Контрольный блок разводки (стр. 4 из 8)
По формуле (6.15) определяем температурное усилие Qt:
(6.15).Полное усилие на болт Qп в этом случае определяется по формуле (6.16):
(6.16).Так как, коэффициент линейного расширения для материала болта меньше чем для материала гайки, то при температуре ниже 200С болт будет разгружаться, а при температуре выше 200С – догружаться, то есть худший случай будет реализован при температуре 500С. Поэтому определяем значение температурного усилия Qп50 (при 500С), и уже для него считаем возникающее в болте напряжение и сравниваем его с пределом текучести для материала болта, и делаем вывод о правильности его выбора.
При температуре +500С:
мм; 
Н.Определяем напряжение, создаваемое в болте по формуле (6.17) и сравниваем его с пределом текучести для сталь 20ХН3А.
(6.17);где
– напряжение, создаваемое в болте при действии полной осевой нагрузки; 
– предел текучести, для сталь 20ХН3А 
МПа;d2 – средний диаметр резьбы болта.
МПа.72 < 736, значит, при действии полной статической нагрузки разрыва болта не произойдет.
5.2 Расчет прочности болта при действии ударной нагрузки
Проводим расчет на разрыв болта под действием ударной нагрузки 700 ед. длительностью 0,6 мс, действующей в осевом направлении. После удара нагрузка представляет из себя затухающие синусоидальные колебания с периодом 1,2 мс и амплитудой 700 ед. в первом полупериоде, в котором нагрузка является максимальной, и поэтому именно для этого случая будем проводить расчет. Схема нагружения болта представлена на рисунке 6.2:
Рисунок 6.2.
кН. 
Н.На один болт будет приходиться
Н. 
Н. 
МПа.Так как нагрузка ударная, то необходимо ввести ударный коэффициент равный 1,75. Тогда:
МПа189 < 736, значит, при действии ударной нагрузки разрыва болта не произойдет.
3. Расчет на срез резьбы.
Для реализации расчета сначала необходимо рассчитать напряжение в витках резьбы болта и гайки, а затем сравнить их с пределом текучести. Для болта напряжение в витках резьбы рассчитывается по формуле (6.18), для гайки – (6.19):
(6.18) 
(6.19)где:
– напряжение от внешней нагрузки на один болт;d1 – средний диаметр резьбы, d1 = 7,19 мм;
k0 = k1 = 0,87 – коэффициент полноты резьбы;
l2 – длина резьбовой части;
kT – коэффициент, учитывающий характер изменения деформации витков по высоте гайки, выбираемый в зависимости от отношения
по таблице 6.1 (где 
– предел прочности материала болта; 
– предел прочности материала гайки).Таблица 6.1.
 | Шаг резьбы | kT |
| Свыше 1,3 | Крупный и первый мелкий | 0,7…0,75 |
| Второй и более мелкий | 0,65…0,7 | |
| Менее 1,3 | Для всех шагов | 0,55…0,6 |
МПа; 
,следовательно, согласно таблице 6.1 kT = 0,55.
Возникающие напряжения
и 
будут одинаковыми, однако в связи с тем, что материалы болта и гайки (ответной детали) разные, расчет проведем для болта, т.к. 
. 
МПа;11,4 МПа < 736 МПа, следовательно, срыва резьбы не произойдет.
Таким образом, при действии полной статической нагрузки 175g, динамической нагрузки 700g, разрыва болта и среза его резьбы не произойдет, то есть выбранный болт удовлетворяет требованиям условий эксплуатации КБР по рабочей температуре и стойкости к воздействию линейного ускорения.
Задачей расчета является проверка собираемости корпуса с крышкой по размерам Х1, Х2 и Х3 (рисунки 4, 6, 8).
Данные для расчета приведены в таблице 1. Размеры в мм.
| Наименование | Условное обозначение | Номинал | Предельные отклонения |
| Крышка | А1 | 4 | |
| А2 | 3,6 | 0,36 | |
| А3 | 148 | ||
| А4 | 156 | -1 | |
| В1 | 79 | -0,74 | |
| В2 | 70 | ||
| Корпус | Б1 | 148 | |
| Б2 | 158 | +1 | |
| Г1 | 83 | -0,87 | |
| Г2 | 70 |
Таблица 1. – Данные для расчета
Примечание:
Позиционный допуск осей отверстий с размером А2 0,3мм (α2) (допуск зависимый).
Номинальный размер замыкающего звена (Х) определяется по формуле
где
- сумма размеров увеличивающих звеньев; 
- сумма размеров уменьшающих звеньев;i – порядковый номер звена;
m – число уменьшающих звеньев;
n – число увеличивающих звеньев.
Верхнее предельное отклонение размера замыкающего звена (Вх) определяют по формуле
где
– сумма верхних предельных отклонений размеров увеличивающих звеньев; 
– сумма нижних предельных отклонений размеров уменьшающих звеньев.Нижнее предельное отклонение размера замыкающего звена (Нх) определяют по формуле
где
– сумма нижних предельных отклонений размеров увеличивающих звеньев; 
– сумма верхних предельных отклонений размеров уменьшающих звеньев.1) Условием, обеспечивающим собираемость крышки и корпуса по размеру Х1 является Х1min ≥ 0 (рисунок 4, см. рисунок 5).
Рисунок 4. – Определение размера Х1
Для проведения расчетов необходимо составить схему размерной цепи (см. рисунок 5).
Рисунок 5. – Схема размерной цепи
Запишем общее выражение для нахождения максимального и минимального значения размера замыкающего звена:
(3) 
Определяем Х1min, которое будет реализовываться при минимальных значениях увеличивающих звеньев и максимальных значениях уменьшающих. Таким образом
Т.к. размеры 148 и 158+1 для корпуса заданы симметрично, а величина этой симметрии не задана, то по ОСТ В95 2606-90 значения неуказанных допусков симметричности равны 1,20. Величина симметрии будет влиять на значение Х1min. Найдем значение величины симметрии:
а = (1,2+1,2) / 2 = 1,2
Следовательно, Х1min с учетом симметричности размеров 148 и 158+1 будет равен:
Х1min = 0,85 – а = 0,85 – 1,2 = – 0,35 < 0, что не удовлетворяет условию собираемости крышки и корпуса, поэтому зададим значение симметричности размеров 148 и 158+1 равное 0,5. Тогда
Х1min = 0,85 – 0,5 = 0,35 > 0.
Следовательно собираемость крышки и корпуса по размеру Х1 обеспечена.
2) Условием, обеспечивающим собираемость крышки и корпуса по размеру Х2 является Х2min ≥ 0 (рисунок 6, см. рисунок 7).