Механические свойства высокопрочных болтов

по ГОСТ 22356 – 77*

Номинальный диаметр резьбы d, мм	Стали по ГОСТ 4543-71*	Наименьшее временное сопротивление Rbun, H/мм^2
От 16 до 27	40Х "селект"
З0Х3МФ 30Х2НМФА
	40Х "селект"
30Х3МФ, 35Х2АФ
	40Х "селект"
30Х3МФ
	40Х "селект"
30Х3МФ
	40Х "селект"
30Х3МФ

Диаметры болтов во фрикционном соединении принимают не менее толщины наиболее толстого из соединяемых элементов. При большом количестве болтов в соединении их диаметр назначают возможно большим.

Расчетное усилие Q_bh, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, определяется по формуле

где – коэффициент трения, принимаемый по табл. 10.29 в зависимости от способа обработки поверхности (огневую обработку поверхности разрешают применять при толщинах металла не менее 5 мм);

– коэффициент надежности соединения (табл. 10.29), зависящий от характера нагрузки, воспринимаемой соединением, разности номинальных диаметров отверстий и болтов, способов контроля натяжения болтов и обработки поверхностей соединяемых деталей;

g_b – коэффициент условий работы соединения, зависящий от количества n болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия, и принимаемый равным 0,8 при n < 5; 0,9 при 5 £ n < 10; 1,0 при n ³ 10.

Таблица 10.29

Коэффициенты трения m и надежности g_h

Способ обработки (очистки) соединяемых поверхностей	Способ регулирования натяжения болтов по	Коэффициент трения m	Коэффициенты gh при нагрузке и при разности номинальных диаметров отверстий и болтов d, мм
динамической и при d = 3…6; статической и при d = 5…6	динамической и при d = 1; статической и при d = 1…4
1. Дробеметный или дробеструйный двух поверхностей без консервации	М a	0,58 0,58	1,35 1,20	1,12 1,02
2. Дробеметный или дробеструйный двух поверхностей с консервацией	М a	0,50 0,50	1,35 1,20	1,12 1,02
3. Дробью одной поверхности с консервацией полимерным клеем и посыпкой карборундовым порошком, стальными щетками без консервации – другой поверхности	М a	0,50 0,50	1,35 1,20	1,12 1,02
4. Газопламенный двух поверхностей без консервации	М a	0,42 0,42	1,35 1,20	1,12 1,02
5. Стальными щетками двух поверхностей без консервации	М a	0,35 0,35	1,35 1,25	1,17 1,06
6. Без обработки	М a	0,25 0,25	1,70 1,50	1,30 1,20

П р и м е ч а н и я: 1. Способ регулирования натяжения болтов по М означает регулирование по моменту закручивания, а по a – по углу поворота гайки.

2. Допускаются другие способы обработки соединяемых поверхностей, обеспечивающие значения коэффициентов трения m не ниже указанных в таблице.

Необходимое количество n высокопрочных болтов в соединении для

восприятия продольной силы N определяют по формуле

где k – количество поверхностей трения соединяемых элементов.

g_с – коэффициент условий работы элемента конструкции.

Площади сечения накладок должны быть не меньше площади сечения перекрываемых ими элементов. Высокопрочные болты и их площади сечения, рекомендуемые к применению в конструкциях средней мощности, приведены в табл. 10.26.

Расчет на прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под высокопрочные болты, следует выполнять с учетом того, что половина усилия, приходящаяся на каждый болт, в рассматриваемом сечении уже передана силами трения. При этом проверку ослабленных сечений следует производить: при динамических нагрузках – по площади сечения нетто A_n, при статических нагрузках – по площади сечения брутто А при A_n ³ 0,85 A либо по условной площади A_c = 1,18 A_n при A_n < 0,85 A.

Пример 10.12. По исходным данным примера 10.11 рассчитать фрикционное болтовое соединение на высокопрочных болтах. Стык осуществляем высокопрочными болтами из стали 40Х «селект», имеющей наименьшее временное сопротивление R_bun = 1100 МПа = 110 кН/см² (см. табл. 10.28). Болты d_b = 20 мм, диаметры отверстий подболты – d = 22 мм.

Способ регулирования натяжения высокопрочных болтов – по моменту закручивания M. Способ обработки поверхностей – стальными щетками без консервации.

Расчетное усилие Q_bh, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом:

Q_bh = R_bh γ_b A_bn μ / γ_h = 77 ∙ 1 ∙ 2,45 ∙ 0,35 / 1,17 = 56,43 кН,

где R_bh = 0,7 R_bun = 0,7 ∙ 110 = 77 кН/см² – расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта;

– площадь сечения нетто болта d_b = 20 мм (см. табл. 10.26);

– коэффициент трения (см. табл. 10.29);

– коэффициент надежности (см. табл. 10.29);

g_b = 1,0 – коэффициент условий работы соединения (см. табл. 10.27).

Количество болтов n на каждую сторону от центра стыка

где k = 2 – количество поверхностей трения соединяемых элементов.

Принимаем 9 болтов.

Дата добавления: 2014-01-13