Расчет коэффициента внешней нагрузки.

D

₁

( ₁+₂)/2

d

 ₂

d_отв

Деформации от гайки и болта распределяются вглубь деталей стыка, как показывают эксперименты, по конусам, с углом полураствора конуса .

Для простоты на практике коническую модель деформирования заменяют цилиндрической, т.е. считают, что деформация распределена внутри полого цилиндра с наружным диаметром , и внутренним диаметром .

- в случае, если детали выполнены из одного материала.

Если стык состоит из разнородных материалов, то податливость определяется по формуле:

, где

Е₁- модуль упругости стали,

Е₂- модуль упругости чугуна.

- площадь болта.

Точный расчет податливости детали стыка проводят лишь в некоторых специальных задачах (обычно когда затяжка неконтролируемая), в остальных случаях коэффициент  задается заранее.

Расчет резьбовых соединений под действием комбинированной нагрузки.

В этом случае необходимо определить наиболее нагруженный болт (если их несколько) и оценить его прочность.

R

M

R _y

R _x

A

a b/2

b

 _зат

 _Ry

 _M

 _

R-реакция (например, от цепной передачи);

_зат – напряжения в стыке от предварительной затяжки болтов;

После приложения внешней нагрузки, ее составляющая R_y дополнительно растягивает болты силой и уменьшает напряжения затяжки стыка на . Под действием опрокидывающего момента М напряжения в стыке .

_ - суммарное напряжение в стыке после приложения внешней нагрузки

.

Для того, чтобы стык не раскрывался необходимо _min>0 или _зат>_Ry+_M(1)

Т.е. , где _зат см. по формуле (1).

Суммарная нагрузка на наиболее нагруженный болт равна , откуда выражаем d₁.

Проверим стык по условию отсутствия сдвига от внешней силы R_x.

Момент не учитывается, т.к. не изменяет суммарного значения силы трения

( с одной стороны прижимает, а с другой ослабляет).

Материалы и допускаемые напряжения при расчете резьбовых соединений.

При выборе допускаемых напряжений необходимо учитывать:

1. напряженность соединения;

2. вид затяжки: контролируемая, неконтролируемая;

3. вид нагрузки: статическая, переменная.

Допускаемые напряжения :

при растяжении

срез болта

- если болт поставлен без зазора и сдвигается.

напряжения смятия в резьбе

- сталь.

Болты изготавливают из сталей обыкновенного качества (Ст3…Ст7), качественных сталей (10…45), легированных (40Х).

Болты, изготовленные по ГОСТу, имеют 12 классов точности. Класс точности обозначается двумя цифрами (например: 3.6, 4.6 и т.д.).

По первой цифре находят предел выносливости: .

По второй – предел текучести: .

Пример условного обозначения болта с наружным диаметром d=12мм, длиной – l=60мм, с классом прочности –5.6.

Болт М1260.5.6 ГОСТ 7808-70