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, dвн=4.92.
2.Болты предварительно затянуты и нагружены осевой силой F. Затяжка обеспечивает плотность соединения и отсутствие взаимных смещений деталей стыка.
, 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 М6х50.36 ГОСТ 7798-70
Гайка М6.4 ГОСТ 5915-70
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· 105 Н/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· 105 Н/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’б с амплитудой Fвнб