DSCN1662 (2)

220 7. Zasady obliczeń wytrzymałościowych śrub

Przyjmując promień przejścia Q = 0,5 mm od średnicy d do średnicy D, z pracy [7] znajdujemy współczynnik kształtu er* — 2,8, następnie z wykresu na rys. 7.4 dla R_m — 400 MPa i Q — 0,5 mm odczytujemy fii, — 2, a z wykresu na rys. 7.6 dla Z_t0 = 170 MPa, a* = 2,8 i d — 18

odczytujemy — = 1,08.

Stąd amplituda naprężeń jest równa

e

o. = a. — = 10-2* 1,08 = 21,6 MPa.

Wytrzymałość zmęczeniowa przy założeniu x — const z uproszczonego wykresu Smitha jest równa R_m. Zatem rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa według wzoru (7.6) wynosi

Otrzymane wielkości b są nieco za duże; należy jednak je przyjąć, gdyż zmniejszenie wymiarów słupka (d = 16 mm) nie daje dostatecznej pewności.

Obliczenie pokrętaka

Moment obrotowy na pokrętaku jest równy sumie momentu oporowego gwintu M, i momentu tarcia śruby w dnie gniazda płyty M,

współczynnikiem tarcia.

Przyjmując siłę napędową P == 150 N przykładaną na obu końcach pokrętaka obliczymy jego wysięg

_R _ M_c 60700

P “ 2*150

= 202 mm.

Z rysunku określamy długość pokrętaka (do piasty) l = 180 mm a z warunku zginania — jego średnicę

PI

32

Ola materiału słupka stali St3 można przyjąć k_t — l,25k, = 1,25-96 «■ = 120 MPa.

Średnica pokrętaka u nasady piasty wyniesie

— = 13,2 mm,

32*150*180

.t 120

Przyjmujemy d = 15 mm.

Średnicę od strony gałki można przyjąć mniejszą (bardziej estetyczny wygląd), gdyż obciążenie jest odpowiednio mniejsze. Średnicę tę policzymy ze wzoru

nun,

gdzie l_g = 100 mm jest założoną długością gałki.

Przyjmujemy d, = 10 mm.

Połączenie piasty pokrętaka ze śrubą projektujemy jako połączenie czworoboczne. Zakładamy trójkątny rozkład nacisków i przeniesienie obciążeń przez dwa bloki połączenia.

Z warunku równowagi otrzymamy

gdzie l jest wysokością piasty, b — bokiem czworokąta. Stąd otrzymujemy

Paax — i S

6M_C

ł2 y ^ Pdop*

Wsunięcie czopa czworokątnego przez otwór w nakrętce wymaga spełnienia warunku

b    -4L- = 19,1 mm.

J/2    \ 2

Uwzględniając ścięcie naroży czworokąta, przyjmujemy b = 2,0 cm. Dopuszczalne naciski w tego typu połączeniu można przyjąć Paop = 50 MPa. Stąd wysokość piasty

Przyjmujemy l — 20 mm.

Przyjmujemy średnicę zewnętrzną piasty D = 45 mm.

Obliczenie płyty dociskowej

Zarys prostokąta płyty obwodzi się zwykle dookolnym żebrem. W środku płyty przewiduje się wzmocnione gniazdo, które łączy się z żebrem obwodowym czterema żebrami wzdłuż przekątnych prostokąta. Przy takim rozwiązaniu płyta może pęknąć (z największym prawdopo-