Случай 2. Болтовое соединение нагружено сдвигающей си-

Ствуют.

Расчет резьбовых соединений на прочность

Прочность является основным критерием рабо- тоспособности резьбовых соединений. Под действием осевой силы (силы затяжки) в стержне винта возникают напряжения растяжения, в теле гайки —сжатия, в витках резьбы — смя- тия, среза.

Случай1. Болт затянут силой Fо,внешние нагрузки отсут-

лой F.

Чаще всего в таком соединении (рис. 3.10) болт ставят с зазором в отверстия деталей. При затяжке болта на стыке деталей возникают силы трения, которые препятствуют от- носительному их сдвигу. Внешняя

сила F непосредственно на болт не передается.

Расчет болта на совместное действие растяжения и круче-

ния можно заменить расчетом на растяжение, принимая для

F0=KF

(ifz). (3.5)

ния,силу Fрасч..

Для метрических резьб в среднем

Fрасч.=1,3F0 . (3.2)

гдеК=1,4...2— коэффициент запаса

по сдвигу деталей; f — коэффициент трения; для стальных и чугунных поверхностей f = 0,15...0,20; i — число стыков (на рис. 3.10 i =2); z — число болтов.

Рис. 3.10. Схема для расчета болтового соединения, нагруженного сдвигающей силой F

22 23

При затяжке болт работает на растяжение и круче-

ние,следовательно,Fрасч =1,3F0 [см.формулу (3.2)].

Расчетный диаметр резьбы болта определяют по форму-

ле (3.3). Допускаемое напряжение подсчитывают так же,

как в первом случае расчета.

В болтах, поставленных с зазором, сила затяжки значи- тельно больше сдвигающей силы F, что требует больших диаметров болтов или большого числа их. Так, при К = 1,5,

i = 1, f = 0,15 и z = 1 по формуле (3.5)

F0= 1,5F/(1 .0,15 .1) = 10F.

Для уменьшения силы затяжки болта при нагружении со- единения сдвигающей силой применяют различные замки, втулки, штифты и т.п. Роль болта в таких случаях сводит- ся к обеспечению плотного соединения деталей.

Для уменьшения диаметров болтов применяют также бол-

ты для отверстий из-под развертки. Они могут быть (рис. 3.11)

a) б)

Рис 3.11 . Схема для расчета болтов, поставленных без зазора

в отверстия из-под развертки

цилиндрическими (а) или конусными (б). Затяжка соединения гайкой предохраняет болт от выпадания, увеличивает несу- щую способность соединения за счет трения на стыке. Работа- ют такие болты на срез, как штифты. Диаметр стержня болта

d0определяют из условия прочности на срез:

Глава 4. ШПОНОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ