Второй случай

 

Клемма достаточно гибкая, форма сопрягаемых деталей строго цилиндрическая, зазор в соединении близок к нулю (рис. 7.2, б). В этом случае можно полагать, что давление "р" рас­пределено равномерно то поверхности соприкосновения деталей, а условие работоспособности соединения выражаются в виде:

 

 

где b - ширина клеммы.

 

 

Рис.7.2. Предельные случаи сопряжения поверхностей клеммового соединения: а) посадка деталей выполнена с большим зазором; б) зазор в соединении близок к нулю.

По аналогии, рассматривая равновесие полуклеммы (рис. 7.2,b), записываем:

 

После подстановки и сокращения получаем:

(7.3)

 

Таким образом, сопоставляя формулы (7.2) и (7.3) заметим, что нагрузочные способности для двух предельных слу­чаев относятся как 2/П. Первый случай является самым неблагоп­риятным, а второй наиболее рациональным, с точки зрения требуемой затяжки болтов. Наличие больших зазоров в соединении может привести к разрушению клеммы от напряжения изгиба. Прак­тически конструкция с большими зазорами является дефектной.

В современном машиностроении размеры деталей клеммового соединения выполняются под посадку H8/h8 . При такой посадке обеспечивается свободная сборка деталей без излишних зазоров.

Это дает основание рассматривать условия работы практически выполняемых клеммовых соединений как средние между двумя рас­смотренными случаями и рассчитывать их прочность по формулам:

(7.4)

Здесь коэффициенты 2,5 и 5 приближенно равны среднему зна­чению коэффициентов в формулах (7.2) и (7.3).

Расчет клеммового соединения с односторонним расположением болтов (см. рис. 7.1. а) принято выполнять по тем же формулам (7.4). При этом условно полагают, что функции второго болта соединения выполняет сам материал рычага. Действительно, если верхний болт в конструкции по рис. (7.1,б) приварить к деталям, то условия работы клеммы и нижнего болта не изменятся, а конст­рукция станет подобна конструкции, изображенной на (рис. 7.1,а).

Для определения потребной силы затяжки болтов преобразуем формулы (7.4) к виду:

(7.5)

 

При совместном действии Т и F_а сдвигающей силой на поверхности контакта будет равнодействующая осевой F_а и окружной F_тр=2T/d сил. Для такого случая:

(7.6)

 

Определив по формуле (7.6) F_зат проводится расчет болтов на прочность по упрощенной зависимости:

(7.7)

где: - эквивалентное напряжение; d₁ - внутренний диаметр резьбы;

- допускаемое напряжение для болтов из стали Ст..З при растяжении:

В формулах (2.5) и (2.6) Z - число болтов, расположенных с одной стороны вала; К ⁼ (1,3...1,8) - коэффициент запаса. Коэффициент трения для чугунных и стальных деталей, работающих без смазки, можно выбирать в следующих пределах f = 0,15...О,18.