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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

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 + '/) /?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

 

 

 

 

 

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