ГОСТ 19354-74 Соединения фланцевые судовых валопроводов. Конструкция и размеры

ГОСТ 19354-74

Группа Д44

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЕДИНЕНИЯ ФЛАНЦЕВЫЕ СУДОВЫХ ВАЛОПРОВОДОВ

Конструкция и размеры

Shaftline flange joints. Construction and dimensions

МКС 47.020.20

ЕСКД 36 4410

ОКП 64 4620

Дата введения 1975-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госкомитета СССР по качеству и стандартам от 07.01.74 N 28

2. СОГЛАСОВАН с ММФ, МРХ, МРФ, Регистром СССР и Речным Регистром РСФСР

3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

4. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 12.11.90 N 2811

5. ИЗДАНИЕ (март 2004 г.) с Изменениями N 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)

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. N 3, 4).

1. КОНСТРУКЦИЯ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

1.1. В зависимости от типа соединительных болтов фланцевые соединения выполняют двух исполнений:

1 - с цилиндрическими болтами,

2 - с коническими болтами.

1.2. Конструкция фланцевых соединений в судовых валопроводах должна соответствовать приведенной на черт.1.

Исполнение 1

Исполнение 2

Черт.1

2. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

2.1. Основные размеры фланцевых соединений должны устанавливаться в соответствии с черт.1 и 2 по табл.1 и 2.

Исполнение 1

Исполнение 2

Черт.2

Таблица 1

Фланцевые соединения валов

Размеры, мм

Примечания:

1. Для диаметров вала 130 мм допускается применять диаметр окружности расположения осей отверстий , кратный 10.

2. Допускается опорные поверхности головок цилиндрических болтов протачивать до диаметра, равного 0,98 ( - размер под ключ по табл.3).

3. Для валов судов, поднадзорных Регистру СССР, размер следует принимать не менее 0,2 ( - диаметр промежуточного вала).

4. Наружные диаметры у основания фланцев должны быть кратными 2 или 5.

5. Общая толщина соединяемых фланцев в миллиметрах, включая возможные прокладки между ними, должна соответствовать ряду 20 по ГОСТ 6636.

6. При изменении общей толщины фланцев в миллиметрах диаметры и определяют по формулам:

;

(, , указаны на черт.1 и в табл.1, 2; - толщина фланца со стороны гайки).

Размер округляют до ближайшего значения натурального ряда чисел за счет изменения разме

ра .

7. Размер, указанный в скобках, применять не рекомендуется.

Таблица 2

Фланцевые соединения полумуфт

Размеры, мм

Примечания:

1. Допускается опорные поверхности головок цилиндрических болтов протачивать до диаметра, равного 0,98 ( - размер под ключ по табл.3).

2. Общая толщина соединяемых фланцев в миллиметрах, включая возможные прокладки между ними, должна соответствовать ряду 20 по ГОСТ 6636.

3. При изменении общей толщины фланцев в миллиметрах диаметры и определяют по формулам:

;

(, , указаны на черт.1 и в табл.1, 2; - толщина фланца со стороны гайки).

Размер округляют до ближайшего значения натурального ряда чисел за счет изменения разме

ра .

4. Для валов судов, поднадзорных Регистру СССР, размер следует принимать не менее 0,2 ( - диаметр промежуточного вала).

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3, 4).

2.2. Минимальный радиус галтели фланца .

2.3. В технически обоснованных случаях (например при соединении фланца вала с фланцем полумуфты допускаются любые другие сочетания , , и соединительных болтов, с последующим выполнением расчета на прочность, с учетом методик приложений 1, 2.

(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).

2.4. (Исключен, Изм. N 3).

2.5. Детальные размеры соединительных болтов должны устанавливаться в соответствии с черт.3 и 4 по табл.3.

Черт.3

Черт.4

Таблица 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. N 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. N 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 свыше 160 мм должны устанавливаться в соответствии с черт.5 по табл.4.

Черт.5

Таблица 4

Размеры, мм

Пример условного обозначения гайки с резьбой M180 при категории прочности материала КП-28:

Гайка M180-28 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. N 4).

2.11. Резьба болтов и гаек метрическая, допуски - по ГОСТ 16093*.

_________________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 16093-2004. - .

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.12. Предельные отклонения размеров и сборка фланцевых соединений - по технической документации, утвержденной в установленном порядке.

2.13. Диаметр отверстия под шплинт следует сверлить при монтаже.

(Введен дополнительно, Изм. N 2).

2.14. Соединительные болты должны быть изготовлены по чертежам, представляемым проектантом валопровода.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 4).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Исходные величины:

- упор гребного винта, кН;

- расчетная перерезывающая сила, кН;

- расчетный изгибающий момент, кН·м;

- крутящий момент от главного двигателя, кН·м;

- допускаемое напряжение от монтажных и расцентровочных нагрузок, МПа;

- предел текучести материала болта, МПа;

- степень осевого сверления вала.

(Измененная редакция, Изм. N 4)

.

1. Изгибающий момент во фланцевом соединении , кН·м, вычисляют по формуле

.

2. Осевую растягивающую силу во фланцевом соединении , кН, вычисляют по формуле

,

где и - коэффициенты, числовые значения которых определяют по табл.1 и 2.

3. Касательную срезающую силу во фланцевом соединении , кН, вычисляют по формуле

.

4. Нижний предел усилия затяжки болтов, обеспечивающий нераскрытие стыка фланцев, , кН, равен:

- для фланцев исполнения 1,

- для фланцев исполнения 2,

где - коэффициент, числовое значение которого определяют по табл.1 и 2.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 4).

5. Верхний предел усилия затяжки болтов, обеспечивающий отсутствие остаточных деформаций в болтах при условии , , кН, вычисляют по формуле

,

где см - одна десятая площади поперечного сечения болта (см. табл.1 и 2).

Таблица 1

Коэффициенты для фланцевых соединений валов

Примечание. Значения рассчитаны для фланцевых соединений исполнения 2.

Таблица 2

Коэффициенты для фланцевых соединений полумуфт

Примечание. Значения рассчитаны для фланцевых соединений исполнения 2.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 4).

6. Рекомендуемое усилие затяжки болтов , кН, вычисляют по формуле

.

7. Степень передачи крутящего момента трением между фланцами вычисляют по формуле

,

где - для переднего хода;

- для заднего хода;

1 - для цилиндрических болтов;

дм - по табл.1 и 2.

Пример. Определить рекомендуемое усилие затяжки и соответствующую ему степень передачи крутящего момента трением на переднем ходу для фланцевого соединения валов при 340 мм, 600 кН, 50 кН, 20 кН·м, 300 кН·м, 30 МПа, 280 МПа, 0,6.

кН·м (12 тс·м);

кН (15 тс);

кН (12тс);

кН (15 тс) - для цилиндрических болтов;

кН (26 тс) - для конических болтов;

кН (58 тс).

Условие выполнено.

кН (36,5 тс) - для цилиндрических болтов;

кН (42 тс) - для конических болтов;

- для фланцевого соединения исполнения 1;

- для фланцевого соединения исполнения 2.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

ОПТИМАЛЬНЫЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Условные обозначения

- расстояние между центром болта и началом галтели фланца;

- диаметр болта в разъеме фланцев;

- наружный диаметр вала или корпуса полумуфты у основания фланца;

- рабочий диаметр вала (по обнижениям);

- радиус галтели;

- угол подрезки галтели относительно центра ее кривизны;

- расчетное напряжение кручения в валу;

- напряжение среза болтов;

- расчетный диаметр вала;

- степень внутренней осевой расточки полого вала;

- число болтов;

- наружный диаметр фланца (расчетный);

- диаметр окружности расположения

болтов.

1. Условные расчетные соотношения:

; (1)

; (2)

, (3)

где 1,15 - для судов, поднадзорных Регистру СССР и Речному Регистру РСФСР.

; (4)

. (5)

2. Соотношение между диаметром вала и диаметром болта в разъеме вычисляют по формуле

при

, (6)

где ;

при

, (7)

где .

3. Соотношение между диаметром окружности расположения болтов и рабочим диаметром вала вычисляют по формуле

. (8)

4. Контрольные величины и вычисляют по формулам:

- по прочности

, (9)

должно быть равно ;

- по расстоянию между осями болтов

, (10)

.

5. Соотношение между наружным диаметром фланца и рабочим диаметром вала вычисляют по формуле

. (11)

Пример. Определить оптимальные геометрические характеристики для фланцевого соединения при следующих заданных значениях:

16; 1,5; 300 мм; 1,0; 0,5;

0; 1,0; 0,95; 0,6.

Определение характеристик

;

;

;

.

Так как , расчет ведут по формуле (6).

;

;

;

.

Проверку проводят по контрольным величинам.

.

Условие выполнено.

.

Условие выполнено.

.

Значения 10; 2,3; 4,5 и 2,5 являются оптимальными геометрическими фланцевыми характеристиками для любых диаметров вала с обеспечением принятых в данном примере условий.

По полученным , и определяют расчетные значения , и :

мм;

мм;

мм.

Номинальные размеры , и принимают по табл.1 и 2 настоящего стандарта, округляя расчетные значения в сторону увеличения.

Для данного примера:

мм;

мм;

мм.

Число болтов принимают кратным половине его значения, соответствующего табличному .

Для данного примера 15.

Толщину фланца и размеры центрирующей выточки рекомендуется принимать любыми из числа установленных в табл.1 и 2 настоящего стандарта.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное

Соответствие требований ГОСТ 19354-74 требованиям СТ СЭВ 2169-80

(Введено дополнительно, Изм. N 4).

Электронный текст документа

и сверен по:

М.: ИПК Издательство стандартов, 2004