Расчет болтовых соединений и штифтов
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.
- Болты нагружены осевой растягивающей силой (предварительная и последующая затяжка их отсутствуют).
- Болты предварительно затянуты и нагружены осевой силой F. Затяжка обеспечивает плотность соединения и отсутствие взаимных смещений деталей стыка.
Расчетный внутренний диаметр резьбы
где — допускаемые напряжения в винте при растяжении,
, — коэффициент запаса прочности.
, принимаем болт d=6, dвн=4.92.
, где
Fp— 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 l0, а также гайку для этого болта.
l=50мм, l0=18мм, высота гайки Нг=5мм
Болт М6×50.36
Гайка М6.4
5. Определить аналитически величину предварительной затяжки болта.
,
, где
lб— податливость болта, равная его деформации при единичной нагрузке,
lд— суммарная податливость соединяемых деталей.
l2— длина гладкой части стержня болта, мм;
l1 — расчетная длина нарезной части болта между гладкой частью болта и опорной поверхностью гайки, плюс половина длины свинчивания (высоты гайки), мм;
Еб — модуль упругости материала болта (Еб=2.1· 105Н/мм2);
Аб -площадь сечения гладкой части болта, мм2;
Аб1 — площадь сечения нарезанной части болта, мм2;
; .
Для соединений кронштейнов без прокладок:
Ед — модуль упругости материалов деталей (для стальных Ед=2.1· 105Н/мм2);
Ад — площадь поперечного сечения деталей в месте распространения деформации, мм2;
,
а — диаметр опорной поверхности гайки, который в расчетах можно принять равным Sб;
dотв — диаметр отверстия под болт, dотв=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 sбmax — максимально возможные напряжения в болте.
, ,
8. Проверка болта на выносливость от действия на соединение возможной переменной внешней нагрузки, изменяющейся по циклу от Fmin=Fзат до Fmax=F'бс амплитудой Fвнб