Проведем расчет из условия нераскрытия стыка.

Определим площадь стыка и момент Аст сопротивления изгибу Wx :

; где -момент инерции стыка относительно оси х1 ; где -момент инерции части стыка относительно оси х

Расчет болта производим по наибольшей силе затяжки, то есть из условия несдвигаемости стыка:

Определив ,определим класс прочности винтов:

Где -коэф.запаса прочности болта( =4,6 для винтов М6 по табл. 3.4. из метод. указаний Л. П. Варламовой, В. П. Тибанова стр.25 )

- силы, приходящиеся на винты от действия момента М2 ,они пропорциональны расстояниям от винтов до нейтральной линии. Максимально нагружены винты ,наиболее удаленные от нейтральной линии на расстояние ,дополнительно растягиваемые при действии момента. В нашем случае:

; =>

По таблице 3.2 (мет. указания Л. П. Варламовой, В. П. Тибанова стр.15) определим класс прочности-12,9.

2 Проверим прочность сварного шва, приняв катет шва k≈0,8S.

Сварное соединение тавровое, швы угловые, их рассчитывают по условным касательным напряжениям. Один из размеров опасного сечения шва- биссектриса в равнобедренном прямоугольном треугольнике с катетом k

Второе- суммарная длина швов. На каждом из двух участков сварного шва

опасное сечение наклонено под углом 45° к плоскости стыка деталей корпуса 7 и тавром. Расчетное сечение получено поворотом опасного сечения швов на плоскость стыка деталей. Центр масс находится в точке пересечения осей симметрии х и у.

S=4,9мм; k=0,8S=3,92мм;

A1-площадь расчетного сечения шва

Силовые факторы,действующие на соединение:

При переносе внешней силы в точку центра масс расчетного сечения-получаем центральную сдвигающую силу F=15000Н и отрывающий момент

Напряжения в расчетном сечении шва:

а)от сдвигающей силы F равномерно распеделены по сечению

б)от отрывающего момента М пропорциональны расстоянию до нейтральной линии ,проходящей через центр масс; максимальное напряжение в наиболее удаленных точках А

,

где -момент сопротивления расчетного сечения шва,относительно нейтральной оси х, проходящей через центр масс;

Суммарные напряжения для наиболее опасно нагруженной точки А:

Допускаемое напряжение для сварного шва:

Допускаемое напряжение на растяжение для основного металла

для стали Ст.3 =220 МПа,тогда

Заключение о прочности сварных швов:так как возникающие в швах напряжения не превышают допускаемые напряжения =102,14Мпа, то прочность сварного шва достаточна.

3.Подобрать посадку гайки 10 в рычаг 3, считая рычаг втулкой с наружным диаметром d2=3d

Давление р, необходимое для передачи заданной осевой силы F=25000Н определим из условия предотвращения сдвига:

,где

-суммарная сила; d и l-диаметр и длина соединения; k- коэф. Запаса сцепления; f- коэф. трения

k=2

l=Hг-h1=0,8Hг=38,4 мм

f=0,14

d=54 мм

d1=30мм

d2=90мм

для бронзы О10Ф1: µ₁ – коэффициент Пуассона

для стали Ст.3:

Необходимый расчетный натяг :

, где

; - коэффициенты деформации деталей

т

Поправка на обмятие микронеровностей U:

U=k₁*R_a₁+k₂*R_a₂

R_a₁, R_a₂ – среднее арифметические отклонения профиля сопрягаемых поверхностей. В нашем случае R_a₁ = 1,6 мкм, R_a₂ = 0,8 мкм.

k₁, k₂ – коэффициент, зависящий от R_a₁и R_a₂. При R_a > 1,25 мкм k = 5, а при R_a ≤ 1,25 мкм k = 6. В нашем случае k₁ = 5, k₂ = 6.

U = 5*1,6 + 6*0,8 = 12,8 мкм.

Минимально допустимый натяг:

= U+

= 67,8 мкм + 12,8 мкм = 80,6 мкм.

Максимально допустимый натяг:

,где

,при этом

Так как бронза мягкий материал, мы можем сделать допущение ,что для гайки 10 допустимы пластические деформации при статическом нагружении (А.И.Якушев «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения »). Исходя из допущения,определим :

Условия пригодности посадки:

Подойдет посадка