46. Болтовое соединение (болт установленный с зазором, без зазора). Методика расчёта.

Болтовое соединение, распространённый тип резьбового соединения болтом и гайкой. Обычно в отверстие соединяемых деталей болт вставляется с зазором, и соединение осуществляется затяжкой гайки, что создаёт давление между деталями, препятствующее их расхождению (раскрытию стыка) под действием осевых сил (Р) и относительному сдвигу под действием поперечных сил (Q), благодаря возникающему между деталями трению. Реже болт плотно входит в отверстие соединяемых деталей и препятствует относительному их сдвигу под действием поперечных сил, работая на срез; в этом случае стержень болта и отверстие детали обрабатываются с высокой точностью и при той же поперечной силе болт получается тоньше.

Б олт поставлен с зазором и нагружен растягивающим моментом и крутящим моментом.

Такое болтовое соединение находится в сложном напряжённо-деформационом сопряжении (растяжение с кручением). Для такого болтового соединения принимается 4 теория прочности.

Эквивалентное напряжение в стержне болта=

где k =1,3 – расчетный коэффициент, учитывающий напряжение кручения в стержне болта.

σ допускаемое напряжение, кр напряжение кручения

В результате замены сложного напряжения состояния эквивалентным напряжением разрыва, расчёт ведётся по упрощённой формуле:

d>=корень квадратный із (1,3*4F₃)/(π[σ]_р)

Болт поставлен без зазора, свободно и находится под действием растягивающей нагрузки.

Требуется составить условие прочности и определить диаметр болта

Условие прочности по напряжению растяжения стержня имеет вид

Диаметр болта =

d₁>=√(4F/ π[σ]_р)

47. Резьбовые соединения. Профиль резьбы. Методы изготовления резьбы.

Классификация резьбовых соединений:

По профилю резьбы: треугольная (а), трапецеиадальная (б), круглая (д)

По системе измерения: метрическая, дюймовая

По назначению: хордовая, крепёжная

Р-шаг резьбы- расстояние между одноимёнными точками 2-ух соседних витков

Профиль резьбы:

Трапецеидальная резьба Это основная резьба в передаче винт—гайка (см. ниже). Ее профиль — равнобочная трапеция с углом α = 30°. Характеризуется небольшими потерями на трение, технологична. К.п.д. выше, чем для резьб с треугольным профилем. Применяется для передачи реверсивного движения под нагрузкой (ходовые винты станков и т. п.)

Круглая резьба. Профиль состоит из дуг, сопряженных короткими линиями. Резьба характеризуется высокой динамической прочностью. Применяется в тяжелых условиях эксплуатации в загрязненных средах ( в пожарной и гидравлической арматуре, в тонкостенных изделиях – цоколи и патроны эл. ламп, противогазы).

Способы изготовления резьб. Существует два основных способа изготовления резьб: нарезанием и накатыванием. Нарезание резьб осуществляется резцами, гребенками, плашками, метчиками, резьбовыми головками, фрезами.

Накатывание резьб осуществляется гребенками или роликами на резьбонакатных автоматах путем пластической деформации заготовки. Этот способ высокопроизводителен, применяется в массовом производстве при изготовлении стандартных крепежных деталей. При накатке резьбы создается профиль с благоприятно расположенными волокнами, в результате предел выносливости повышается на 40 ...90% по сравнению с нарезанной резьбой.