Сдвигом (срезом) называется такой вид деформации, при котором в поперечном сечении детали возникает поперечная сила Q F S Напряжения при срезе l Тема 5 Q Aср (36) Условие прочности при срезе F Q ср Aср Расчет на прочность при срезе и смятии Характеристики деформации сдвига S – абсолютный сдвиг, м - угол сдвига или угловая деформация, рад. Лектор Т.А. Ивашова Q G GAср S=tgll (38) S Ql GAср (39) G Связь между упругими константами материала d Максимальные напряжения смятия Q d t (41) Q Aсм k=1 F Асм – площадь проекции поверхности смятия Aсм (40) Обозначения: t F F см max E 2(1 ) Пример расчета заклепочного (болтового) соединения В зоне контакта двух деталей возникает смятие материала см (37) Q F t – толщина соединяемых листов m – количество заклепок (болтов) k – число плоскостей среза в одной заклепке (болте) d – диаметр заклепки или болта для негерметичных соединений d2t для герметичных соединений dt Асм = dt k=2 Расчет на срез Условие прочности при смятии Q см Aсм (42) Q ср Aср Аср Q=F Q см Aсм Пример расчета сварного соединения «в нахлестку» лобовой B 0,7h F F B Q=F h lшв Аср 0,7 h lшв 2 Асм d t m Необходимое число заклепок F m (**) dt см Окончательно принимается большее значение из (*) и (**) Расчет соединения вала с втулкой (ступицей) Расчет фланговых швов В–В фланговый Необходимое число заклепок F 4 m 2 d 2 (*) d k ср mk 4 Расчет на смятие Q=F Q Катет шва h≈t Шов рассчитывается на срез по самому тонкому месту Q Э Aср Необходимая длина шва lшв М Срезающая сила Соединение вала со ступицей может иметь множество конструктивных решений (штифт, шпонка, шлицы, сварной шов и т.д.), но расчет соединяющего элемента на срез и смятие не имеет принципиальных отличий от рассмотренных примеров Q M R F 10 мм 1,4 h Э 10мм – добавляется на непровар шва в его начале и конце Допускаемые напряжения для электрической сварки Э=80МПа – при ручной сварке Э=110МПа – при автоматической сварке Лобовые швы приближенно рассчитываются аналогично 1 Расчет шарнирного соединения F=10кН 1 I В 30 II 2 N1=+17,32кН + растяжение N2= - 20кН - сжатие t Расчет ведем по наиболее нагруженному шарниру d 2. Определили диаметр сечения растянутого стержня 1 из условия прочности на растяжение D1 =14мм 3. Определили диаметр сечения сжатого стержня 2 из условия прочности и устойчивости D1 =28мм Палец шарнира работает на срез и смятие N 1. Определили продольные силы |N|max= |N2|= 20кН Расчет на срез k= 2 Q=|N|max = 20кН Q ср Aср 2 Аср d k 4 d 4Q 4 20 103 0,013 м 13,0 мм k ср 2 75 106 d= 13мм 4. Расчет на прочность шарнирного соединения Расчет на смятие В ср 75МПа Q см Aсм B–B Q=|N|max = 20кН см 190МПа d В t d Асм d t Aсм t t Q 20 103 0,0081м 8,1мм d см 0,013 190 106 t= 8,5мм 2