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).

    2. 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