ALGORYTM OBLICZEŃ POŁĄCZENIA SWORZNIOWEGO, Akademia Morska w Szczecinie, PKM


ALGORYTM OBLICZEŃ POŁĄCZENIA SWORZNIOWEGO

PASOWANEGO LUŹNO.

  1. Wyliczenie średnicy rdzenia śruby, obciążoną osiową siłą rozciągającą.

Na podstawie dobranego materiału śruby oczkowej St6 i podanej wartości obciążenia 25 [kN] wyliczam na podstawie wzoru:

0x01 graphic

gdzie:

Minimalną średnicę rdzenia śruby, która wynosi d3= 14,125 mm

  1. Dobieram na podstawie PN-77/M-82425 gwint metryczny M 18 , dla którego średnica rdzenia śruby wynosi 14.712mm .

  1. Sprawdzenie wytrzymałości oczka śruby z warunku na rozciąganie.

Na podstawie warunku:

0x01 graphic

gdzie:

Sprawdzam czy oczko śruby wytrzyma obciążenie wywołane siłą rozciągającą.

δr=82.24MPa < kr = 160 MPa

Warunek został spełniony, więc pozostaję przy dobranej śrubie oczkowej.

  1. Na podstawie PN-77/M-82425 dobieram parametry śruby oczkowej:

- całkowita długość śruby l = 75 mm

0x08 graphic

Dobrana śruba oczkowa to M 18 x 75 - 5.8 - I - F8

Dane śruby oczkowej:

d = M 18

D1 =32mm

d0 = 16 mm

I = 75 mm

b = 42 mm

s = 19 mm

Do dobranej śruby oczkowej na podstawie PN-90/M-83002 dobieram:

- długość sworznia z łbem walcowym l = 32 mm.

0x08 graphic

Dobrany sworzeń z łbem walcowym to: B 16 x 32 / 26 x 6.

Dane sworznia:

d = 16 mm

d1 = 4 mm

D = 25 mm

k = 5 mm

l = 32 mm

l2 = 6 mm

  1. Sprawdzenie wytrzymałości sworznia z warunku na zginanie.

0x08 graphic
Schemat obciążenia sworznia.

Sworzeń wykonany ze stali St6 pasowany jest luźno i dlatego należy go sprawdzić z warunku na zginanie:

0x08 graphic

gdzie:

σg = 312.8MPa < kg = 195MPa

Warunek na zginanie nie został spełniony.

Ponieważ warunek wytrzymałościowy sworznia na zginanie nie został spełniony, przyjmuję kolejny sworzeń: B 22 i ponownie sprawdzam według warunku na zginanie

σg = 187.8MPa < kg = 195 MPa

0x08 graphic

p = 37.88MPa < k = 96 MPa

0x08 graphic

p = 33.42MPa < k = 96 MPa

gdzie:

Warunki na naciski powierzchniowe zostały spełnione.

Biorąc pod uwagę wymiary widełek przyjmuję, że długość sworznia będzie wynosiła: 80 mm.

Dobrany sworzeń z łbem walcowym to: B 22 x 80 / 68 x 12

Ponownie na podstawie PN-77/M-82425 dobieram parametry śruby oczkowej M 27:

Dobrana śruba oczkowa to: M 27 x 90 - 5,8 - l - F8

0x08 graphic

gdzie:

Ze względów konstrukcyjnych przyjmuję, że zewnętrzna nakrętki będzie dwukrotnie większa od średnicy śruby oczkowej Dz = 55 mm .

Sprawdzam wytrzymałość nakrętki wykonanej ze stali St4S :

σs = 26MPa < kr = 130 MPa

Warunek został spełniony więc pozostaję przy dobranych wymiarach nakrętki. Przyjmuję wysokość nakrętki h = 80 mm.

0x01 graphic

gdzie:

h = 3.760mm

Przyjmuję wysokość spoiny: h = 4 mm.

0x08 graphic

σs = 26.26MPa < kr = 130 MPa

σs = 33.06MPa < kr = 130 MPa

gdzie:

Warunki wytrzymałościowe zostały spełnione.

Dla dobranego sworznia dobieram:

- na podstawie PN-90/M-82004 PODKŁADKĘ 22 x 4

- na podstawie PN-76/M-82001 ZAWLECZKĘ S - Zn 5 x 36

Ponieważ założenia konstrukcyjne zakładają, że połączenie sworzniowe ma być luźne zakładam rodzaj pasowania między sworzniem a śrubą oczkową i piastami:

20 F8/h6

powyższy zapis oznacza pasowanie części o powierzchniach obrotowych wykonanych wg zasad stałego wałka dający połączenie ruchome ( obrotowe zwykłe ):

Wartości odchyłek:

0x08 graphic
0x08 graphic

Wyniki

PASOWANIE: luźne

WARTOŚĆ OBCIĄŻENIA: 25 [kN]

ŚRUBA OCZKOWA: M 27 x 90 - 5.8 - I - F8

MATERIAŁ: St6

PODSTAWOWE DANE:

D1= 46 mm, d0= 22 mm, I= 90 mm, b= 60 mm, s= 30 mm

SWORZEŃ Z ŁBEM WALCOWYM: B 22 X 80 / 68 X 12

MATERIAŁ: St6

PODSTAWOWE DANE:

d= 22 mm, d1= 5 mm, D= 33 mm, k= 6 mm, l= 80 mm, l2= 12 mm

NAKRĘTKA:

MATERIAŁ: St4S

PODSTAWOWE DANE:

dz= 55 mm, h= 80 mm

WIDEŁKI:

MATERIAŁ: St4S

PODSTAWOWE DANE:

d= 22 mm, D= 50 mm, g= 27 mm, l2= 17 mm

PODKŁADKA: 22 X 4

ZAWLECZKA: S - Zn 5 X 36

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka