Расчеты на срез и смятие

Пример 3.3 Проверить прочность пальца 3 соединяющего тяги 1 и 2 (рис.3).

Материал пальца сталь 30. Диаметр пальца d = 16мм. Соединение передает усилие F = 25кН, t = 24мм t = 10мм

Рис.3

Порядок расчёта

3.3.1. Критерием работоспособности является прочность пальца на срез (сдвиг) и смятие.

3.2.2 Условие прочности при срезе

τ_ср═Q/A_ср≤[τ]_ср,

Q ═ F, A_ср = (πd²/4) ∙ ι – площадь среза.

ι = 2 – число плоскостей среза. При расчете штифтов, болтов, шпонок

[τ]_ср═(0,25÷0,35)σ_в [4,с.105].

По Приложению 1 σ_в═300МПа,

[τ]_ср = 0,25 ∙ 300 = 75МПа

τ = (25 ∙ 10³) / ((3,14 ∙ 16²) / 4) ∙ 2) ═ 62МПа < 75МПа -прочность пальца на срез обеспечена.

3.3.3.Условие прочности при смятии

σ_см ═ F / A_см ≤ [σ]_см

A_см═dt_min;

t_min – минимальная толщина деталей, сминаемых в одну сторону.

t_min = 20мм

σ_см = (25 ∙ 10³) / (16 ∙ 20) = 78МПа

Для болтовых, штифтовых и шпоночных соединений принимают:

для деталей из малоуглеродистой стали [σ_см] = 100-120Мпа

из среднеуглеродистой стали [σ_см] = 140-170Мпа

из чугунного литья [σ_см] = 60-80Мпа [4,с 10]

Примем 78 МПа < 150МПа

Прочность пальца на смятие обеспечена.

Если контактирующие детали изготовлены из разных материалов, то допускаемое напряжение выбирают той детали, у которой прочность меньше.