Файл: Заплетохин, В. А. Соединения деталей приборов [пособие].pdf

Расчет клеммовых соединений. Клеммовые соединения представ­ ляют собой разрезную втулку, половнпы которой стягивают с по­ мощью болтов на гладком цилиндрическом стержне (рис. 71). Клем­ мовые соединения являются простыми и удобными конструкциями, обеспечивающими закрепление и возможность перестановки детали на цилиндрическом стержне в любом угловом положении и в любом положении вдоль оси стержня. Они предназначены для передачи кру­ тящего момента пли силы, направленной вдоль оси стержня, за счет сил трения, создаваемых на контактируемых поверхностях деталей усилием затяга болтов.

Рпс, 71.

Сила трения, возникающая в точках а и Ь от действия нормаль­

Усилие затяга болта Q3 можно определить в предположении, что

обе половины клеммы поворачиваются шарнирно при затяге вокруг линии, проведенной через точку О вдоль осп стержня. Из условия

равновесия одной половины составляем уравнение момептов относи­ тельно точки О

^0. (11.39)

89

Из уравнений (11.38) п (11.39) определим требуемое усилие затяга

Мкр

Поскольку клеммовые соединения относятся к напряженным со­ единениям, то внутренний диаметр болта следует находить с учетом деформации кручения стержня. Подставляя в (11.25) зпачение Q3

согласно (П.40), получим

Из условия относительной неподвижности деталей при действии осевой силы Q

Пример 1. Из условия равнопрочности определить размеры резь­ бовой втулки, соединяющей два стержня диаметрами 10 и 12 мм (рис. 72). Материал соединяемых деталей — алюминиевый сплав Д16Т (ГОСТ 4784—65). Соединение ненапряженное; нагружено осе­ вой силой Q.

Решение. Резьбовые стержни относятся к классу прочности 36 (приложение 29), для которого предел текучести ат =196 МПа.

Принимая запас прочности по текучести п т= 2, определим допу­

скаемые напряжения на растяжение резьбового стержня

зт 196

[3]p= - 2 L = — я 100 МПа,

па пзгио витка резьоы

М„ = М р = 100 МПа,

на срез витка

Ыср = 0,75 [з!р = 0,75 • 100 = 75 МПа,

90

ч

Рис. 72.

па смятие витка

Мсм = 0,4 [з]р = 0,4 ■100 - 40 МПа.

Расчет ведем по резьбе стержней, поскольку для внутренней резь­ бы данного класса прочности предельные напряжения значительно выше, о> = 373 МПа (приложение 30).

По приложению 47 определим параметры резьбы М10: внутрен­

91

Тогда рабочая длпна резьбы из условия изгиба витка согласно

(11.07) будет

Рабочая длпна резьбы из условия среза витка по (11.09)

[Q]5,5-Юз

7 Р‘ > ~di [~]ср — 3,14 • 8,376 • Ю-з . 7 5 . 1 0о ~ X 8 ’ 1 0 ° м-

Рабочая длина резьбы из условия смятия витка по (11.11)

В приложении 22 определим величины сбега и фаски резьбы М10. Сбег равен 2,8 мм, фаска 1,6X45.

Полная длина резьбового участка стержня с резьбой М10

/1 = 8,75 + 2,8 + 1,6 » 12 мм.

По приложению 17 найдем параметры резьбы М12: внутренний диаметр cZj = 10,106 мм, шаг i = 1,75 мм.

Из расчета резьбы стержня М10 следует, что наиболее опасной деформацией является смятие витка, поэтому рабочую длину резь­ бового участка стержня с резьбой М12 определим по (II.11)

По приложению 22 найдем сбег резьбы 3,2 мм и фаску 1,6X45. Полная длпна резьбового участка стержня с резьбой М12

/2 = 7,3 + 3,2 + 1,6 ж 12 мм.

Для определения длины соединительной втулки необходимо знать ширину проточки. По приложению 22 найдем для внутренней резьбы М12 размеры проточки: « = 7 мм, d0 = l2,7 мм.

Стержни необходимо завинчивать в соединительной втулке с упо­ ром в сбег резьбы, поэтому длина втулки с учетом рабочих участков резьбы, фасок п ширины проточки должна быть

7 - 8 , 7 5 -г 1,6 -L 7 : 7,3 -I- 1,6 к 26 мм.

Соединительную втулку выполняем из шестигранного прутка сплава Д16Т, для которого предел текучести ох =260 МПа.

Допускаемые напряжения на разрыв втулки

92