РТМ 26-07-113-71. Методика расчета на прочность шарнира Гука

.
Наименование документа:РТМ 26-07-113-71
Тип документа:РТМ(Технические требования. Технологические процессы)
Статус документа:Действует
Название:Методика расчета на прочность шарнира Гука
Область применения:Документ является рекомендуемым при расчете на прочность шарнира Гука, применяемого в трубопроводной арматуре.
Краткое содержание:

1. Общая часть

2. Исходные данные для расчета

3. Определение расчетного крутящего момента

4. Расчет основных деталей шарнира

4.1. Расчет втулки шарнира

4.2. Расчет крестовины (яблока) шарнира

4.3. Расчет оси шарнира

Дата добавления в базу:01.09.2013
Дата актуализации:01.12.2013
Дата введение:01.08.1971
Доступно сейчас для просмотра:100% текста. Полная версия документа.
Организации:
.

Утверждаю

Главный инженер

Главного управления

___________ (Д. Бирюков)

«28»___VI______ 1971 г.

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

МЕТОДИКА РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ ШАРНИРА ГУКА

PTМ 26-07-113-71

* Снято ограничение срока действия.

Приказом Главного управления от 29 июня 1971 г. № 83 срок введения установлен

с 1 августа 1971 г.

_____________

* Письмо № 21/2-2-373 от 13.06.96 из Управления по развитию химического и нефтяного машиностроения.

Настоящий руководящий технический материал (РТМ) является рекомендуемым при расчете на прочность шарнира Гука, применяемого в трубопроводной арматуре.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Расчету на прочность подвергаются основные детали шарнира: входная и выходная втулки, крестовина (яблоко шарнира), оси (рис. 1).

1.2. В отдельных случаях производится расчет на прочность вспомогательных элементов (штифты и т.д.). Прочность элементов, присоединяющихся к шарниру (труба, рис. 1), должна быть проверена отдельно, в основном, - на кручение.

Рис. 1 Шарнир Гука

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

2.1. Исходными данными для расчета являются:

Мкр - крутящий момент на выходной втулке шарнира;

h - коэффициент полезного действия шарнира.

Если значение h не задано, то оно определяется по формуле:

где r - радиус отверстия (рис. 2)

L - расстояние между серединами отверстий (рис. 2);

m - коэффициент трения (для стали принимается m = 0,3);

g - максимально допускаемый угол между осями шарнира.

Тип I

Тип II

Рис. 2. Втулка

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

3.1. При расчете деталей шарнира вводится расчетный крутящий момент М.

3.2. При расчете выходной втулки и связанных непосредственно с ней деталей

М = Мкр

3.3. При расчете входной втулки, связанных непосредственно с ней деталей и крестовины

4. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ ШАРНИРА

4.1. Расчет втулки шарнира

4.1.1. Втулка шарнира (независимо от того, входная она или выходная) по конструкции верхней части должна быть отнесена к одному из двух типов, показанных на рис. 2.

4.1.2. Конструкция нижней части втулки, кроме показанной на рис. 2, может исполняться по одному из вариантов, указанных на рис. 3.

4.1.3. Верхние и нижние части втулок рассчитываются в соответствии с конструкцией по типу I или II, а также по одному из вариантов 1, 2, 3.

4.1.4. Сечения, на которые даны ссылки в последующих пунктах расчета, и размеры, входящие в формулы, указаны на рис. 2 и 3.

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Рис. 3. Варианты исполнения нижней части втулки

4.1.5. Напряжение изгиба в сечении А - А определяется по формуле:

где Мизг.А - изгибающий момент в сечении А - А,

Мизг.А = 0,318QRср; Rср = 0,5(R + r);

Q - действующее усилие,

WA - момент сопротивления сечения A - А,

 b = 0,5(b1 + b2).

4.1.6. Напряжение изгиба в сечении Б - Б определяется по формуле:

где Мизг.Б - изгибающий момент в сечении Б - Б,

Мизг.Б = Q · ;

- момент сопротивления сечения Б - Б,

для типа I при £ r

для типа I при > r

для типа II

4.1.7. Напряжение изгиба в сечении В - В определяется по формуле:

где Мизг.В - изгибающий момент в сечении В - В,

Мизг.В = Q × lB;

- момент сопротивления сечения В - В,

WB = 0,075b2H2.

4.1.8. Напряжение среза в сечении А - А (условно) определяется по формуле:

где fA - площадь сечения А - А,

fA = b(R - r).

4.1.9. Напряжение смятия в отверстии ушка определяется по формуле:

где fсм - площадь снятия отверстия ушка,

fсм. = 2b3r.

4.1.10. Напряжение кручения в проточке определяется по формуле:

где Wпp - момент сопротивления кручению проточки,

4.1.11. Напряжение кручения в сечении Г - Г (при £ c) определяется по формуле:

где Мг - крутящий момент в сечении Г - Г,

Мг = Q × lг;         lг = lв + 0,5bг;

Wг - момент сопротивления кручению сечения Г - Г,

где e - коэффициент (раздел II, табл. 3, лист 31 РМ-26-69 «Руководящий технический материал. Геометрические характеристики плоских сечений». Издание ЦКБА.)

Коэффициент e зависит от a/b, где  b = bг.

4.1.12. Напряжение кручения в сечении D - D определяется по формуле:

где WD - момент сопротивления кручению сечения D - D,

4.1.13. Напряжение смятия в отверстии под штифт определяется по формуле:

4.1.14. Напряжение кручения в сечении Е - Е (вариант 1, 2 и 3) определяется по формуле:

где - момент сопротивления кручению сечения Е - Е,

4.1.15. Напряжение смятия в шестиграннике и квадрате (варианты 2 и 3) определяется по формулам:

для варианта 2

для варианта 3

где S - размер под ключ шестигранника или квадрата.

Формулы получены при условии работы всех граней и неравномерно распределенной нагрузки.

4.2. Расчет крестовины (яблока) шарнира

4.2.1. Крестовина, в зависимости от того, лежат или не лежат оси обоих отверстий в одной плоскости, должна быть отнесена к одному из двух типов, показанных на рис. 4.

Рис. 4 Крестовина

4.2.2. Крестовина рассчитывается по сечению А - А (см. рис. 4), параллельному обеим осям отверстий и расположенному посередине между ними. Для типа II сечение А - А совпадает с плоскостью, в которой лежат обе оси отверстий.

4.2.3. Размеры, входящие в формулы, приведенные в п.п. 4.2.4 - 4.2.6, показаны на рис. 4.

4.2.4. Напряжение кручения в сечении А - А (для типа II условно) определяется по формуле:

где Wp - полярный момент сопротивления сечения А - А,

 

(для типа II е = 0 и b = D; c = d).

4.2.5. Напряжение среза в сечении А - А определяется по формуле:

где Qср - срезающее усилие,

  

fcp - площадь среза,

4.2.6. Напряжение смятия на поверхности крестовины определяется по формуле:

где Qсм - сминающее усилие,

L - плечо усилия,

считая, что площадь снятия имеет ширину

fсм - площадь смятия,

4.3. Расчет оси шарнира.

4.3.1. Ось рассчитывается на срез и на изгиб.

4.3.2. Исходные данные для расчета приведены на рис. 5.

Рис. 5 Ось

4.3.3. Напряжение среза определяется по формуле:

где Q - действующее усилие,

f - площадь среза,

4.3.4. Напряжение изгиба определяется по формуле:

где Мизг. - изгибающий момент,

Мизг. = Q × l;

l - плечо действующего усилия,

W - момент сопротивления сечения оси,

W = 0,1d3.

Генеральный директор ЛПОА «Знамя труда» им. И.И. Лепсе

(С. Косых)

Главный инженер ЛПОА «Знамя труда» им. И.И. Лепсе

(М. Сарайлов)

Главный конструктор

(О. Заринский)

Зав. отделом № 161

(П. Перов)

Зав. отделом № 118

(В. Никитин)

Руководитель темы

(П. Гуткин)

Ответственный исполнитель

(А. Горюнова)

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общая часть. 1

2. Исходные данные для расчета. 1

3. Определение расчетного крутящего момента. 3

4. Расчет основных деталей шарнира. 3

 

.
Помните!
Вся полученная прибыль с сайта идет на развитие проекта, оплату услуг хостинг-провайдера, еженедельные обновления базы данных СНИПов, улучшение предоставлямых сервисов и услуг портала.
Скачайте «РТМ 26-07-113-71. Методика расчета на прочность шарнира Гука» и внесите свой малый вклад в развитие сайта!