Расчет болтового соединения с поперечной внешней нагрузкой

Соединение представляет собой две соединенные болтом планки, которые растягиваются силой R (рисунок 7.5). Болт вставлен в отверстие без зазора (после развертки), что позволяет при расчетах прочности соединения не учитывать силы трения и пренебрегать затяжкой болта. Сам болт работает при этом как штифт, т.к. затяжка болта не требуется, а стержень болта следует рассчитывать по напряжениям среза и смятия. Примером такого соединения могут служить болты крепления толкателей к металлическому основанию.

Рисунок 7.5 - Схема болтового соединения с поперечной нагрузкой

При расчете на срез используется уравнение прочности стержня болта

где - внутренний диаметр резьбы болта, мм;- допускаемое напряжение на срез, которое может быть найдено по соотношению, МПа

где - предел текучести металла болта, МПа, значение которого приведены в табл. 7.2.

Зная величину растягивающей силу, можно определить внутренний диаметр резьбы болта, мм

При втором расчете используется уравнение прочности на смятие болта

где - высота смятия участка; - допускаемое напряжение на смятие, которое может быть найдено для стали по соотношению, МПа

Из уравнения (7.11) может быть найдена высота смятия участка болта , мм

Пример 7.4. Определить диаметр резьбы болта из стали Ст3 для соединения двух стальных планок под растягивающую нагрузку 10 кН. Болт вставлен в отверстие без зазора и будет испытывать напряжение среза и смятия.

Решение. Определим допускаемое напряжение на срез и на смятие стержня болта из стали Ст3, используя формулу (7.9) и табл. 7.2, МПа

Найдем по формуле (5.10) минимальный внутренний диаметр резьбы болта из условия его работы на срез, мм

Принимаем диаметр стержня болта 16 мм с метрической резьбой М16 и крупным шагом 2 мм.

Полученный размер стержня болта проверим на смятие, используя формулу (5.13). Высота смятия участка болта составит, мм

Дата добавления: 2014-10-23