| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЕДИНЕНИЯ ФЛАНЦЕВЫЕ КОНСТРУКЦИЯ И РАЗМЕРЫ
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Дата введения 01.01.75 Настоящий стандарт распространяется на фланцевые соединения валов, входящих в состав валопроводов судов, кораблей и плавсредств и устанавливает конструкцию и основные размеры фланцевых соединений. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2169-80. (Измененная редакция, Изм. № 3, 4). 1. КОНСТРУКЦИЯ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ1.1. В зависимости от типа соединительных болтов фланцевые соединения выполняют двух исполнений: 1 - с цилиндрическими болтами, 2 - c коническими болтами. 1.2. Конструкция фланцевых соединений в судовых валопроводах должна соответствовать приведенной на черт. 1. Исполнение 1 Исполнение 2 2. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ2.1. Основные размеры фланцевых соединений должны устанавливаться в соответствии с черт. 1 и 2 по табл. 1 и 2. Исполнение 1 Фланцевые соединения валов Размеры, мм
Примечания: 1. Для диаметров вала D ≤ 130 мм допускается применять диаметр окружности расположения осей отверстий D2, кратный 10. 2. Допускается опорные поверхности головок цилиндрических болтов протачивать до диаметра, равного 0,98S (S - размер под ключ по табл. 3). 3. Для валов судов, поднадзорных Регистру СССР, размер b2 следует принимать не менее 0,2dпр (dпр - диаметр промежуточного вала). 4. Наружные диаметры у основания фланцев должны быть кратными 2 или 5. 5. Общая толщина соединяемых фланцев В в миллиметрах, включая возможные прокладки между ними, должна соответствовать ряду Ra 20 по ГОСТ 6636. 6. При изменении общей толщины фланцев В в миллиметрах диаметры d2 и d6 определяют по формулам: d2 = d4 + 0,1(В+ h1); d6 = d4 + 0,1bг (d4, В, h1 указаны на черт. 1 и в табл. 1, 2; bг - толщина фланца со стороны гайки). Размер d2 округляют до ближайшего значения натурального ряда чисел за счет изменения размера h1. 7. Размер, указанный в скобках, применять не рекомендуется. Фланцевые соединения полумуфт Размеры, мм
Примечания: 1. Допускается опорные поверхности головок цилиндрических болтов протачивать до диаметра, равного 0,98S (S - размер под ключ по табл. 3). 2. Общая толщина соединяемых фланцев В в миллиметрах, включая возможные прокладки между ними, должна соответствовать ряду Ra 20 по ГОСТ 6636. 3. При изменении общей толщины фланцев В в миллиметрах диаметры d2 и d6 определяют по формулам: d2 = d4 + 0,1(В+ h1); d6 = d4 + 0,1bг (d4, В, h1 указаны на черт. 1 и в табл. 1, 2; bг - толщина фланца со стороны гайки). Размер d2 округляют до ближайшего значения натурального ряда чисел за счет изменения размера h1. 4. Для валов судов, поднадзорных Регистру СССР, размер b2 следует принимать не менее 0,2dпр (dпр - диаметр промежуточного вала). (Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3, 4). 2.2. Минимальный радиус галтели фланца r1 = 0,08D. 2.3. В технически обоснованных случаях (например при соединении фланца вала с фланцем полумуфты допускаются любые другие сочетания D, D2 - z, D3 - b1 и соединительных болтов, с последующим выполнением расчета на прочность, с учетом методик приложений 1, 2. (Измененная редакция, Изм. № 3, 4). 2.4. (Исключен, Изм. № 3). 2.5. Детальные размеры соединительных болтов должны устанавливаться в соответствии с черт. 3 и 4 по табл. 3. мм
Пример условного обозначения конического болта с резьбой М90 при категории прочности материала КП-28 и общей толщине спариваемых фланцев 200 мм: Болт М90-200-28К ГОСТ 19354-74 То же, для цилиндрического болта: Болт М90-200-28Ц ГОСТ 19354-74 (Измененная редакция, Изм. № 2). 2.6. Материал соединительных болтов - сталь с пределом прочности на растяжение не ниже той же характеристики материала вала. Группа испытаний - IV по ГОСТ 8479. 2.7. Соединительные болты центруют с двух сторон. Центровые отверстия - форма А по ГОСТ 14034. (Измененная редакция, Изм. № 1). 2.8. Гайки - по ГОСТ 5918 и ГОСТ 10606. Для гаек по ГОСТ 5918 допускается проточка резьбы по высоте коронки. Допускается применение гаек по ГОСТ 5915 и ГОСТ 10605 со стопорением их способом, одобренным Регистром СССР или заказчиком. 2.9. Размеры гаек для болтов с диаметром резьбы d свыше 160 мм должны устанавливаться в соответствии с черт. 5 по табл. 4. Размеры, мм
Пример условного обозначения гайки с резьбой M180 при категории прочности материала КП-28: Гайка М180-28 ГОСТ 19354-74 2.10. Предел прочности на растяжение материала гайки должен быть менее предела прочности на растяжение материала болта на величину, регламентируемую технической документацией, утвержденной в установленном порядке. 2.9, 2.10. (Измененная редакция, Изм. № 4). 2.11. Резьба болтов и гаек метрическая, допуски - по ГОСТ 16093. (Измененная редакция, Изм. № 2). 2.12. Предельные отклонения размеров и сборка фланцевых соединений - по технической документации, утвержденной в установленном порядке. 2.13. Диаметр отверстия d9 под шплинт следует сверлить при монтаже. (Введен дополнительно, Изм. № 2). 2.14. Соединительные болты должны быть изготовлены по чертежам, представляемым проектантом валопровода. (Измененная редакция, Изм. № 2, 4). ПРИЛОЖЕНИЕ 1Рекомендуемое ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙИсходные величины: Ру - упор гребного винта, кН; Рп - расчетная перерезывающая сила, кН; Мр - расчетный изгибающий момент, кН·м; Мк - крутящий момент от главного двигателя, кН·м; σр - допускаемое напряжение от монтажных и расцентровочных нагрузок, МПа; σт - предел текучести материала болта, МПа; т - степень осевого сверления вала. (Измененная редакция, Изм. № 4). 1. Изгибающий момент во фланцевом соединении Мф, кН·м, вычисляют по формуле Мф = 0,1σр(0,01D)3 (1 - т4) + Мр. 2. Осевую растягивающую силу во фланцевом соединении Р0, кН, вычисляют по формуле Р0 = AрPy + AмМф, где и - коэффициенты, числовые значения которых определяют по табл. 1 и 2. 3. Касательную срезающую силу во фланцевом соединении Рк, кН, вычисляют по формуле Рк = Ар · Рп + 0,5Ам · Мк. 4. Нижний предел усилия затяжки болтов, обеспечивающий нераскрытие стыка фланцев, Рн, кН, равен: Рн = Р0 - для фланцев исполнения 1, - для фланцев исполнения 2 где - коэффициент, числовое значение которого определяют по табл. 1 и 2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 4). 5. Верхний предел усилия затяжки болтов, обеспечивающий отсутствие остаточных деформаций в болтах при условии Рв ≥ 2Рн, Рв, кН, вычисляют по формуле , где см2 - одна десятая площади поперечного сечения болта (см. табл. 1 и 2). Коэффициенты для фланцевых соединений валов
Примечание. Значения Rт рассчитаны для фланцевых соединений исполнения 2. Коэффициенты для фланцевых соединений полумуфт
Примечание. Значения Rт рассчитаны для фланцевых соединений исполнения 2. (Измененная редакция, Изм. № 2, 4). 6. Рекомендуемое усилие затяжки болтов Рз, кН, вычисляют по формуле Рз = 0,5(Рн + Рв). 7. Степень передачи крутящего момента трением между фланцами п вычисляют по формуле
где +Ру - для переднего хода; -Ру - для заднего хода; Ак = 1 - для цилиндрических болтов; Пример. Определить рекомендуемое усилие затяжки Рз и соответствующую ему степень передачи крутящего момента трением п на переднем ходу для фланцевого соединения валов при D = 340 мм, Ру = 600 кН, Рп = 50 кН, Мр = 20 кН·м, Мк = 300 кН·м, σр = 30 МПа, σт = 280 МПа, т = 0,6. Мф = 0,1σр(0,01D)3(1 - m4) + Мр = 0,1 · 30(0,01 · 340)3(1 - 0,64) + 20 = 120 кН·м (12 тс·м); Ро = АрРу + АмМф = 0,1 · 600 + 0,77 · 120 = 150 кН (15 тс); Рк = АрРп + 0,5АмМк = 0,1 · 50 + 0,5 · 0,77 · 300 = 120 кН (12 тс). Рн = Ро = 150 кН (15 тс) - для цилиндрических болтов; кН (26 тс) - для конических болтов; кН (58 тс). Условие выполнено. Рз = 0,5(Рн + Рв) = 0,5(150 + 580) = 365 кН (36,5 тс) - для цилиндрических болтов; Рз = 0,5(Рн + Рв) = 0,5(260 + 580) = 420 кН (42 тс) - для конических болтов; - для фланцевого соединения исполнения 1; - для фланцевого соединения исполнения 2. (Измененная редакция, Изм. № 4). ПРИЛОЖЕНИЕ 2
|
СТ СЭВ 2169-80 |
|||
Пункт |
Содержание требований |
Пункт |
Содержание требований |
Регламентируются размеры фланцевых соединений в сборе |
2, 3, 5 |
Регламентируются наружные размеры фланцев, диаметр окружности расположения отверстий под болты, число отверстий |
|
Включены конструкция и размеры цилиндрических и конических болтов |
9 - 11 |
Регламентируются размеры цилиндрических болтов |
|
Приложения 1 и 2 |
Включены расчеты фланцевых соединений |
- |
- |
(Введено дополнительно, Изм. № 4).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госкомитета СССР по качеству и стандартам от 07.01.74 № 28
2. СОГЛАСОВАН с ММФ, МРХ, МРФ, Регистром СССР и Речным Регистром РСФСР
3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Номер пункта |
|
4. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 12.11.90 № 2811
5. ИЗДАНИЕ (март 2004 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, 4, утвержденными в мае 1980 г., декабре 1981 г., июне 1986 г., ноябре 1990 г. (ИУС 8-80, 3-82, 9-86, 1-90)
СОДЕРЖАНИЕ