3.6. Расчет витков резьбы на прочность. Определение вращающего момента

Для стандартных крепежных резьбовых изделий проверку прочности витков резьбы не делают, так как при близких по прочности материалах болта и гайки стержень болта и резьба равнопрочны.

Если в резьбовом соединении резьба нарезана непосредственно на соединяемых деталях, требуемую длину свинчивания определяют расчетом витков резьбы на срез. При близких по прочности материалах длину свинчивания определяют по внутренней резьбе (если прочность материала наружной резьбы меньше, чем внутренней, определяется и для нее; окончательно принимается большее значение):

где — наружный диаметр резьбы; — коэффициент полноты резьбы, показывающий отношение длины поверхности среза витка к шагу резьбы: для внутренней метрической резьбы для наружной метрической допускаемое напряжение на срез материала внутренней резьбы: .

При расчете на срез витков наружной резьбы в формуле (3.16) диаметр заменяют на на (допускаемое напряжение среза наружной резьбы).

При затяжке болтового соединения для создания требуемой силы затяжки к гайке или головке болта надо приложить вращающий момент

где — вращающий момент, необходимый для создания силы затяжки и преодоления трения в резьбе:

— требуемая сила затяжки; — средний диаметр резьбы; — угол подъема резьбы; — угол трения в резьбе: вращающий момент, необходимый для преодоления трения на опорной поверхности гайки или головки болта:

— коэффициент трения на опорной поверхности гайки или головки болта:

Рассчитанное значение момента при контролируемой затяжке обеспечивают с помощью гайковерта или динамометрического

ключа. При неконтролируемой затяжке момент определяется усилием сборщика, приложенным к рукоятке гаечного ключа, и ее длиной.

Для иллюстрации влияния момента затяжки на прочность болтов в табл. 3.4 приведены силовые параметры при затяжке болтов до напряжения в стержне болта, равного пределу текучести материала (сталь 10). Длина рукоятки ключа .

Из таблицы видно, что болты диаметром до 8 мм можно легко разрушить при затяжке, а нагрузочную способность болтов диаметром 24 мм и больше трудно использовать полностью.