§ 56. Некоторые дальнейшие примеры условных расчетов.

Рассмотрим некоторые типичные примеры условных расчетов.

а) Заклепочные соединения с накладками. Принимая толщину каждой накладки большей, чем половина толщины листа (рис. 64), мы избавляемся от необходимости проверять накладки на прочность. Сила, приходящаяся на каждую заклепку, есть , где — число заклепок на одной половине соединения. Изображенное на чертеже соединение называется двухсрезным, потому что срез заклепки может произойти только по двум плоскостям одновременно. При этом площадь среза равна удвоенной площади сечения заклепки.

Условие прочности на срез:

Условие прочности на разрыв:

Наконец, условие прочности на смятие:

Наивыгоднейший случай будет тот, когда во всех трех условиях прочности соблюдается знак равенства. Для этого между размерами должны существовать определенные соотношения. Исключая, величину силы из (56.1) и (56.2), получим:

Если , то

Исключая из (56.2) и (56.3), найдем:

или

Рис. 64.

Заклепочное соединение, в котором соблюдены найденные выше соотношения размеров, является равнопрочным; обычно при: проектировании стремятся к равнопрочности. Однако иногда сознательна делают какой-то элемент более слабым, чем другие. Если возможность частичного разрушения конструкции вследствие случайной перегрузки неизбежна и это разрушение не приведет к серьезной аварии, та имеет смысл проектировать конструкцию так, чтобы в первую очередь разрушался элемент, легко поддающийся замене (например, заклепка, а не листы).

б) Расчет шпоики. Шпонкой называется призматическая деталь, предотвращающая от проворачивания втулку, насаженную на вал (рис. 65).

Если момент, передаваемый через шпонку, есть М, то касательные напряжения в сечении уравновешиваются силой

Здесь d — диаметр вала.

Рис. 65.

Площадь среза в этом случае есть Ы, поэтому условие прочности принимает следующий вид:

Площадь смятия является той площадью, по которой шпонка шрижимается к стенке шпоночной канавки. Если, как обыкновенно делают, шпонка утоплена на половину толщины в вал, на другую половину во втулку, то

Условие прочности на смятие:

Требуя равнопрочности шпонки в отношении среза и смятия, яолучим следующее соотношение между шириной и толщиной ее: