Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
3.4. Расчет стержня болта при постоянных нагрузкахСлучай 1 (рис. 3.13). Болт нагружен внешней силой, действующей по оси болта, затяжки нет. Проверочный расчет:
где
Рис. 3.13. Схема сил в соединении: внешняя сила действует по оси болта
Рис. 3.14. Схема сил в соединении: болт затянут, внешней нагрузки нет
Рис. 3.15. Схема сил в соединении: болт поставлен с зазором и затянут; внешняя сила действует параллельно плоскостям стыка Проектный расчет:
Далее (по табл. 3.2) определяют наружный диаметр болта и его длину. Случай 2 (рис. 3.14). Болты резьбового соединения затянуты для плотности стыка. Внешняя нагрузка отсутствует. Болты в этом случае не рассчитывают. Размеры и число их выбирают исходя из габаритов деталей, образующих соединение, эксплуатационных требований и условий сборки. Болты диаметром меньше 6 мм не применяют из-за опасности срыва резьбы и разрыва стержня при затяжке. Например, при усилии на рукоятке стандартней) ключа Случай 3 (рис. 3.15). Болт поставлен с зазором. Соединение затянуто и нагружено силой Проверочный расчет соединения:
Практически чаще приходится иметь дело с неконтролируемой затяжкой, поэтому для затянутых болтов с резьбой от Проверочный расчет стержня болта:
Коэффициентом 1,3 учитывают кручение, возникающее в стержне болта при затяжке. Проектный расчет болта:
Далее по полученной площади поперечного сечения резьбы по табл. 3.3 определяют ее номинальный диаметр
Рис. 3.16. Болтовое соединение с разгрузочным устройством Проектный расчет также можно делать, пользуясь табл. 3.4, находя диаметр болта по ближайшему большему значению допускаемой осевой силы. Соединения, нагрузка в которых передается за счет трения, ненадежны из-за большого разброса значений коэффициента трения; при больших нагрузках требуются болты большого диаметра. Поэтому соединения такого рода обычно имеют разгрузочные устройства, рассчитываемые на срез и смятие под действием силы Случай 4 (рис. 3.17). Болт (ГОСТ 7817-80) поставлен без зазора в отверстие, доработанное до окончательного размера разверткой. Соединение нагружено силой Проверочный расчет: условие прочности болта
где
Рис. 3.17. К расчету болта (болт поставлен без зазора; внешняя сила действует параллельно плоскостям стыка): а цилиндрический болт, число плоскостей среза напряжение среза болта: Условие прочности поверхностных слоев в зоне контакта соединяемых деталей и ненарезанной части болта
где В ответственных соединениях (рис. 3.17, б) вместо цилиндрических применяют конические болты
Рис. 3.18. К расчету болта (болт затянут и нагружен силой, действующей по его оси) Случай 5 (рис. 3.18). Затянутый болт нагружен осевой силой. В таких соединениях предварительная затяжка болтов должна обеспечить герметичность соединения после приложения внешней осевой силы. Диаметр и число болтов в соединении обычно выбирают исходя из размеров и конструкции соединения. Задачей расчета является определение усилия предварительной затяжки болта, обеспечивающего заданную силу остаточной затяжки, и проверка прочности болта. Состояние болта и соединяемых деталей после предварительной затяжки и приложения внешней нагрузки определяется по диаграмме (рис. 3.19). Для того чтобы стык не был раскрыт, сила предварительной затяжки должна быть больше минимальной, при которой сила остаточной затяжки стыка
где
Рис. 3.19. Диаграмма состояния болта и соединяемых деталей (стыка): Для болта постоянного сечения
где Для болта переменного сечения
где Коэффициент податливости стыка определяется по равенству
где Площадь сечения эквивалентной втулки
где Проверка прочности болта выполняется по результирующей осевой силе
Проверку можно вести, пользуясь данными табл. 3.4, в которой приведены допускаемые осевые нагрузки
Рис. 3.20. К определению коэффициентов податливости стыка: а — стык образован одной деталью и плитой; Проверка по условию прочности болта: болт затягивают только предварительно:
болт дотягивают после приложения внешней нагрузки:
В ориентировочных расчетах при Если проверка дала отрицательный результат, следует увеличить число болтов в соединении или их диаметр. Случай 6 (рис. 3.21). Болт с несимметричной головкой затянут и нагружен внешней осевой силой или только усилием затяжки. Такие болты применяют в тех случаях, когда нет места для установки болта со стандартной головкой. Обычно диаметр болтов и их число выбирают исходя из размеров и конструкции соединяемых деталей. Расчетом проверяют прочность болта. Из-за внецентренного приложения осевой силы в поперечном сечении болта возникают нормальные напряжения от растяжения и изгиба и касательные напряжения от кручения, вызванного силой затяжки. Условие прочности:
где Изгиб болта может также иметь место, если опорная поверхность детали под головкой болта или гайкой не параллельна опорной поверхности болта или гайки. В этом случае, для того чтобы не было изгиба стержня, ставят болты со стандартной головкой, а соединяемые детали под опорными поверхностями головки болта и гайки обрабатывают под плоскость, перпендикулярную к оси отверстия под болт.
Рис. 3.21. Соединение болтом с костыльной головкой
Рис. 3.22. Установка косой шайбы для предотвращения изгиба болта Если обработка косых поверхностей соединяемых деталей невозможна или нерациональна, следует ставить косые шайбы (рис. 3.22). При проектном расчете принимают
|
1 |
Оглавление
|