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

Обложка ГОСТ 19354-74 Соединения фланцевые судовых валопроводов. Конструкция и размеры
Обозначение
ГОСТ 19354-74
Наименование
Соединения фланцевые судовых валопроводов. Конструкция и размеры
Статус
Действует
Дата введения
1975.01.01
Дата отмены
-
Заменен на
-
Код ОКС
47.020.20


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

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта

ГОСТ 397-79

2.9

ГОСТ 5915-70

2.8

ГОСТ 5918-73

2.8

ГОСТ 6636-69

2.1

ГОСТ 8479-70

2.6

ГОСТ 10605-94

2.8

ГОСТ 10606-72

2.8

ГОСТ 14034-74

2.7

ГОСТ 16093-81

2.11

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

Фланцы

Болты

Диа-
метр шейки вала

, не ме-
нее

коли-
чество отверс-
тий

цилиндрические

конические

масса, кг

масса, кг

не менее

не менее

90

200

150

70

4

30

6

25

90

45

0,5

32

28,3

25,3

100

56

7

0,45

95

210

160

78

100

105

240

180

86

35

32

105

55

1,0

38

33,8

30,3

115

67

0,75

110

115

260

200

94

120

125

260

200

102

130

135

300

220

110

40

8

38

125

60

1,6

45

40,3

36,3

135

75

1,20

140

150

320

240

160

120

170

340

260

180

360

280

130

6

50

44

150

80

2,6

55

49,3

44,3

160

95

2,2

190

380

300

200

140

210

410

320

55

50

170

90

4,0

60

53,8

48,3

180

105

3,0

220

430

340

160

230

480

360

65

58

200

100

6,0

70

62,4

55,9

215

125

11

4,8

240

500

380

180

8

250

260

540

400

200

270

560

420

75

66

225

120

8,5

80

71,4

63,9

240

145

7,0

280

290

580

440

220

300

600

460

320

630

500

240

10

10

340

660

520

80

75

245

130

12,0

90

80,9

72,9

260

155

10,0

360

680

540

270

380

730

560

90

85

275

150

17,0

100

89,9

80,9

290

175

13,0

400

790

(580)

320

620

420

790

620

440

840

660

350

100

95

305

170

24,0

115

103,9

93,9

320

195

20,0

460

880

700

480

940

740

380

15

115

105

350

200

34,0

125

112,4

100,9

365

225

26,0

510

980

780

540

1030

820

410

125

115

375

220

43,0

140

126,0

113,5

395

250

15

35,0

570

1060

840

12

600

1100

880

450

630

1160

920

140

130

420

250

63,0

155

139,5

125,5

440

280

49,0

660

1220

960

500

690

1250

1000

720

1320

1060

155

150

465

280

90,0

175

158,0

142,4

485

300

70,0

750

1370

1080

560

20

780

1440

1150

820

1460

1180

630

860

1560

1240

180

170

535

330

130,0

200

180,5

162,5

555

350

105,0

900

1610

1300

700

940

1720

1360

200

190

600

350

170,0

225

203,5

183,5

620

390

141,0

980

1780

1420

770

1020

1870

1480

1060

1950

1540

830

230

210

680

410

240,0

250

225,5

202,5

700

450

200,0

1100

2010

1600

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

Фланцы

Болты

Диа-
метр шейки вала

, не ме-
нее

коли-
чество отверс-
тий

цилиндрические

конические

масса, кг

масса, кг

не менее

не менее

30

135

110

46

4

14

6

13

45

16

0,07

16

14,3

12,9

50

25

3

0,055

54

35

155

120

62

16

15

50

20

0,11

18

16,1

14,5

55

28

0,080

70

40

70

45

170

130

78

18

17

60

25

0,16

22

19,9

18,1

65

32

0,130

50

55

180

140

86

20

19

65

30

0,21

25

22,7

20,7

70

36

0,170

94

60

86

65

190

150

102

25

21

75

40

0,30

28

25,2

22,7

80

45

0,270

110

70

110

75

200

160

120

80

85

220

180

130

6

90

95

260

200

140

30

25

90

45

0,50

32

28,3

25,3

100

56

7

0,450

150

100

150

105

280

220

160

8

110

115

300

240

180

8

120

125

320

260

200

35

32

105

55

1,0

38

33,8

30,3

115

67

0,750

130

135

340

280

220

140

150

360

300

160

380

320

240

170

410

340

40

38

125

60

1,6

45

40,3

36,3

135

75

1,20

180

430

360

270

10

190

200

460

380

300

50

44

150

80

2,6

55

49,3

44,3

160

95

2,20

210

480

400

220

500

420

320

230

540

440

55

50

170

90

4,0

60

53,8

48,3

180

105

3,30

240

560

460

350

250

580

480

260

600

500

380

15

10

270

630

520

280

540

410

290

680

560

65

58

200

100

6,0

70

62,4

55,9

215

125

11

4,80

300

730

620

450

320

340

790

660

500

75

66

225

120

8,5

80

71,4

69,9

240

145

7,0

360

840

700

380

880

740

560

20

80

75

245

130

12,0

90

80,9

72,9

260

155

10,00

400

920

780

420

980

840

630

440

1030

880

12

460

1060

920

700

90

85

275

150

17,0

100

89,9

80,9

290

175

13,0

480

1100

960

510

1160

1000

770

540

1220

1040

100

95

305

170

24,0

115

103,9

93,9

320

195

20,0

570

1280

1080

830

115

105

350

200

34,0

125

112,4

100,9

365

225

26,0

600

1320

1120

630

1370

1180

880

25

660

1460

1240

125

115

375

220

43,0

140

126,0

113,5

395

250

15

35,0

690

1520

1300

970

720

1610

1360

140

130

420

250

63,0

155

139,5

125,5

440

280

49,0

750

1670

1420

1000

1050

780

1720

1480

1050

820

1820

1540

1150

155

150

465

280

90,0

175

158,0

142,5

485

300

70,0

860

1870

1600

900

1950

1670

1260

14

940

2010

1740

980

2090

1810

1370

30

16

1020

2160

1880

1060

2230

1950

1490

18

1100

2300

2020

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

Шаг

, не менее

Проточки

Концевая часть болта

8

1,25

9

15

5,5

13

6,5

6,0

4,4

3,2

0,6

5,5

3

3

2,0

2,0

10

11

19

7

17

8

8,0

7,0

4

4

2,5

2,5

12

13

21

8

19

10

10,0

8,5

5

5

3,0

3,2

14

1,5

15

25

9

22

11

11,7

5,2

3,8

0,75

10,0

6

3,5

16

17

27

10

24

13

13,7

12,0

6

8

4,0

4,0

18

19

30

12

27

15

15,7

13,0

10

4,5

20

21

34

13

30

16

17,7

15,0

5,0

24

2,0

25

40

15

35

19

21,0

7,0

5,0

1,0

18,0

8

12

6,0

5,0

30

32

51

19

46

24

27,0

23,0

9

16

7,5

6,3

36

3,0

38

61

23

55

29

31,6

10,5

7,5

1,5

28,0

20

9,0

42

44

72

26

65

34

37,6

32,0

12

23

10,5

8,0

48

50

84

30

75

38

43,6

38,0

28

12,0

56

4,0

58

95

35

85

45

50,3

14,0

10,0

2,0

45,0

34

14,0

10,0

64

66

105

40

95

51

58,3

52,0

15

40

16,0

72

75

117

45

105

58

66,3

60,0

48

18,0

80

85

128

50

115

64

74,3

68,0

56

20,0

90

6,0

95

145

55

130

72

81,7

21,0

15,0

3,0

78,0

20

66

22,5

13,0

100

105

162

62

145

80

91,7

88,0

76

25,0

110

115

173

67

155

88

101,7

98,0

86

27,5

125

130

202

75

180

100

116,7

113,0

24

101

31,3

16,0

140

150

224

85

200

112

131,7

128,0

116

35,0

160

170

252

100

225

128

151,7

148,0

136

40,0

180

190

270

115

250

150

171,7

168,0

26

150

20,0

200

210

302

130

280

166

191,7

188,0

30

165

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

Число прорезей

Размеры шплинта по ГОСТ 397

Масса, кг

180

6

250

170

144

270

235

190

22

12

20х250

33

200

280

190

160

302

255

210

20х280

47

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

, мм

, 1/м

, см

, дм

90

1
6

4,45

0,595

0,347

0,072

95

4,17

0,077

100

105

3,70

0,580

0,573

0,087

110

115

3,34

0,095

120

125

0,096

130

135

1
8

2,27

0,608

0,777

0,108

140

150

2,08

0,114

160

0,116

170

1,92

0,123

180

1,78

0,580

0,816

0,125

190

1,67

0,136

200

210

1,56

0,575

1,48

0,143

220

1,47

0,154

230

1,39

0,585

1,96

0,170

240

1,31

0,174

250

0,179

260

1,25

0,183

270

1,19

0,575

3,01

0,193

280

0,200

290

1,13

0,210

300

1,08

0,215

320

1
10

0,80

0,226

340

0,77

0,570

3,42

0,230

360

0,74

0,245

380

0,72

0,565

4,30

0,256

400

0,65

0,272

420

0,283

440

0,61

0,558

5,54

0,298

460

0,57

0,314

480

0,54

0,555

6,91

0,332

510

0,51

0,349

540

0,49

0,550

8,50

0,357

570

1
12

0,40

0,365

600

0,38

0,392

630

0,36

11,15

0,398

660

0,35

0,432

690

0,33

0,445

720

0,32

14,10

0,455

750

0,31

0,486

780

0,30

0,495

820

0,28

0,524

860

0,27

18,60

0,552

900

0,26

0,578

940

0,24

0,555

23,0

0,600

980

0,23

0,638

1020

0,22

0,666

1060

0,22

0,550

28,6

0,690

1100

0,21

0,710

Примечание. Значения рассчитаны для фланцевых соединений исполнения 2.

Таблица 2


Коэффициенты для фланцевых соединений полумуфт

, мм

, 1/м

, см

, дм

30

1
6

6,06

0,660

0,082

0,051

35

5,55

0,635

0,110

0,060

40

45

5,13

0,620

0,150

0,066

50

55

4,76

0,605

0,196

0,070

60

65

4,45

0,590

0,250

0,076

70

75

4,17

0,081

80

85

3,70

0,092

90

95

3,34

0,595

0,347

0,107

100

105

1
8

2,27

0,113

110

115

2,08

0,124

120

125

1,92

0,580

0,573

0,132

130

135

1,78

0,140

140

150

1,67

0,149

160

1,56

0,159

170

1,47

0,608

0,777

0,167

180

1,39

0,177

190

200

1,31

0,580

0,816

0,190

210

1,25

0,198

220

1,19

0,207

230

1,13

0,575

1,48

0,220

240

1,08

0,233

250

1,04

0,239

260

_1_
10

0,80

0,248

270

0,77

0,259

280

0,74

0,262

290

0,72

0,585

1,96

0,289

300

0,65

0,290

320

0,300

340

0,61

0,575

3,01

0,329

360

0,57

0,350

380

0,54

0,570

3,42

0,361

400

0,51

0,377

420

0,47

0,394

440

_1_
12

0,38

0,427

460

0,36

0,565

4,30

0,445

480

0,35

0,455

510

0,33

0,486

540

0,32

0,558

5,54

0,499

570

0,31

0,555

6,91

0,530

600

0,30

0,535

630

0,28

0,566

660

0,27

0,550

8,50

0,590

690

0,26

0,625

720

0,24

11,15

0,646

750

0,23

0,680

780

0,22

14,10

0,703

820

0,740

860

0,21

0,750

900

_1_
14

0,17

0,793

940

0,16

0,815

980

_1_
16

0,14

18,16

0,850

1020

0,13

0,865

1060

_1_
18

0,11

0,908

1100

0,11

0,953

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

ГОСТ 19354-74

СТ СЭВ 2169-80

Пункт

Содержание требований

Пункт

Содержание требований

2.1

Регламентируются размеры фланцевых соединений в сборе

2, 3, 5

Регламентируются наружные размеры фланцев, диаметр окружности расположения отверстий под болты, число отверстий

2.5

Включены конструкция и размеры цилиндрических и конических болтов

9-11

Регламентируются размеры цилиндрических болтов

Приложения 1 и 2

Включены расчеты фланцевых соединении

-

-

(Введено дополнительно, Изм. N 4).

Электронный текст документа

и сверен по:

М.: ИПК Издательство стандартов, 2004