Файл: Баренбойм, А. Б. Малорасходные фреоновые турбокомпрессоры.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 185
Скачиваний: 1
Далее |
из (170) |
имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3| / Л1 + а 2 ( | ) 2 < М |
|
|
|
|||
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
? |
- у |
• + |
|
|
|
|
|
Сравнивая это выражение с формулами (163) и (164), видим, |
|||||||||
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q p = |
Q |
|
|
|
|
|
|
Следовательно, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кр |
/ 1 + ‘* т |
• |
|
|
;і7і) |
|
Подставляя значение |
а2 = |
3, а также значения т |
и <з |
в форму |
|||||
лу (171), |
получим |
Кр - |
|
> |
|
____ |
|
|
|
|
k |
V |
48 - f t g t f + |
f/) |
|
(172) |
|||
|
|
|
U1 |
|
|
|
|
||
Таким образом, kKp зависит лишь от параметров резьбы. |
|||||||||
Можно принимать |
|
|
деталей |
р '= |
8-5-10°; |
|
|||
|
для |
крепёжных |
|
||||||
|
для |
грузовых винтов |
о' = 5-5-8°; |
|
|
||||
|
ориентировочно |
~ |
= |
0,55. |
|
|
|||
Тогда |
|
|
|
|
|
0,23 и |
/гкр = |
1,3; |
|
для крепежных резьб tg (ß -j- [/) |
|||||||||
для |
грузовых винтов tg (ß -j- p') = |
0,2 |
и |
kKp = |
1,2. |
Если гайка или головка винта соприкасается с неподвижной опорной поверхностью, как, например, в подвеске гайка (рис. 72), то при завинчивании гайки или винта возникает трение между соприкасающимися поверхностями. Вращающий момент, требую щийся для завинчивания гайки или винта, будет
|
7Ивр = М кр+ М тр, |
|
(173) |
|
где Мтр — момент |
от сил трения |
в опорных поверхностях, |
||
|
MTp = QRcpM lt |
|
(174) |
|
здесь /?ср — средний радиус опорной поверхности |
гайки; |
|||
Р-] — коэффициент трения |
между |
опорной |
поверхностью |
|
гайки |
и соединяемой |
детали. |
* |
|
Следовательно, |
|
|
|
|
|
-ИЕр ^ Q !СР tg (ft I- p') -Г R iрГ-11• |
(175) |
6* |
t3 |
Значения коэффициента трения ^ можно брать из табл. 15.
|
Т а б л и ц а 15 |
Характер поверхности |
:ч |
Чисто обработанные поверхности (наличие смазки) |
0,1 0,15 |
Чисто обработанные поверхности н а с у х о ................ |
0,2 |
Грубо обработанные поверхности (наличие смазки) |
0,2 |
Грубо обработанные поверхности насухо ..................... |
0,3 |
Для завинчивания гаек принимаются специальные гаечные ключи. Усилие, необходимое для затяжки гайки, определится из формулы
ЗДр = P ^ L , (176)
где Ркл — усилие, приложенное к рукоятке ключа; L — плечо ключа.
В тех случаях, когда винт ненапряженного резьбового соединения работает на сжатие (как, например, винт домкрата), он должен быть проверен на устойчивость при продольном изгибе.
Условие прочности на устойчивость будет
Зсж ^ [ а 1 уст I |
( 1 7 7 ) |
где [з|уСт — допускаемое напряжение на устойчивость, определя емое формулой
Нуст ? Меж* |
(178) |
<р— коэффициент устойчивости, значение которого при водится в соответствующих таблицах в зависимости от гибкости винта X,
|
|
|
|
|
|
|
|
(179) |
здесь а0 — коэффициент заделки, |
|
винта, сжимаемого |
осевой |
|||||
|
I — расчетная свободная длина |
|||||||
Так, |
силой. |
|
|
|
I, принимается |
в виде |
|
|
для домкрата расчетная длина |
|
|||||||
|
|
I |
' |
-f 10 |
см, |
|
|
|
где |
//(, — высота |
подъема |
груза |
в см. |
круглого |
сечения |
равен |
|
|
і — радиус |
инерции, |
который |
для |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(180) |
84
Если один конец винта находится в гайке, а другой при действии осевой сжимающей нагрузки сохраняет свое положение на вертикальной оси, то коэффициент р,0=1.
Если этот конец может отклоняться от оси, то ро= 2.
§24. РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННОГО СОЕДИНЕНИЯ ПРИ ОТСУТСТВИИ ВНЕШНЕЙ НАГРУЗКИ
Как указывалось в § 23, расчетная нагрузка в этом случае будет
|
|
Qp |
^KpQaar 1 |
(181) |
|
где kl<p принимается равным |
примерно |
1,3. |
|
||
Усилие Q3aT |
возникает вследствие |
того, что к гайке пли го |
|||
ловке винта приложен вращающий момент. |
|
||||
Следовательно, величина Q3.,T может быть найдена из формулы |
|||||
|
Qa« |
|
l\J- |
|
(182) |
|
Гср |
tg С + '/) "Г /?срЩ |
|||
|
|
|
|||
Необходимый |
диаметр стержня определится |
по формуле (165), |
если вместо Qp подставим &кр<3зат.
Может оказаться, что при ручной затяжке гайки при нор мальной нагрузке на ключе, которая принимается для одного
рабочего ркл — 25-:-30 кг, напряжение |
в стержне соединительной |
детали будет недопустимо высоко. |
Это обычно имеет место |
в стержнях небольшого диаметра (до |
12—14 мм). |
Предварительно диаметр d\ может быть определен по ориенти
ровочной формуле |
|
^ ~ 1 Д ] / % , - |
(183) |
с последующей проверкой на сложное сопротивление, |
найдя по |
формуле (175) осевую силу Q, а затем по формуле (165)— с і у . Для того чтобы избежать перетяжки болтов или винтов и огра
ничить напряжение в них, применяют динамометрические ключи.
§ 25. РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННОГО СОЕДИНЕНИЯ ПРИ ДЕЙСТВИИ ВНЕШНЕЙ НАГРУЗКИ
В этом случае расчетная нагрузка будет |
(184) |
|
Qp = |
^KpftsaTQ . |
|
Диаметр стержня определится |
по формуле |
(165). При проверке |
сечения на сложное сопротивление имеем
з— ~рг~, где Qö — aTQ,
t==^ 7 и |
(185) |
= QVcptgO + p ').
85
Если подтяжка соединения происходит при действии внешней нагрузки, то Q' = Q6.
Если затяжка осуществляется при отсутствии внешней на грузки, то Q' = Q3aT, где Q3aT — осевое усилие, возникающее в стержне при затяжке, величина которой определяется из усло вия плотности соединения.
Рис. 74. Напряженное болтовое соединение
Вращающий момент, необходимый для завинчивания гайки или винта, определится по формуле
|
|
|
М |
вр |
Q' |
k |
c |
?')p |
+t g |
^( |
ßс р +! л і |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(186) |
||
Если |
принять |
ориентировочно |
|
|
|
|
||||||
TO |
Ten' |
„ |
__ |
|
^cp |
^ 1, |
|
|
|
0 , 2 3 , |
ix, = 0 , 1 5 , |
|
cp |
0 , 5 5 , |
|
|
|
tg (ß |
!- p') ^ |
||||||
|
rfT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M n^ |
0 M Q ' . |
|
|
|
||
Во |
всяком |
напряженном |
резьбовом |
соединении |
(например, |
|||||||
в соединении на рис. 74, 75) |
соединительные детали должны обеспе |
чить плотность соединения. Эта плотность достигается затяжкой резьбовой детали (например, болта или винта) с соответствующей
86
деформацией соединяемых элементов. Обычно для создания плот ности соединения применяются упругие прокладки. При затяжке болта прокладка сжимается. Чем меньше жесткость прокладки, тем больше ее деформация. Под действием внешней нагрузки болты
растягиваются, |
вместе с ними |
расширяется |
и |
прокладка. |
Если |
|||||||||
растяжение |
болта будет |
больше |
|
|
|
|
|
|
||||||
первоначального |
сжатия |
проклад |
|
|
|
a |
|
|
||||||
ки, то плотность |
соединения |
нару |
|
|
|
|
|
|||||||
шится. Следовательно, предвари |
|
|
|
|
|
|
||||||||
тельная |
затяжка |
болтов |
должна |
|
|
|
|
|
|
|||||
быть такова, |
чтобы |
сжатие |
|
про |
|
|
|
f i |
|
|
||||
кладки |
и деталей |
было больше ее |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
последующего |
растяжения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Таким образом, если результи |
|
|
|
|
|
|
||||||||
рующая |
деформация |
прокладки |
|
|
|
|
|
|
||||||
(сжатие) будет равна |
А/,,, то |
дав |
|
|
|
|
|
|
||||||
ление на болты будет равно |
части |
z. а |
a\ |
|
■zu |
« |
a. |
|||||||
внешней нагрузки, |
приходящейся на |
Jarа |
|
|
Jar |
J a r |
|
|||||||
болты, плюс усилие, соответству |
|
|
|
|
||||||||||
ющее упругой деформации проклад |
|
|
|
|
|
|
||||||||
ки. Чем мягче |
прокладка |
(меньше |
|
|
|
|
|
|
||||||
жесткость), |
тем |
меньшее |
усилие |
|
|
Щ |
- |
|
|
|||||
требуется для затяжки болта и при |
|
|
|
|
|
|
||||||||
этом возникает большая возмож |
|
|
|
|
|
|
||||||||
ность увеличения Д/п, а следова |
|
|
|
|
|
|
||||||||
тельно, тем больше будет давление |
|
|
|
'а |
|
|
||||||||
на болт *. Математические |
зависи |
|
|
|
|
|
|
|||||||
мости могут |
быть |
получены |
следу |
Рис. 76. Схема, |
эквивалентная |
со |
||||||||
ющим образом. |
соединение с про |
единению |
с |
упругой прокладкой |
||||||||||
Напряженное |
|
|
|
|
|
|
кладкой может быть представлено эквивалентной схемой рис. 76, где прокладка заменена условно пружиной.
При затяжке болтов в каждом |
из |
них действует |
растягива |
ющее усилие Q3aT, а в прокладке |
(пружине) сжимающее уси |
||
лие zQ3ar, где Q3âT — затяжное усилие |
одного болта |
и z — число |
|
болтов. |
|
|
|
При действии внешней силы нагрузка Q будет распределяться между прокладкой (пружиной) и болтами пропорционально их жесткостям.
Для решения этой задачи имеются следующие уравнения
Q = Q, + QS,
где Q, — составляющая внешней нагрузки, приходящаяся на все болты, и Q2 — составляющая внешней нагрузки, приходящаяся
* Все сказанное одинаково относится к затяжке болта, винта и шпильки.
87