27497-1 (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.

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, d_вн=4.92.

1. 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 l₀, а также гайку для этого болта.

l=50мм, l₀=18мм, высота гайки Н_г=5мм

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.

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;

Е_б - модуль упругости материала болта (Е_б=2.1 10⁵ Н/мм²);

А_б -площадь сечения гладкой части болта, мм²;

А_б1 - площадь сечения нарезанной части болта, мм²;

; .

Для соединений кронштейнов без прокладок:

Е_д - модуль упругости материалов деталей (для стальных Е_д=2.1 10⁵ Н/мм²);

А_д - площадь поперечного сечения деталей в месте распространения деформации, мм²;

,

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 =81C.

,

,

,

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