DSCN1614

128 7. Zasady obliczeń wytrzymałościowych śrub

Om + O_m

i po przekształceniu ostatecznie

(7.10)

Wartości liczbowe powinny zawierać się w przedziale: 5 = l,4-ł-2.

Niezależnie od przedstawionych powyżej dwóch wariantów oceny wytrzymałości zmęczeniowej na podstawie naprężeń maksymalnych (granicznych Z_r i roboczych o_max) według (7.6) i (7.10) powinno się również dokonać oceny wytrzymałości •amplitudalnej wyrażonej współczynnikiem bezpieczeństwa 6,. Współczynnik ó. jest stosunkiem granicznej amplitudy o_aŁ przy określonym naprężeniu średnim a_m do roboczej amplitudy naprężeń a, przy takim samym (jak w cyklu granicznym) naprężeniu średnim

(7.11)

Wartość tego współczynnika powinna zawierać się w przedziale: 8_ą =

= 2.5-H4.

Ocena wytrzymałości za pomocą współczynnika d, jest bardziej miarodajna niż ocena według współczynników i czy X- Z drugiej jednak strdny, z dokonaniem takiej oceny wiążą się większe trudności ze względu na brak dostatecznej liczby danych o własnościach mechanicznych śrub wykonanych z różnych materiałów przy różnych poziomach naprężeń średnich. Wartości granicznej amplitudy naprężeń o„_L zależą bowiem od szeregu dodatkowych czynników spośród których istotniejszą rolę odgrywają: technologia wykonania gwintu, obróbka cieplna i cieplno-chemiczna, wymiary nominalne gwintu, promień zaokrąglenia dna bruzdy, stan powierzchni i dokładność wykonania, pokrycia powierzchni śruby, materiał i wysokość nakrętki. W tablicy 7.2 przedstawiono przykładowo wartości 0.Ł w zależności od wymiarów nominalnych gwintu, materiału śruby i technologii wykonania. Dane te zaczerpnięto z pracy [2].

W praktycznym inżynierskim działaniu współczynnik ó, wyznacza się z uproszczonych wykresów zmęczeniowych. W tym przypadku przyjmuje się, że przechodzenie od cyklu roboczego do cyklu granicznego zachodzi przy stałym naprężeniu średnim o_m; graniczną amplitudę naprężeń a_oŁ na wykresie zmęczeniowym (rys. 7.9) określa więc odcinek GH (a nie tak jak przy ocenie naprężeń maksymalnych odcinek KL). Odjęcie od granicy wytrzymałości zmęczeniowej Z_r (punkt H na wykresie) naprężeń średnich o_m daje graniczną amplitudę naprężeń

Tablica 7.2. Graniczna amplituda naprężeń o,l przy ustalonych naprężeniach średnich o_m

Gwint śruby	Materia! śruby	Technologia wykonania gwintu	Naprężenie średnie am MPa	Graniczna amplituda naprężeń OtL MPa
M6xl	43	Nacinanie	ISO	<70
		Szlifowanie		<80
		Walcownnio •		135*155
	40HMA	Nacinanie	250	<80
		Szlifowanie		<120
		Walcowanie		195*220
MI2xl,5	43	Szlifowanie	ISO	60*70
		Szlifowanie i krążkowanie bruzd		<100
		Walcowanie		95*110
		Walcowanie i krążkowanie bruzd		<110
	40HMA	Szlifowanie	230	70*90
		Szlifowanie i krążkowanie bruzd		<145
		Walcowanie		123*170
		Walcowanie i krążkowanie bruzd		<160

a_aŁ = Z„,(l-g-).    (7.12)

Zatem współczynnik bezpieczeństwa jest równy

Należy podkreślić, że w obliczeniach połączeń śrubowych niektórych układów technicznych, których awaria może objawiać się szczególnymi konsekwencjami zagrażającymi zdrowiu i życiu ludzi, stosuje się odpowiednio większe współczynniki bezpieczeństwa. Zasady obliczeń takich układów oparte są na normach państwowych, przepisach dozoru technicznego lub innych aktach normatywnych (np. urządzeń dotyczących techniki jądrowej, sprzętu wojskowego). W tych przypadkach należy, pod groźbą odpowiedzialności prawnej, ściśle przestrzegać postanowień zawartych we wspomnianych dokumentach.

7.3. Obliczenia śrub rozciąganych i skręcanych

Wkręcaniu lub wykręcaniu śruby obciążonej silą osiową towarzyszy jednoczesne skręcanie. Takiemu obciążeniu poddane są niemal wszystkie śruby.

t — Połączenia gwintowe