Bartosz Kozieł WIMIR B7 Połączenie sworzniowe
Dane Obliczenia Wyniki
R =800[Mpa] 1) Dobór śruby oczkowej Qz=10400 [N]
m
R =640[Mpa] Przyjęto śrubę stalową z materiału o klasie własności mechanicznych 8.8
e
x =2 Re =640[Mpa]
e
P=8000[N]
kr =320 [MPa]
d =6,466[mm]
3
Średnicę rdzenia śruby oczkowej d3 obliczono z warunku na rozciąganie,
jednakże siłę obciążającą zwiększono o 30% ze względu na skręcanie.
Qz= 1,3 * 8000 = 10400 [N]
2
Re
d Å"Ä„
3
P
à = }*kr A= 4 kr= xe
A
Przyjęto wskaz
nik bezpieczeństwa xe = 2
Re = 0,8 * Rm = 0,8 * 800 = 640 [MPa]
Naprężenia dopuszczalne na rozciąganie:
kr = Re/xe = 640/2 = 320 [MPa]
Średnica rdzenia śruby z łbem sześciokątnym d3:
4Å"Qz
à = }*k
r r
2
Ä„Å"d
3
4Å"Qz
d ~*
3
Ä„Å"kr
"
4Å"10400
d ~* ~*6,4327[mm]
3
3,14Å"320
"
4Å"10400
à = =316,7175[ Mpa]}*kr
r
3,14Å"(6,466-3)2
Dobrano śrubę oczkową M8x35-8.8-C
Z normy PN-83/M-02013 odczytano średnicę rdzenia gwintu d3=6,466
[mm]  gwint M8
Na bazie obliczeń dotyczących śruby oczkowej dobrano śrubę z łbem
sześciokątnym M8x40  8.8 II wg PN-82/M-82054.09
R =800[Mpa] 2) Dobór nakrętki napinającej rurowej: Re=640 [Mpa]
m
R =640[Mpa]
e
x =2 kr =320 [MPa]
e
Ãr=80,5058
[Mpa]
Dobrano nakrętkę napinającą rurową M8 wg PN-57/M-82268
Sprawdzenie nakrętki napinającej rurowej na rozciąganie:
Ä„Å"(
A=(D-d )Å"[ D+d )-d ]
1 1 3
4
3,14Å"(18+12)-7]=99,3717[mm ]
2
A=(18-12)Å"[
4
Przyjęto wskaz
nik bezpieczeństwa xe = 2
Re = 0,8 * Rm = 0,8 * 800 = 640 [MPa]
Naprężenia dopuszczalne na rozciąganie:
kr = Re/xe = 640/2 = 320 [MPa]
P
à = }*kr
r
A
8000
à = =80,5058}*k [MPa]
r r
99,3717
R =800[Mpa] Długość gwintu w nakrętce napinającej rurowej Re=640 [Mpa]
m
R =640[Mpa]
e
Re 640
x =2 kr =320 [MPa]
e
P
k = =320 [MPa ]
kr=
r
à = }* pdop
d 320
xe
A
p =128[Mpa
dop
]
p =0,4*k =0,4*320=128[Mpa]
dop r
mw=5[mm]
2
4Å"P
Ä„Å"(d -D2)
1
i=
ic=6 zwojów
A= Å"i
2
Ä„Å"(d - D2)Å"pdop
4
1
m =12[mm]
c
mw~*hzÅ"i
4Å"hzÅ"P
mw=
2
Ä„Å"(d -D2)Å"pdop
1
4Å"1,25Å"10-3Å"8000
mw= =5,0194Å"10-3[m]H"5[ mm]
3,14Å"[(8Å"10-3)2-(6,647Å"10-3)2]Å"128Å"106
mw 5
i= = =4 [ zwoje czynne]
hz 1,25
ic=4 zwoje czynne+2 zwoje bierne=6 zwojów
mc=icÅ"hz=6 codt 1,25=7,5 [mm]
Ze względu na minimalną wg normy PN-57/M-82268 wartość parametru
m=12 [mm] przyjęto m =12[mm]
c
R =800[Mpa] 3) Dobór sworznia Re=640 [Mpa]
m
R =640[Mpa] a) ze względu na zginanie
e
4Å"P
x =2 kr =320 [MPa]
e
à = Å"(2Å"b+l)}*kg
3
Ä„Å"d
l=14[mm] k =384 [MPa]
g
b=7[mm]
d ~*3 4Å"PÅ"(2Å"b+l )
d=10[mm]
k Å"Ä„
"
g
Wstępnie przyjęto wymiary ucha l=14[mm], b=7[mm].
Przyjęto sworzeń ze stali o klasie wytrzymałości 8.8
Przyjęto wskaz
nik bezpieczeństwa xe = 2
Re = 0,8 * Rm = 0,8 * 800 = 640 [MPa]
Naprężenia dopuszczalne na rozciąganie:
kr = Re/xe = 640/2 = 320 [MPa]
k =1,2 k =1,2*320 = 384[MPa]
g r
4Å"8000Å"(2Å"7Å"10-3+14Å"10-3)
d ~*3 ~*9,056Å"10-3[m]
384Å"106Å"3,14
"
Przyjęto d=10[mm]
Dobrano podkładkę pod sworzeń Podkładka Zm 10,5 według normy
PN-78/M82006. oraz zawleczkÄ™ A4-3,4x14
S235JR b) Ze względu na naciski dopuszczalne p=57,143[M
Pa]
Re=235[Mpa] Materiał, z którego wykonano ucho i widełki to S235JR.
x =2
e
l=14[mm] Wartość nacisków dopuszczalnych dla stali S235JR przy dynamicznym p=57,143
[MPa]
b=7[mm] obciążeniu
pdop}*65[ MPa]
d=10[mm]
sworzeń-ucho
P
p=
dÅ"l
8000
p= =57,143[MPa ]d" pdop
10Å"10-3Å"14Å"10-3
Sworzeń-widełki
P
p=
2Å"dÅ"b
8000
p= =57,143[MPa ]d" pdop
2Å"10Å"10-3Å"7Å"10-3
S235JR 4) Sprawdzenie ucha w przekrojach niebezpiecznych Re=235 [Mpa]
Re=235[Mpa] Przyjęto wskaz
nik bezpieczeństwa xe = 2
kr =117,5
x =2
e
[MPa]
l=14[mm]
d=10[mm]
g=20[mm]
Ãzmax=114,285
h=8[mm]
[MPa]
Ãg=111,607
[MPa]
Naprężenia dopuszczalne na rozciąganie:
Przyjęto wskaz
nik bezpieczeństwa xe = 2
kr = Re/xe = 235/2 = 117,5 [MPa]
a) Przekrój 1-1 (ucho rozciągane i zginane)
2Å"P
à =2Å"Ãr= }*kr
zmax
(g -d )Å"l
2Å"8000
à = =114,285[MPa ]}*kr
zmax
(20Å"10-3-10Å"10-3)Å"14Å"10-3
b) Przekrój 2-2 (Proste zginanie)
d
PÅ"( g+ )
2
à = }*kg
g
2Å"lÅ"h2
-3
8000Å"(20Å"10-3+10Å"10 )
2
à = =111,607[ MPa]}*k
g g
2Å"14Å"10-3Å"(8Å"10-3)2
S235JR 5) Obliczenia dla spoiny czołowej Re=235 [Mpa]
Re=235[Mpa]
kr =117,5
x =2
e
[MPa]
l =7[mm]
2
B=20[mm]
kr'=117,5
z =0,8
0
[MPa]
z=0,8
Ã=28,571
[MPa]
Naprężenia dopuszczalne na rozciąganie:
Przyjęto wskaz
nik bezpieczeństwa xe = 2
kr = Re/xe = 235/2 = 117,5 [MPa]
P
à }*kr '
kr ' =z0Å"zÅ"kr=0,8Å"0,8Å"117,5=75,2 [MPa ]
r
As
As=2Å"l2Å"B=2Å"7Å"10-3Å"20Å"10-3=280Å"10-6[ m2]
8000
à =28,571[MP a ]}*kr '
r
280Å"10-6
S235JR Re=235 [Mpa]
Re=235[Mpa]
kr =117,5
x =2
e
[MPa]
d=
z =0,8
0
kr'=61,1
z=0,8
[MPa]
a=3,5[mm]
6) Obliczenia dla spoiny pachwinowej
Naprężenia dopuszczalne na rozciąganie:
Przyjęto wskaz
nik bezpieczeństwa xe = 2
kr = Re/xe = 235/2 = 117,5 [MPa]
P
à }*kr '
r
As
Ä„Å"[(d
2
As= +2Å"a )2-d ]
p p
4
4Å"P
2
+d -d
p p
Ä„Å"kr '
"
a~*
2
k ' =z0Å"zÅ"k =0,8Å"0,65Å"117,5=61,1[ MPa]
r r
4Å"8000
+102-10
Ä„Å"61,1
"
a~* =3,1656[mm]
2
Przyjęto a= 3,5 [mm]
7) Układ mocujący:
P=7250,462
x
R =1000[Mpa]
m
[N]
R =900[Mpa]
e
x =2
e
Py=3380,946
[N]
P=8000[N]
Ä…=65°
Pzast=16003,2
i=2
143[N]
k=0,8
ź=0,1
Q=100020,08
r
96[N]
Qz=130026,1
165[N]
Re=900 [Mpa]
kr =450 [MPa]
d=19,1807
r
[mm]
P =PÅ"sin Ä…=8000Å"sin 65=7250,4623[ N ]
x
P =PÅ"cosÄ…=8000Å"cosÄ…=3380,9461[N ]
x
M =P Å"0,115
x
M =F Å"0,06
Ms
P Å"0,115
x
F = =13896,7194 [N ]
Ms
0,06
2 2
P P
y x
P = ( +F ) +( )
zast Ms
2 2
"
2 2
7250,4623
P = (3380,9461 +13896,7194) +( ) =16003,2143[ N ]
zast
2 2
"
P d"T
zast
T =QrÅ"źÅ"iÅ"k
k- współczynnik jakości połączenia
ź- współczynnik tarcia
i- ilość płaszczyzn tarcia
P
16003,2143=100020,0896 [N ]
zast
Qre" =
źÅ"iÅ"k 0,1Å"2Å"0,8
Qze"1,3Å"Qr=1,3Å"100020,0896=130026,1165[ N ]
Przyjęto wskaz
nik bezpieczeństwa xe = 2
Re = 0,9 * Rm = 0,9 * 1000 = 900 [MPa]
Naprężenia dopuszczalne na rozciąganie:
kr = Re/xe = 900/2 = 450 [MPa]
4Å"Qz 4Å"130026,1165=19,1807[mm]
d =
r
Ä„Å"kr 3,14Å"450Å"106
"
"
Zgodnie z PN-83/M-02013 dobrano śrubę z łbem sześciokątnym
M24 x 80  10.9  II oraz nakrętkę M24 10.9.
Dobrano także podkładkę 25 PN-78/M-82006.