new 72

146 7. Zasady obliczeń wytrzymałościowych śrub

Rys. 7.21. Sposób zwiększenia podatności śruby

poprzecznych i zwiększenie długości (rys. 7.21). Średnice gwintu na nie-nagwintowanej części zmniejsza się do wymiarów nieco mniejszych niż wewnętrzna średnica gwintu śruby di. Gdy elementy łączone nie są względem siebie ustalone, a ustalenie to mają zapewnić śruby, na krótkich odcinkach wykonuje się zgrubienia środkujące o średnicy równej nominalnej średnicy gwintu (rys. 7.22).

d₀*(0.9ł1)d r, s(1-f15)d r,*(0.2+0.3)rf

Rys. 7.22. Konstrukcja śruby podatnej

Aby nie tworzyć ostrych karbów (gwałtownych zmian przekroju), przejścia od pocienionego przekroju do łba śruby i do zgrubień środkujących powinny być łagodne. Wykonuje się je zwykle dwoma promieniami ri (dużym) od strony pocienienia i r₂ (małym) od strony zgrubienia. Zgrubienia środkujące nie powinny znajdować się zbyt blisko łba i zbyt blisko gwintu. Porównanie rozkładów naprężeń rozciągających w poprzecznych przekrojach śrulby zwykłej i śruby podatnej przedstawia rys. 7.23. Jak widać z rysunku, pocienienie śruby powoduje wprawdzie wzrost naprężeń w przekroju o średnicy d₀, ale równocześnie spadek spiętrzenia naprężeń w zewnętrznych włóknach przekroju wyjścia gwintu, a zatem wpływa korzystnie na stan naprężeń.

Często w obawie o utratę szczelności śruby dokręca się (jeśli nie czyni się tego za pomocą klucza dynamometrycznego) zbyt dużym momentem. Może to doprowadzić do powstania odkształceń plastycznych nawet przed przyłożeniem obciążenia roboczego Q_r. Jeśli śruba wykonana jest z materiału o dużej plastyczności, a odkształcenia trwałe nie są wielkie,

Rys. 7.23. Porównanie rozkładów naprężeń rozciągających w poprzecznych przekrojach śrub: a) zwykłej, b) podatnej

wejście w zakres odkształceń plastycznych nie jest bardzo groźne. Jeśli jednak złącze poddane jest działaniu obciążeń zmiennych, wejście w zakres odkształceń plastycznych prowadzi do bardzo wydatnego zmniejszenia wytrzymałości zmęczeniowej śrub. Nie tylko dlatego, że na śrubę działa większe obciążenie, ale również dlatego, że zmniejsza się siła zacisku wstępnego, a w związku z tym rośnie amplituda obciążeń Q_a-Wykres obciążeń dla tego przypadku ilustruje rys. 7.24.

Rys. 7.24. Wykres obciążeń w złączu z zaciskiem wstępnym w zakresie odkształceń

sprężysto-plastycznych

Pierwotny zacisk wstępny Q_w określają punkty A_x i A₂. Przyłożenie siły roboczej Q_r powoduje przyrost odkształceń śruby o i, i spadek odkształceń elementów łączonych o taką samą wielkość. Przyrost obciążenia śruby Q_rl nie jest w tym przypadku proporcjonalny do przyrostu odkształceń d_r. Całkowitemu obciążeniu śruby    na wykresie

odpowiada punkt A'. Spadek obciążenia elementów ściskanych Q_r2 jest natomiast proporcjonalny do spadku odkształceń d_r. Zacisk resztkowy Qz~ Qw~Qrt określa na wykresie punkt Al. Jeśli teraz zaniknie obcią-