Винт нагружен эксцентричной нагрузкой.

Расчет винтов при различных случаях нагружения.

1. Винт нагружен только осевой силой. Опасным является сечение, ослабленное нагрузкой. Площадь сечения оценивают приблизительно по внутреннему диаметру резьбы.

В этом случае известен материальный диаметр, нужно проверить только условие прочности:

– проверочная зависимость

Проектная зависимость:

– внутренний диаметр резьбы

По справочнику определяют d, выписываем d₂ и p

По d₁ по стандартам выбираем d_ном. d_1табл.˃d_1расч.

2. Соединение нагружено осевой силой F_a и крутящим моментом T_p при затяжке.

2 детали с помощью винта подвергаются затяжке и крутящему моменту преодоления сил трения в резьбе. Возникают как нормальные, так и касательные напряжения. Так как действуют 2 разных напряжения, то используют эквивалентные напряжения.

Для стандартных метрических резьб с крупным шагом:

При действии крутящего момента напряжение на 30% больше, чем при действии только осевой нагрузки.

Для метрических резьб с мелкими шагами эта зависимость не применима, необходимо пользоваться предыдущей зависимостью.

Формула (2) позволяет производить расчет по упрощенной форме:

- проверочная зависимость;

– проектная зависимость;

Внутренний диаметр резьбы по стандарту определяет номинальный диаметр резьбы.

Практикой установлено, что винты диаметром меньше М8 в качестве крепежных применять не рекомендуется.

Эксцентричное нагружение болта возникает из-за непараллельности опорных поверхностей, т.е детали и гайки (уклон полки швеллера, погрешность изготовления деталей, болтов, гаек и т.д.)

В опасном сечении 3 силовых фактора: F_a, M, T_p.

M – изгибающий момент от эксцентричного приложения нагрузки:

Тр – момент от сил трения в резьбе при завинчивании гайки, поэтому учитываем момент, вводя в формулу коэффициент:

l- эксцентриситет; l=0,5d1

1, 3 – коэффициенты от τ_кр (напряжение кручения)
;

σ_и- растяжение изгиба

σ- напряжение растяжения

;

– эта зависимость справедлива для крепежных метрических резьб с крупным шагом.

Если принять во внимание геометрическое подобие резьб, в опасном сечении.

Применение таких конструкций нежелательно. Применение винтов с эксцентричной нагрузкой резко повышает .

Поверхности 3 и 4 должны быть параллельны, чтобы не было l. Устанавливают плоские шайбы из мягкого материала для устранения l нагрузки.

Конструкторские мероприятия во избежание эксцентриситета.

1. Обеспечить при конструировании параллельность соединяемых деталей

2. Установка плоских шайб их мягкого материала.

3. Обработка поверхностей контакта