1. Temat projektu:
Wykonać obliczenia konstrukcyjne, rysunek złożeniowy oraz wskazane rysunki wykonawcze
dla przedstawionego na szkicu zespołu połączeń śrubowych i sworzniowego.
2. Dekompozycja węzłów.
2.1. Węzeł I  połączenie śrubowe zaciskowe.
1
2.2. Węzeł II  połączenie sworzniowe.
2.3. Węzeł III  połączenie śrubowe.
3. Założenia do projektu.
3.1.Funkcjonalne.
2
Zespół elementów przenosi obciążenie poprzez połączenie zaciskowe cierne śrubowe,
połączenie sworzniowe, połączenie gwintowe śruby ze śruby oczkowej na dwa kątowniki.
3.2. Elementy znormalizowane.
- PN-60/M-82164  Åšruby dwustronne;
- PN-77/M-82425  Åšruby oczkowe;
- PN-56/M-82267  Nakrętki napinające rurowe;
- PN-72/H-93208  Pręty stalowe ciągnione okrągłe;
- PN-72/H-93200  Pręty stalowe walcowane okrągłe;
- PN-62/H-92200  Blachy walcowane;
- PN-90/M-83002  Sworznie z Å‚bem walcowym niskim;
- PN-63/M-82004  Podkładki do sworzni;
- PN-76/M-82001  Zawleczki do sworzni;
- PN-74/M-82153  Nakrętki sześciokątne niskie;
- PN-70/M-02013  Gwinty metryczne o średnicach 1 do 600mm;
- PN-73/H-74240  Rury stalowe bez szwu;
- PN-69/H-93401  Kątowniki równoramienne;
- PN-67/M-82006  Podkładki okrągłe;
- PN-75/M-82144  Nakrętki sześciokątne;
- PN-74/M-82105  Śruby z łbem sześciokątnym;
4. Mechanika obciążeń  węzeł III  połączenie śrubowe.
4.1. RozwiÄ…zanie konstrukcyjne.
4.2. Obliczenie średnicy śrub i całkowitego momentu skręcającego.
Ò!
Zależności do obliczeń.
M = 2M
c s
Ms- moment skręcający działający na śrubę.
Mc-moment całkowity działający na śrubę.
M = 0,5 Å" d2 Å" P Å" tg(Å‚ + Á `)
s
d2 -średnica podziałowa gwintu;
d1 - średnica wewnętrzna gwintu zawnętrznego;
3
4P P
à = d" kr Ò! d1= 1,25
r
Ä„ Å" d12 Å" 0,8 kr
Re
kr =
X
e
kr
- dopuszczalne naprężenia na rozciąganie;
X
-współczynnik bezpieczeństwa;
e
Re - fizyczna granica plastyczności;
Q Q
tgÅ‚ = Ò! Å‚ = arctg
Ä… = 30°
r
Ä„ d2 Ä„ d2
Q - skok gwintu;
µ `-pozorny kÄ…t tarcia;
µ µ
µ `= tgÁ `= Ò! Á `= arctg
P=3kN
cosÄ… cosÄ…
n n
Ä… = 30° - kÄ…t roboczy gwintu metrycznego walcowego;
r
d
=
2
Ò!
Zakładam śrubę z klasy wytrzymałości 5.8; Wyznaczam jej średnice z
5,5mm
warunku wytrzymałości na rozciąganie.
Rm = 500MPa Re = 0,8 Å" Rm = 400MPa X = 2,6
e
Re 400Mpa
kr = = E" 154Mpa
P = 3kN
X 2,6
e
µ = 0,2
3000N
d = 1,25 = 5,5Å" 10-3 m = 5,5mm
2
154 Å" 106 N m2
wg PN-70/M-02013 dobieram gwint metryczny o średnicy znamionowej 7mm, dla
M
d
którego odczytuję: = 6,37 P = 1mm
c
2
=2,92Nm
4
Ò!
Obliczam całkowity moment skręcający.
1
0,2
Å‚ = arctg =
µ = 0,2 Á `= arctg = 13
2,86
3,14 Å" 6,37
cos30°
M = 0,5 Å" 6,37 Å" 10- 3 m Å" 3Å" 103 N Å" tg(2,86 + 13) = 1,46Nm M
=2,92Nm
s c
Ò!
Dobieram śrubę dwustronną.
ÅšrubÄ™ dwustronnÄ… dobiorÄ™ z PN-77/M-82164.
Åšrednica znamionowa gwintu  7mm;
M7 śruba dwustronna średnio dokładna o własnościach mechanicznych 5.8;
Ò!
Dobieram śrubę oczkową.
ÅšrubÄ™ oczkowÄ… dobieram z PN-77/M-82425.
Åšruba oczkowa M7x50-5.8-II.
d0 = D1, Dk
d=7mm 7mm S=8mm D, =16mm
k=10mm r=1,5mm b=32mm l=50mm
Zakres działania naciągu będzie zdeterminowany przez długość b śruby oczkowej.
W celu zwiększenia zakresu można dobrać dłuższą śrubę oczkową i nagwintować
ją na żądaną odległość. Wiąże się to też ze zmianą śruby dwustronnej.
Ò!
Dobieram śrubę dwustronną.
ÅšrubÄ™ dwustronnÄ… dobieram z PN-60/M-82164.
Åšruba dwustronna M7x60 e=12mm b=20mm l=40mm.
4.3. Obliczenie i dobór nakrętki.
5
Ò!
Założenie konstrukcyjne.
Możliwe są trzy warianty rozwiązania konstrukcyjnego tego elementu:
Wariant 1 wymaga największego wkładu przy wykonywaniu (należy policzyć
również spoiny).
Warianty 2 i 3 wiążą się z użyciem gotowych, znormalizowanych elementów.
Ò!
Dobór nakrętki napinającej (wariant 2).
Dobieram nakrętkę napinającą z PN-57/M-82268
Nakrętka napinająca M7;
Materiał: rury stalowe bez szwu (PN-73/H-74240) ze stali R35;
d= L= D= m= d1= d2= d3=
Ò!
Dla stali R35
Re 320Mpa
Re = X = kr = = = 160Mpa
320Mpa 2
e
X 2
e
Ò!
Sprawdzam nakrętkę napinającą z warunku wytrzymałości na rozciąganie.
Ò!
Dla części nagwintowanej  przekrój A-A:
2
Ä„ (d2 2 - d )
A1 = =
4
Ò!
Dla części środkowej  przekrój B-B:
Ä„ (D2 - d12) D
ëÅ‚ - d1
öÅ‚
A2 = - 2 Å" d3 =
ìÅ‚ ÷Å‚
4 2
íÅ‚ Å‚Å‚
Ò! A2
Sprawdzam na rozciąganie przekrój :
P 3000N
à = d" kr à =
à = ..........Mpa d" kr
r r
r
A2
Nakrętka przeniesie naprężenia rozciągające.
Ò! A2
Sprawdzam nakrętkę na skręcanie w przekroju :
6
M
c
ks = 210MPa Ä = d" ks W0 = Ä„ (D4 - d14 =
W0
16D
2,92Nm
Ä = =
Ä = .......... d" ks = 210MPa
Nakrętka przeniesie naprężenia skręcające.
4.4. Obliczam trzpień służący do regulacji naciągu.
7