Московский Государственный Строительный Университет

Кафедра деталей машин

 
 
 
 
 
 
Расчет болтовых соединений и штифтов

 
 
 
 
 
 
Студент: Кузнецов П. А.
Факультет: ТГВ Курс: III Группа: 2
Вариант № 27

 
 
 
 
 
 
 
 
1998
Исходные данные.
Число болтов Z =6;
нагрузка на кронштейны и пластины F =7.5 кН.
Расчет.

1. Болты нагружены осевой растягивающей силой (предварительная и последующая затяжка их отсутствуют).

Расчетный внутренний диаметр резьбы
где - допускаемые напряжения в винте при растяжении,
, - коэффициент запаса прочности.
, принимаем болт d=6, d _вн =4.92.

2. Болты предварительно затянуты и нагружены осевой силой F. Затяжка обеспечивает плотность соединения и отсутствие взаимных смещений деталей стыка.

, где
F _p - расчетная нагрузка на один болт,
, - коэффициент запаса прочности при неконтролируемой затяжке для болта М6 из углеродистой стали.

2.1. При переменной нагрузке затяжка болтов производится до приложения силы:

3. Расчет болта при условии нагружения по п.2.1., но с контролируемой затяжкой.
Коэффициент запаса для болтов из углеродистой стали при статической нагрузке
4. Подобрать длину болта l и его резьбовой части l ₀ , а также гайку для этого болта.
l =50 мм , l ₀ = 18 мм , высота гайки Н _г =5 мм
Болт М6х50.36 ГОСТ 7798-70
Гайка М6.4 ГОСТ 5915-70
5. Определить аналитически величину предварительной затяжки болта.
,
, где
l _б - податливость болта, равная его деформации при единичной нагрузке,
l _д - суммарная податливость соединяемых деталей.
l ₂ - длина гладкой части стержня болта, мм ;
l ₁ - расчетная длина нарезной части болта между гладкой частью болта и опорной поверхностью гайки, плюс половина длины свинчивания (высоты гайки), мм ;
Е _б - модуль упругости материала болта ( Е _б =2.1· 10 ⁵ Н/мм ² );
А _б -площадь сечения гладкой части болта, мм ² ;
А _б1 - площадь сечения нарезанной части болта, мм ² ;
; .
Для соединений кронштейнов без прокладок:

Е _д - модуль упругости материалов деталей (для стальных Е _д =2.1· 10 ⁵ Н/мм ² );
А _д - площадь поперечного сечения деталей в месте распространения деформации, мм ² ;
,
а - диаметр опорной поверхности гайки, который в расчетах можно принять равным S _б ;
d _отв - диаметр отверстия под болт, d _отв = 6.6 мм.
6. Определение величины сил, действующих после приложения внешней нагрузки.
6.1. Графическое определение
, , b = 81° C .
,
,
,


6.2. Аналитическое определение
,
,
,

7. Расчет болта на статическую прочность (по максимальным напряжениям).
, где s _бmax - максимально возможные напряжения в болте.
, ,
8. Проверка болта на выносливость от действия на соединение возможной переменной внешней нагрузки, изменяющейся по циклу от F _min =F _зат до F _max =F ^’ _б с амплитудой F _вн ^б