Расчет муфты со срезным штифтом

[andrei260]

Здравствуйте. Возникла необходимость посчитать такую муфту, в качестве материала штифта будет 12Х18Н10Т (да, так надо), Вопрос, не могу найти напряжение среза для этой стали. По Анурьеву, получается что напряжение среза штифта считается через вязкость с коэффициентом, но там маленькие диаметры. Подскажите напряжение, желательно с указанием источника 
 

[Golovanev]

Я бы считал это так же как шпоночное соединение

[Дядя Костя]

Здравствуйте. Возникла необходимость посчитать такую муфту, в качестве материала штифта будет 12Х18Н10Т (да, так надо), Вопрос, не могу найти напряжение среза для этой стали. По Анурьеву, получается что напряжение среза штифта считается через вязкость с коэффициентом, но там маленькие диаметры. Подскажите напряжение, желательно с указанием источника

1. Почему именно по Анурьеву а не Габдурахманову?
2. Предел прочности штифта из 12Х18Н10Т на срез надо получать опытным путём, сталь в этом плане очень неприятная.
3. У 12Х18Н10Т очень большая разница между σ_т и σ_в, штифт при срезе сильно деформируется, имейте это ввиду при проектировании вашей муфты.

[Kirilius83]

 
Для начала: термообработка-то какая? Надеюсь, вы же понимаете что от этого зависит фактическая прочность? И имейте ввиду: твердость не описывает прочность материала, она служит только для контроля конкретного процесса термообработки, и разными техпроцессами при одной  и той же твердости можно получить разные прочности. Термисты эт запросто могут сделать не подумав 
Далее, вам что именно нужно посчитать, сколько штифт держит или когда он срежется? Это разные вещи, и как правил считают сколько он выдержит, т.е. минимальная прочность и сразу с запасом, а какая там реальная прочность - пофигу. Если же речь идет и значении, на котором он реально срежется - то там влияет и геометрия окружения, какие там фаски/притупления на кромках, какие посадки, твердость посадочного места и т.д. Там же не чистый срез, там одно плавно перетекает в другое, а потом еще и дорезается понемногу, ответные детали сами деформируются в том числе пластически. Из практики: как минимум разброс прочности самого материала, а еще геометрия всего вокруг, скорости приложения нагрузки и прочее, в результате может набегать и +-30% разброс. +-5..10% - это иногда вообще недостижимо.

По поводу коэффициентов и пересчетов: надо внимательно читать что именно по ним считается. Т.к. все допускаемое - автоматом означает что коэф взят с запасом, для гарантии что не сломается, и примерно (на выпуклый глаз) компенсирует погрешности формул, неточности приложения расчетных нагрузок и возможный разброс фактических параметров нагружения (по сравнению с теоретическими). Растяжение - его проще всего замерить на разрывной машине, там стандартные образцы и накоплен объем данных, а самое главное - минимальные отклонения фактических параметров нагружения при испытаниях. При срезе же - нагружение немножко другое, по другому распределяются напряжения в сечении, да и вообще там смятие со срезом совестно идет, иногда переходя вообще в изгиб (если зазор большой). А поскольку точно заменять и считать сложно - вот и говорят "ну давайте на срез на всякий случай ограничим нагрузку в два раза". А сами по себе напряжения - условно в самом сечении как были так и остались, им не принципиально срез там или растяжение (считаем что сталь изотропна), это просто напряжение в сечении, т.е. что на растяжение что на срез -  нагрузка на площадь сечения, все.

[Дядя Костя]

Для начала: термообработка-то какая?

12Х18Н10Т - аустенитная сталь 

Тут вопрос другой должен быть - а почему? И из чего муфта и вал?

[Kirilius83]

12Х18Н10Т - аустенитная сталь 

И шо? Расшифруете что именно вы хотели этим сказать?


ЗЫ А ведь там еще заготовка может быть не пруток, а проволока. Ладно хоть из листа врятли сделают...

[Петрович-47]

а то что её сколько не термообрабатывай а толку никакого

[Kirilius83]

Ой как спорно))))
Вы хоть почитайте чтоль литературу. Тот же аустенит - еще добиться надо что бы там был именно он. Ну а структура. а размер зерна, и т.д.?

ЗЫ я же выше писал - твердость далеко не всегда говорит о прочности. Если сталь твердость после термообработки не набирает - это не значит что там прочность не меняется)))

[Дядя Костя]

И шо? Расшифруете что именно вы хотели этим сказать?

Закалку аустенита правильнее называть аустенизацией

Тот же аустенит - еще добиться надо что бы там был именно он.

А не расскажете как добиться чтобы там его не было? Ну очень интересно...

[Kirilius83]

Закалку аустенита правильнее называть аустенизацией

А где я там писал "закалка"? Я же писал "термообработка"

[Дядя Костя]

А где я там писал "закалка"? Я же писал "термообработка"

Старый я уже совсем стал, память не та уже, напомните мне пожалуйста какие виды термообработки применяются для аустенитных сталей... 

[Kirilius83]

Что бы не вдаваться в дебри, первая случайная ссылка:
https://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/stk/12X18H10T
Режимы закалки упомянуты. Ниже таблиц - в тексте особенности сварки и последующей термообработки. Там же упомянуты методы сохранения аустенита и убирание других фаз - это к вопросу об аустенитсности.

[Дядя Костя]

Режимы закалки упомянуты.

Да про закалку мы уже знаем. Что ещё то бывает?

[Ушкуй]

Да про закалку мы уже знаем. Что ещё то бывает?

Водные процедуры

[IgorT]

Да про закалку мы уже знаем. Что ещё то бывает?

ЭЭээээ... отжиг. Не?

[Дядя Костя]

ЭЭээээ... отжиг. Не?

Вот что то я сомневаюсь что штифт будет сварной, да ещё и толщиной более 20 мм...

Ещё какие виды ТО для аустенитов применяют?

[serjT]

Тут вопрос другой должен быть - а почему? И из чего муфта и вал?

Смею предположить что такая же, либо 08х18Н10Т.

[СВ]

... материал штифта будет 12Х18Н10Т, Вопрос, не могу найти напряжение среза для этой стали. По Анурьеву, получается что напряжение среза штифта считается через вязкость с коэффициентом, но там маленькие диаметры.

Если немного вникали в тему, то должно быть заметили, то для СРЕЗНЫХ штифтов берутся не допустимые напряжения - которые С ЗАПАСОМ, а как бы предположительно реальные для материала.
- - - - -
У Анурьева нет коэффициентов для диаметров более 5 мм. Если попробовать вот так: во многих источниках указывают для стали 45 - 420 (400) Мпа (где пишут: закалённой, где ничего не указывают), тогда получается для закалённой стали 45 (из Анурьева) СИГМАв=1000...900, соответственно К=420/(1000...900)=0,42...0,47. Думаю, можно взять для 45-й К=0,5. А теперь с учётом этого и остального присмотреться к 12Х18Н10Т...
- - - - -
Я бы сделал с V-канавкой, чем это хорошо: коэф-т К ( у Анурьева) постоянный; при необходимости можно менять глубину канавки, не меняя диаметр штифта, т.е. оперативно исправить конструкцию. Такой штифт срабатывает СТАБИЛЬНЕЕ.

[Дядя Костя]

Смею предположить что такая же, либо 08х18Н10Т.

Это невозможно, точнее сделать то можно, работать не будет...

[Kirilius83]

во многих источниках указывают для стали 45 - 420 (400) Мпа

Так это в источнике.
А конкретно в вашей детальке-то какая прочность будет?)))  В книжке, рассчитанной на обычный расчет с запасом прочности, будут даваться минимальные значения. А насколько выше могут быть фактические - вопрос.

ЗЫ фактически мне в 30Х13 как-то сделали аж 1100 Мпа текучести (!!!). Правда удлинение при разрыве было всего 5%....