1. Болты поставлены без зазора.
По формулам (1.38) и (1.39),
;
,
где
;
;
;
;
.
.
Для первого и третьего болтов нагрузку
находим графически [см. рис. (1.30)] и
получаем
.
Для второго болта
.
Таким образом, наиболее нагруженными являются болты 1 и 3. Определяем диаметр болтов из условия прочности на срез по формуле (1.21):
,
где
(см.
табл. 1.2 и 1.1).
Найденному значению
удовлетворяют чистый болт под развертку
с диаметром нарезной части М16 и ненарезной
17 мм [12].
Проверяем прочность на смятие по формуле
(1.22):
(см.
табл. 1.2).
2. Болты поставлены с зазором.
Необходимую силу затяжки определяем
по формуле (1.40), приняв
,
,
.
По табл. 1.4 определяем, что болт должен
быть значительно больше М30, и поэтому
по табл. 1.5 принимаем
.
При этом
.
Из формулы (1.19) находим
.
Этому значению
удовлетворяет болт М48.
Заключение. Постановка болтов с
зазором в данной конструкции
нецелесообразна, так как болт М48 слишком
велик для кронштейна заданных размеров.
Кроме того, трудно обеспечить силу
затяжки болтов
.
Назначаем болты без зазора.
Пример 1.4. Рассчитать болты для
крепления кронштейна к бетонному полу
(см. рис. 1.32), где
,
,
,
,
,
,
,
,
;
болты из стали 20, допускаемое напряжение
смятия для бетона
.
Затяжка не контролируется, нагрузка
статическая.
Решение.
1. Определяем составляющие нагрузки:
;
;
[см. формулу (1.43)].
2. Определяем составляющие нагрузки по условию нераскрытия стыка:
[см.
формулу (1.45)];
[см. формулу (1.46)], где для рассматриваемого
несплошного стыка
.
По условию нераскрытия стыка, принимая
коэффициент запаса
,
[см.
формулу (1.48)], необходимая сила затяжки
болтов
[см. формулу (1.44)].
3. Проверяем прочность бетонного основания:
[см.
формулы (1.47) и (1.49)].
4. Проверяем
по условию отсутствия сдвига кронштейна
силой
.
Приняв
и
,
по формуле (1.50) имеем
.
Затяжка достаточна.
5. Определяем расчетную нагрузку и диаметр болта:
а) по формуле (1.52),
;
б) по формуле (1.53),
;
в) по формуле (1.54),
г) по формуле (1.37),
;
д) по табл. 1.4 (учитывая совпадение материалов в примере и таблице) назначаем болты М16.
Литература
Детали машин: Учебник для машиностроительных специальностей вузов/ М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. – 12-е изд. испр. – М., Высшая школа, 2008. – 408 с.: ил.