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

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. 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. - Примечание изготовителя базы данных.

(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

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое

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

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

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

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное

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).