DSCN1650

196

W-n D

7. Zasady obliczeń wytrzymałościowych śrub

P„ = Psino = 6000sin30° = 3000 N,

P_t = Pcosa = 6000cos30° = 5196 N,

M = P_th+P«(m-1) = 5196-40 [phone]) = 252840 N-imu. Naciski na powierzchni styku wywołane siłą P„ są równe

Naciski wynikające z momentu M odciążają styk z lewej (na rysunku) strony i w punkcie G osiągają wartość

a z prawej dociążają i w punkcie H wynoszą

252840 4-3000-2,85 1075237

gdzie I, jest momentem bezwładności powierzchni styku względem osi y przechodzącej przez środek ciężkości styku;

I„ -    + BA £ +    + A^S(C—I,)^e =    +50 20-17,15*+.

20*

+    —|- 202(60-17,15)* = 1075237 mm⁴,

e = I —1, = 20—17,15 = 2,85 mm.

Aby na powierzchni styku w punkcie G nie powstał luz, musi być spełniony warunek (7.158)

Pmtm = Pw+Pw Parz. > 0

lub

p_w > Pml~Ph — 8,80—2,14 = 4,46 MPa.

Uwzględniając relaksacje naprężeń w śrubach przyjmujemy p_w = 8 MPa.

Dla wywołania takiego nacisku, obciążenie wstępne śrub powinno być równe

n

Obciążenie robocze śrub wynikające z siły P«

a obciążenie śrub z lewej strony wynikające z momentu M

2I²+(C—I)^s

252840-20 2-20*+(60—20)*

b- «= 2303 N

i obciążenie śruby z prawej strony

.— = 4606 N.

₌ M(C—l) ₌    252840(60 - 20)

2l*+(C—l)* ™ 2-20*+(60 — 20)*

Uwzględniając kierunki składowych obciążeń otrzymamy wypadkowe obciążenia robocze śrub

q,ł = q;_l - q;=2303—iooo = 1303 n,

Q_r, = -Q-;_p - <?; = -4606-1000 = -5606 N.

Zakładając współczynnik obciążenia roboczego śrub z=0,3, obliczamy wstępnie całkowite obciążenie śrub

Q_eŁ = Qu-+7.Q,_ł = 3733 +0,3-1303 = 4124 N, Q_er = Qw+xQrr = 3733 +0,3(-5606) = 2051 N.

Dla określenia dopuszczalnych naprężeń przyjmujemy współczynnik bezpieczeństwa X« = 1,6 stąd

i ze wzoru (7.2) otrzymujemy średnice rdzenia śruby

mm.

Przyjmujemy śruby z gwintem M8 o d₃ — 6,355 mm.

Obliczenia sprawdzające

Dla wyznaczenia współczynnika x obliczamy podatność śruby (patrz (7.60))

Obliczenie sprawdzające polega na weryfikacji wstępnie założonej wartości współczynnika uwzględnieniu naprężeń skręcających śrubę t, i określeniu współczynnika bezpieczeństwa X, oraz sprawdzeniu warunku nacisków na styku wspornika z podłożem i warunku nieprzesuwania się wspornika.