new 94

s

192

7. Zasady obliczeń wytrzymałościowych śrub

Przyjmując miejsce przyłożenia obciążenia roboczego w środku grubości pokrywy (l_a = l_b =-^-= 20 mm) obliczamy podatność elementów złącza:

a) śruby

Ey

11    , a , a

43,5

d£ i dE-,    z-13^J

2 * 10⁵-—

+

+

0,85

0,85

= 2,60 • 10-«

mm

N

16-2-10⁵    16-0,75-10⁵

gdzie jest podatnością szyjki śruby, ly = g+g_p — 40+3,5 = 43,5 mm — obliczeniową długością śruby, i_gn, /₃k — podatnością gwintu w nakrętce i w gnieździe korpusu obliczoną według wzoru (7.66), a = 0,85 —

współczynnikiem | dla

⁸)^;

b) podkładki sprężystej __    bo _

3,5

_E    2.₁₀, *124.4'- 16,3<)

0,07-10-*

mm

N

4    4

c) głowicy:

na odcinku ł_a dociążanym przez siłę Q_r (patrz rys. 7.56b) l_a    20

_0J5,₁₀,-|33*.-16.5* 4    4

= 0,42-10~⁶

mm

N

na odcinku l_b odciążanym przez siłę Q_r (rys. 7.56c) l_b    20

ib -

_Ejdi>++! 0,75-M*

= 0,19-10-⁶

mm

^_N

0,058.

Współczynnik obciążenia roboczego śruby według wzoru (7.86) jest równy h    ₌    0,19-10-6

la+^O+^p + ^-l

(0,19 + 0,42 + 0,07 + 2,60)10-6

Obciążenie wywołane przyrostem temperatury (przy założeniu jednakowego jej przyrostu we wszystkich elementach złącza) wynosi według wzoru (7.102)

Qi

10060 N,

<5t    33-10-6

Sżi 3,28-10-6

7.7. Przykłady obliczeniowe

193

gdzie:

d_T — Sa.ATJj-aiAT^i = [a₂AT(Z_a+l„) + aiATg_p]-a₁ATI₁ =

= 22-10-«-75(20 + 20)+lM0 ⁸-75-3,5-ll-10-⁹'75-43,5 = — 33-10~* mm,

2Ż, = i₀+;_b + ;_p+;₁ = (0,19 + 0,42 + 0,07 + 2,60)-10~⁶ = 3,28-10-*-IHL .

Stąd wymagane obciążenie wstępne (patrz wzór (7.85) i rys. 7.39) wynosi Qw = Qz+Qr+(l-z)Qr = 28600 +10060 + (1 — 0,058)• 22089 = 59478 N,

amplituda obciążenia

Q. = Z-y-= 0,058 _22089_ _{= g41 n>}

obciążenie średnie

Q_m = Q_w+Qa = 59478 + 641 = 60119 N, obciążenie całkowite

Qc = Qm + Qa = 60119 + 641 = 60760 N, i odpowiednio naprężenia

423,7 MPa,

Q_w 59478

Oa —

Qa

—13.369² 641

= 4,6 MPa,

— 13,369²

Om ==

Qrt

60119

= 428,3 MPa,

13,369²

Qc

60768

= 432 MPa.

— 13,369² 4

Dla określenia granicy wytrzymałości zmęczeniowej śrub Z_rc, przyjmujemy współczynnik wrażliwości na działanie karbu q = 0,8 oraz

z wykresu na rys. 7.10 dla połączenia różnoimiennego przy -jf = ^ = 8 odczytujemy współczynnik kształtu a = 4,75. Stąd 13 — Połączenia gwintowe