Расчет на прочность торцевой головки пневматического гайковерта - Модернизация ремонтной мастерской дорожно-строительных машин в ООО "ДЭС"

Алгоритм выбора торцевой ударной головки:

1. Сначала определяем размер шестигранника и класс прочности соединения.

На головке болта должна быть нанесена следующая маркировка:

    - клеймо завода изготовителя (JX, THE, L, WT, и др.); - класс прочности; - правая резьба не маркируется, если резьба левая - маркируется стрелкой против часовой стрелки.

Винты отличаются от болтов отсутствием маркировки.

Для изделий из углеродистой стали, класс прочности обозначают двумя цифрами через точку.

Пример: 4.6, 5.6, 6.9, 8.8, 10.9, 12.9.

    2. Затем рассчитываем необходимый крутящий момент для выбранного резьбового соединения с запасом мощности 20-30%. 3. Выбираем гидравлический, пневматический или электрический инструмент с нужным крутящим моментом. 4. Выбираем торцевые головки в соответствии с присоединительным квадратом инструмента (3/8, Ѕ, ѕ, 1, 1 Ѕ, 2 Ѕ, ).

Расчет крутящего момента затяжки резьбовых соединений по ГОСТ 1759.4-87 (ИСО 898/1-78).

Пример расчета резьбы М4Х0,7 класс прочности 8.8:

Первая цифра обозначает 1/100 номинальной величины предела прочности на разрыв, измеренный в МПа. В случае 8.8 первая 8 обозначает 8 х 100 = 800 МПа = 800 Н/мм2 = 80 кгс/мм2.

Вторая цифра - это отношение предела текучести к пределу прочности умноженному на 10. Из пары цифр можно узнать предел текучести материала P= 8 х 8 х 10 = 640 Н/мм2.

Значение предела текучести имеет важное практическое значение, поскольку это и есть максимальная рабочая нагрузка болта. Вот тут есть небольшой ролик с испытанием болтов на разрыв, наглядно демонстрирующий протекающие процессы.

Площадь сечения диаметра болта:

S = Пr2 (40)

Где П = 3,14;

R = d/ 2 (41)

Гдеd - шаг резьбы;

R = (4 - 0,7) / 2 = 1,65 мм

S = 3,14 Ч1,652 = 8,55 мм2

Максимальная сила натяжения болта в зависимости от диаметра:

Ра = SЧP (42)

Ра = 8,55Ч 640 = 5471,136 н

Естественно, что болт или шпилька не должны подвергаться максимальной нагрузке, обычно конструктор оставляет 20% запаса прочности, иначе останется надеяться только на случай.

Ра (практический) = Ра (расчетный) - 20% (43)

Ра (практический) = 5471,136 - 20% = 4376,91 н

Требуемый крутящий момент затяжки конкретного соединения зависит от нескольких переменных:

Крутящий момент - это произведение силы на плечо рычага, к которому она приложена, Мa = Hxm. Сила измеряется в ньютонах, рычаг - в метрах.

Наибольшее значение имеет трение в резьбе между гайкой и стержневой крепежной деталью, а также гайкой и поверхностью соединяемой детали, которые зависят от таких факторов как: состояние контактных поверхностей, вид покрытия, наличие смазочного материала, погрешности шага и угла профиля резьбы, отклонение от перпендикулярности опорного торца и оси резьбы, скорость завинчивания и др.

Значения коэффициента трения в реальных условиях сборки можно лишь прогнозировать. Как показывают многочисленные эксперименты, они не стабильны. В таблице приведены их справочные значения. Обычно коэффициенты трения при расчетах берут усредненные:

    - 0,1 - фосфатированный или оцинкованный болт, хорошо смазанная поверхность; - 0,14 - химически оксидированный или оцинкованный болт, плохое качество смазки; - 0,2 - болт без покрытия, нет смазки

Номинальный крутящий момент рассчитывается по формуле:

МA = 0,001 PaЧ(0,16 Чk + µРЧ0 ,58 Чd2 + µТ Ч0,25Ч (dТ + d0)) (44)

МA =0,0015471,136 Ч (0,16Ч0,7+0,14Ч0,58Ч3,3+0,14Ч0,25Ч (7+4,5))=

5,47Ч (0,112+0,268+0,403)=4,28HЧm

Для определения крутящего момента мы использовали коэффициент трения 0,14. Более точные расчеты можно произвести, используя данные, приведенные в таблице 22.

Таблица 22 Коэффициенты трения в различных условиях

Вид покрытия

Коэффициент трения

Без смазочного материала

Машинное масло

Солидол синтетический

Без покрытия

µР

0,32-0,52

0,19-0,24

0,16-0,21

µТ

0,14-0,24

0,12 - 0,14

0,11-0,14

Цинкование

µР

0,24-0,48

0,15-0,20

0,14-0,19

µТ

0,07 - 0,10

0,09-0,12

0,08-0,10

Фосфатирование

µР

0,15-0,50

0,15-0,20

0,15 - 0,19

µТ

0,09-0,12

0,10-0,13

0,09-0,13

Оксидирование

µР

0.50 -0,84

0,39 - 0,51

0,37-0,49

µТ

0,20-0,43

0,19 - 0,29

0,19-0,29

Похожие статьи




Расчет на прочность торцевой головки пневматического гайковерта - Модернизация ремонтной мастерской дорожно-строительных машин в ООО "ДЭС"

Предыдущая | Следующая