на прочность таких простейших соединений, как болты, штифты, заклепки, сварные швы идр. В основе расчета лежат условия прочности на растяжение, срез и смятие:

Здесь F — сила, вызывающая деформацию тела: А_раст, А_среза, у4_Смят — площади поперечных сечений, испытывающих соответственно деформацию растяжения, среза, смятия. Выбор этих площадей будет далее пояснен на конкретных примерах. Допускаемые напряжения на растяжение, срез, смятие выбираются с учетом опытных данных, позволяющих получить достаточно достоверные результаты.

В основе всех трех условий прочности лежит предположение о равномерности распределения напряжений по всему сечению. Если при растяжении подобная гипотеза справедлива (вдали от места приложения нагрузки), то в случае расчета на срез и смятие это неверно, но, учитывая приближенный характер расчетов, возможно.

Расчет тяги

Схема соединения показана на рис. 6.3. Требуется определить из условия прочности диаметр тяги d, диаметр D и высоту И головки тяги при заданной силе F, растягивающей тягу. Примером тяги может служить болтовое соединение. Но болт имеет резьбу, в которой возникает концентрация напряжений. Как указано в гл. 1, при статическом нагружении влиянием концентрации напряжений можно пренебречь. При расчете болтовых соединений в курсе «Детали машин» влияние резьбы учитывается поправочным коэффициентом.

Рис. 6.3. Схема тяги.

Растяжение тяги. Диаметр тяги найдем из условия прочности на растяжение: о_раст = F/A_p._ACT < [о_раст] = о_т/п. Площадь сечения, где возможен разрыв тяги, Л_раст = (ml²)/А.

Из условия прочности /4_раст > /У[о_Ра_СТ]- Приравнивая два выражения для /1_раст, находим диаметр тяги:

Найденный результат округляем в большую сторону, как правило, до целых миллиметров.

Смятие головки тяги. Диаметр головки тяги найдем из уеловия смятия: о_смят = F/A_CM" < [о_смят] =2[о_раст]. В качестве площади смятия берем площадь опирания головки на лист металла: А_смят = = (л/4 )(D²-d²).

Из условия прочности Л_шят = /^г/[о_смят]. Приравнивая два выражения для А_сулят> находим диаметр D.

Срез головки тяги. Высоту головки тяги h найдем из условия прочности на срез: т_срсза = /уЛ_срсза < [т_срсза] = (0,5—0,6) [о_раст]. В качестве площади среза берем цилиндрическую поверхность диаметром d и высотой /?, которая образовалась бы при протаскивании головки тяги через отверстие в листе металла: Д. = л d/z.

Из условия прочности Л_среза > /у [т_среза]. Приравнивая два выражения для Л_среза, находим высоту головки И.