Połączenia cierne czopowe cylindryczne – projektowanie połączeń

Obciążenie złącza wciskowego momentem gnącym

Obciążanie złącza wciskowego momentem gnącym

rozkład naprężeń promieniowych

 

 

rozkład naprężeń równoważący moment gnący

W przypadku obciążenia gnącego, rozkład naprężeń w połączeniu nie jest równomierny co powoduje powstawanie różnicy nacisków.  Minimalny nacisk powierzchniowy (p_min) w złączu, który musimy pozostawić uwzględniając obciążenie zginające aby nie doprowadzić do powstawania luzu w złączu musi być

Z tego warunku wynika że

gdzie

p – nacisk powierzchniowy wywołany wciskiem

Warunek obciążalności złącza wciskowego momentem gnącym

Gdzie

M_g – moment gnący

p_M – średni nacisk

d – średnica połączenia

l – długość styku złącza

p – nacisk powierzchniowy

gdzie p_M – nacisk wywołany obciążeniem momentem gnącym

 

 

 Wytrzymałość złącza i elementów łączonych 

 

Naprężenia obwodowe i promieniowe w czopie i piaście

Naprężenia w wale drążonym

 

Naprężenia w wale pełnym 

 

Wytrzymałość dla materiałów elasto-plastycznych

Dla czopów drążonych

Z uwagi na prawo Lamiego (nie będzie go tu omówionego) – zagadnienie naprężeń występujących w rurach grubościennych w czopie drążonym, największe naprężenia występują na powierzchni swobodnej ( wewnętrznej ), gdzie występuje naprężenie normalne σ1 (wynikające z wcisku zapewniającego nacisk p) na powierzchni styku – spiętrzone przez zmianę średnicy czopa i naprężenie wynikające z nacisku p.

Więc:

Gdzie:

P_R1 = naciski na czopie 

-Współczynnik wydrążenia czopa
-Osłabienie wytrzymałości czopa z uwagi na spiętrzenie naprężeń idące za zmianą geometrii przekroju czopa.
-Granica plastyczności dla materiału czopa

Dla czopów niedrążonych, pełnych

W czopach pełnych, naprężenia normalne σ1 (wynikające z wcisku zapewniającego nacisk p),  równe są naciskowi p

Zgodnie z hipotezą największej energii odkształcenia (Hubera, von Missesa) Naprężenia zastępcze:

Dla piast, opraw:

W piastach największe naprężenia występują na punkcie styku z czopem, gdzie występuje naprężenie obwodowe σ2 na powierzchni styku (wynikające z wcisku zapewniającego nacisk p) spiętrzone przez zmianę średnicy piasty, oraz naciski p  wcisku zapewniające wytrzymałość złącza.

Wytrzymałość:

Lub :

P_R2 = naciski na piaście

-Granica plastyczności dla materiału piasty
-Współczynnik wydrążenia piasty
-Osłabienie wytrzymałości piasty z uwagi na spiętrzenie naprężeń idące za zmianą geometrii przekroju piasty

Dane liczbowe pozyskane są na podstawie danych rynkowych z różnych lat - określają one wartości orientacyjne służące jedynie w cellu nauki,
aby zastosować prawidłowe, zapewnione wielkości, należy używać  aktualnych norm wydanych przez odpowiednią organizację lub instytucję

Może cię interesować także

Rodzaje śrub, nakrętek i podkładek

Rodzaje śrub   Rodzaje połączeń śrubowych   Dodatkowe rodzaje śrub   Śruba Rzymska...

Technologia Spawania: Wszystko o spoinach i technikach spawania MIG TIG MAG

Podstawowe informacje o spawaniu   Rodzaje spawania Spawanie MIG/MAG Spawanie TIG Spawanie...

Gwinty: Kompleksowy Przewodnik – Od Opisu po Tolerancje

Wprowadzenie do gwintów. Znaczenie gwintów w inżynierii. Wytrzymałość i bezpieczeństwo zapewniane...

Moduł Younga i statyczna próba rozciągania

Związki konstytutywne  Elementy teorii sprężystości Granica proporcjonalności RH Rsp – granica...

Technologia Śrub: Wszystko o projektowaniu połaczeń śrobowych

Czym jest śruba?  Główne cechy śruby. Wymiarowanie śruby – opis budowy śruby w rysunku...

Obliczanie spoin – metodyka i przykłady obliczania połączeń spawanych

Projektowanie połączeń spawanych – rozkład naprężeń   Warunki wytrzymałościowe spoin Tabela...

Obliczanie połączenia kołnierzowego z uszczelką gumową przy użyciu metody ASME

Obliczanie połączenia z uszczelką gumową kołnierza przy użyciu metody ASME - moment dokręcenia...

Podstawy wytrzymałości materiałów

Czym jest Wytrzymałość materiałówWytrzymałość materiałów -  to dziedzina nauki zajmująca się...

Obliczenia belek zginanych, skręcanych i ściskanych, rozkłady naprężeń w belkach, wyboczenie prętów

Schemat belki – obliczenia z objaśnieniami   Układy statycznie niewyznaczalne – równania i...

Moment dokręcania śrub i inne obliczenia połączeń śrubowych

Wymagany moment dokręcania śrub   Tarcie w złączu śrubowym Prawa Tarcia Coulomba:  ...