Деформация смятия. Расчеты на прочность

Деформация сдвига часто сопровождается смятием, когда значительная сжимающая сила действует на сравнительно небольшом участке.

При срезе крепежных деталей деформации смятия подвергается резьба. При навинчивании гайки поверхность детали под гайкой будет вдавливаться. Возникают нормальные напряжения. В этих местах будет иметь место деформация смятия. Чтобы уменьшить местные напряжения, под головку болта и гайку ставят шайбы. Напряжения смятия определяются по формуле

где сжимающая сила; площадь смятия.

Площадь смятия для круглых деталей определяют по формуле

,

где t – толщина листа; d – диаметр болта.

Проверку на смятие выполняют для мягких материалов. Допускаемые напряжения выбираются в следующих пределах: для металлов, для дерева.

Условие прочности при смятии имеет следующий вид:

или (9.8)

где число крепежных элементов.

Пример.

Рассчитать болтовое соединение, показанное на рисунке 9.3, если сила F = 8 кН, толщина скрепляемых деталей t = 8 мм, допускаемое напряжение сдвига , а смятия.

Решение.

Рисунок 9.3 Сила F стремится срезать болт в

плоскости соединения деталей.

Найдем диаметр болта из условия прочности на срез:

;

.

Проверим стенки отверстий деталей, скрепленных болтом, на смятие:

.

Полученные напряжения меньше, следовательно, принимаем d = 1,4 см.

Если напряжения смятия получаются больше допускаемых, то вследствие обмятия поверхностей деталей болтом условия эксплуатации последней ухудшаются .