Допущения при расчете группы болтов. Расчет на прочность группы болтов, нагруженных поперечной силой и вращающим моментом, действующими в

Детали машин и основы конструирования  

 

Допущения при расчете группы болтов. Расчет на прочность группы болтов, нагруженных поперечной силой и вращающим моментом, действующими в плоскости стыка

 

Выполнили:

студенты гр. БМА 12-21                                                               И.И. Рахматуллин

                                                                                                        М.В. Русаков

 

Преподаватель:                    

канд. техн. наук, доц.                                                                    Н.М. Захаров

Допущения при расчете группы болтов

 

• стык при работе сохраняет прямолинейную форму поверхности;
• болты располагаются симметрично относительно не менее, чем двух осей;
• все болты в группе имеют одинаковый диаметр, длину и затяжку.

 

 

2

Случай 1. Группа болтов нагружена моментом, действующим в плоскости стыка. 

 

а) болты призонные:

 

Обозначения:

d - номинальный диаметр резьбы 
p - шаг резьбы 
k - высота шестигранной головки 
ds - диаметр стержня 
e - диаметр описанной окружности, не менее 
s - размер под ключ 
b - длина резьбы цапфы 
l - длина болта

 

Рисунок 1

 

3

В расчетах принимают, что

 

r1<r2<…<rn ,

 

Рисунок 2

 

(1.1)

 

4

 

z1 - число болтов, расположенных на радиусе r1;

T- часть момента , воспринимаемого  болтами z1.

Тогда  

 

T=T1+T2+…+Tn=F1∙r1∙z1+F2∙r2∙z2+…+Fn∙rn∙zn.

 

(1.2)

 

5

 

где F - нагрузка на болты, r - расстояние до центра симметрии стыка, z - число болтов.

 

Используя соотношение

 

(1.3)

Получаем

 

(1.4)

 

(1.5)

 

6

 

Расчетный диаметр стержня болта

б) Болты обычные 
Для нормальной работы

 

Tf ≥T∙k,

 

Tf=Fзат∙r1∙f∙z1+Fзат∙r2∙f∙z2+…+Fзат∙rn∙f∙zn≥T∙k;

 

(1.5)

 

(1.6)

 

(1.7)

 

(1.8)

 

7

Случай 2. Группа болтов нагружена моментом сил и усилием, действующим в плоскости стыка 
 
а) болты призонные:  

 

Переносим силу в центр тяжести стыка

 

T=F∙l;

 

Нагрузка на болт от действия силы F:

 

Нагрузка на наиболее удаленный болт от действия Т:

 

(1.9)

 

(1.10)

 

(1.11)

 

8

Полная нагрузка на болт

 

По этой нагрузке определяется диаметр стержня болта из условия прочности на срез и смятие

 

(1.12)

 

(1.13)

 

9

б) Болты обычные 
Усилие затяжки для противостояния силе F: 
  
Ff=z∙Fзат∙f ≥ F∙k;

 

Усилие затяжки для противостояния моменту Т:

 

(1.16)

 

(1.15)

 

(1.14)

 

10

Полная нагрузка на болт:

 

По этой нагрузке определяется внутренний диаметр болта из условия прочности на растяжение с учетом закручивания болта при затяжке

 

(1.17)

 

(1.18)

 

11

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ  

 

1 Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х томах. М.: Машиностроение, 2007, 2009.

2 Детали машин/ Под ред. О.А. Ряховского. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2007.

3 Детали машин: Атлас конструкций/ Под ред. Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 4.1 и 4.2, 2006.

4 Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. М.: Высшая школа, 2006.

5 Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин. М.: Высшая школа, 2009.

 

 

12