15. Сложное напряжённое состояние затянутого болта.

При затяжке на резьбу действует крутящий момент Тр, что вызывает касательное напряжение t, в результате имеет место сложное напряженное состояние.

dэкв=(dраст2+3·t2)1/2=1,3dраст

Затянутый болт d=1,3·4· Fзат/pd12<=[dраст] , отсюда можно найти требуемый внутренний диаметр болта и ближайшую большую резьбу: [dраст]= dT/S

S-запас прочности

16 Расчёт резьбовых соединений при действии статической нагрузки, перпендикулярной осям болтов (болт поставлен с зазором)

В этом случае болт затягивают с такой силой Фзат, чтобы возникающая при этом сила трения на поверхности стыка соед. Деталей была не меньше внешней силы Фмакс.

Fтр > F_max, Fтр=Кз *F

Fтр= Fзат* f*z* i= Kз * F

Fзат = , d1> , Fрас= 1.3* Fзат,

f=0,15..0,2, k=1,2..1,5 (статич)

K=1,8..2,0 (перемен)

[ ]= , Кз- коэф. Запаса, f- коэф. Трения

17 Расчёт незатянутого болта при действии статической нагрузки, перпендикулярной оси болта (болты в отверстиях поставлены без зазора).

В этом случаи отверстия обрабатываются развёрткой, а диаметры стержня болта выполн. с допуском обесп. посадку с натягом.

Длина части болта без резьбы должна быть меньше суммы толщин соед. детали на 2-3 мм.

Стержень рассчитывается по направлению среза

18. Расчёт затянутого болтового соединения при действии внешней асимметричной нагрузки, раскрывающей стык деталей (от f и m)

Примером служат болты для крепления крышек резервуаров, нагруженных давлением ρ жидкости или газа (рис. 1.23). Затяжка болтов должна обеспечить герметичность соединения или нераскрытие стыка под нагрузкой. Задача о распределении нагрузки между элементами такого соединения статически неопределима и решается с учетом деформаций этих элементов. Обозначим: Fзaтяж - сила затяжки болта;F= FΣ/z — внешняя нагрузка соединения, приходящаяся на один болт (Z — число болтов). После приложения внешней нагрузки к затянутому соединению болт дополнительно растянется на некоторую величину Δ, а деформация сжатия деталей уменьшится на ту же величину.

Если обозначим χ коэффициент внешней нагрузки (учитывает приращение нагрузки болта в долях от силы F), то дополнительная нагрузка болта равна xF, а уменьшение затяжки стыка — (1 — x)F. Величину коэффициента χ определяют по условию равенства деформаций болта и деталей, возникающих после приложения внешней нагрузки.

Δ=χFλ=(1-X)Fλ„ (1.23)

где λ β — податливость болта, равная его удлинению при единичной нагрузке; λΛ суммарная податливость соединяемых деталей. Из равенства (1.23) имеем

χ=λΛ/(λ6+λΛ). (1.24)

Далее получим приращение нагрузки на болт: Fb=xF (1.25)

расчетную (суммарную) нагрузку болта

Fp=Fзат+xF (1.26)

и остаточную затяжку стыка от одного болта

Fстыка=Fзат-(1-x)F (1.27)

19. Расчёт группы затянутых болтов (клеммового соединения)

Для группы с одинаковыми нагружениями болтов сначала опред внешнию силу действующую на болтовое соединение. А затем внешнию силу на один болт

Сила Fзат Z суммарная сила затяжки всех болтов, вызывает со стороны каждой половину ступицы силу давления на вал Fn. Момент сил трения между ступицой и валом должен уравновесить внешний момент.

Момент сил трения:

Ттр=Fтр d=Fn f d

Тв = F L

Fn f d = Kз F L

Fn =

Предположим что полов. ступицы схемы соединения с рычагом шарнирно в точке а

Fзат =