Расчет напряженного болтового соединения с поперечной внешней нагрузкой

Соединение представляет собой две соединенные болтом планки, которые растягиваются поперечной силой R (рис. 5.4).

Рисунок 7.4. Схема напряженного болтового соединения с поперечной нагрузкой

Болт вставлен в отверстие с зазором. Силы R должны компенсироваться силой трения F, возникающей на стыке соединяемых планок. При этом необходимо болт затягивать таким усилием P, чтобы сила трения F на поверхности была на 20…30% больше силы R, стремящейся раздвинуть планки

,

где - коэффициент трения на поверхности соединения.

При трении стали по стали коэффициент трения . Тогда сила затяжки болта.

Так как в данном случае имеем напряженное болтовое соединение, где болт испытывает напряжение кручения и растяжения, для учета влияния кручения увеличиваем расчетную нагрузку в 1,3 раза, как было указано ранее,

При соединении планок болтами в количестве i, уравнение прочности будет иметь вид

При проектном расчете расчетный диаметр резьбы болта

Пример 7.3. Определить диаметр резьбы болта для соединения двух планок из стали Ст3 сечением 20х60 мм под статическую растягивающую нагрузку R= 4 кН. Болт вставлен в отверстие с зазором.

Решение. Предполагая, что болт будет изготовлен также из стали Ст3, определим по табл. 7.2 предел текучести .

Допускаемое напряжение на растяжение найдем с использованием табл. 5.1, принимая, что диаметр болта лежит в пределах 16…30 мм, МПа

Принимая коэффициент трения и число болтов , определим расчетный диаметр резьбы из условия прочности на растяжение, мм

По табл. 5.3 подбираем ближайший стандартный внутренний диаметр резьбы, по которому окончательно устанавливаем размер болта. Как видно из табл. 5.3, ближайший стандартный внутренний диаметр , что соответствует стандартной резьбе М24 с шагом 2 мм и наружным диаметром 24 мм.

Дата добавления: 2014-10-23