страница - 10
Для предельно допустимого случая (а2л.к = 0)
tfsn.K = 2ам <1[асм]ф, где [аСм]ф — допускаемое напряжение смятия фундамента.
Сила Fa, перпендикулярная к плоскости стыка, в зависимости от направления (вверх или вниз) уменьшает или увеличивает напряжение смятия в стыке от предварительной затяжки:
оFa = ± FzJAc
Сила Fst на напряжения в плоскости стыка не влияет. Необ-: ходимо лишь сравнить ее с силой трения в плоскости стыка:
FfC = /о (zF3 ± Fza)t где /с — коэффициент трения в стыке.
Если FfQ > Fs/, смещения не будет; если FfC < F», для предотвращения смещения надо ставить упоры, штифты и т. п.
3.4. Расчет стержня болта при постоянных нагрузках
Случай 1 (рис. 3.13). Болт нагружен внешней силой, действующей по оси болта, затяжки нет. Проверочный расчет:
Fa[Fa\; ар=/7аМб<[ар],
где Fa — расчетная осевая нагрузка; [Fa] — допускаемая осевая
нагрузка: [Fa] =nd\/4 • [ар]; nd2/4 = Аб — площадь поперечного сечения болта по внутреннему диаметру резьбы; [ар] — допускаемое напряжение при растяжении; ар — расчетное напряжение при растяжении.
Рис. 3.13. Схе-Рис. 3.14. Схема силРис. 3.15. Схема сил в соеди-
ма сил в соеди-в соединении: болтнении: болт поставлен с за-
иении: внешняязатянут, внешней на-зором и затянут; внешняя
сила действуетгрузки нетсила действует параллельно
по оси болтаплоскостям стыка
Проектный расчет:
nd\/A > FJ\ov].
Далее (по табл. 3.2) определяют наружный диаметр болта и era длину.
Случай 2 (рис. 3.14). Болты резьбового соединения затянуты для плотности стыка. Внешняя нагрузка отсутствует. Болты в этом случае не рассчитывают. Размеры и число их выбирают исходя из габаритов деталей, образующих соединение, эксплуатационных требований и условий сборки. Болты диаметром меньше б мм не применяют из-за опасности срыва резьбы и разрыва стержня при затяжке. Например, при усилии на рукоятке стандартнвго ключа 90...100 Н болт Мб (из стали марки СтЗ) разрушается; для болта Ml2 разрушающее усилие на ключе — 480 Н.
Случай 3 (рис. 3.15). Болт поставлен с зазором. Соединение затянуто и нагружено силой Ft, действующей в плоскости стыка. Ось болта перпендикулярна к линии действия силы. Разгрузочных устройств нет. Детали соединения удерживаются от смещения силами трения в стыке, возникающими в результате затяжки болтов.
Проверочный расчет соединения:
F[Fa]s;
F3=KFtf(fci);(3.4)
ГГ1 nd1 Ы
где F3 — требуемая сила затяжки болта; [Fab — допускаемая осевая сила для затянутого болта, см. табл. 3.4; [apJ — допускаемое напряжение при растяжении: [ap]=aT/[sJ; aT — предел текучести материала болта; [s] — требуемый коэффициент запаса: при контролируемой затяжке для болтов из углеродистой стали [s]=l,6, для болтов из легированной стали [s]=2, при неконтролируемой затяжке коэффициенты запаса принимают в зависимости от диаметра резьбы.
Материал болтов
Значения [s] при номинальном диаметре резьбы d, мм
6...16
16...3J
30...60
Углеродистая сталь5...44...2,5 2,5...1,7
Легированная сталь6,5...53,3...3 3,3...3
Практически чаще приходится иметь дело с неконтролируемой затяжкой, поэтому для затянутых болтов с резьбой от Мб до М48 подсчитаны допускаемые силы затяжки, которые приведены в табл. 3.4; К, — коэффициент запаса сцепления (К= 1,2...1,5); fc — коэффициент трения в стыке: для сухих обработанных стыков стальных или чугунных деталей /с = 0,1...0,15, при наличии масляной пленки /с = 0,06; i — число стыков: i—2 (см. рис. 3.14).
Проверочный расчет стержня болта:
«4/4 < 1.3 •
Коэффициентом 1,3 учитывают кручение, возникающее в стержне болта при затяжке.
Проектный расчет болта:
nd$ 1.3F,
4 1%Г
Далее по полученной площади поперечного сечения резьбы по табл. 3.3 определяют ее номинальный диаметр d.
Рис. 3.16. Болтовое соединение с раз* грузочным устройством
Проектный расчет также можно делать, пользуясь табл. 3.4, находя диаметр болта по ближайшему большему значению допускаемой осевой силы.
Соединения, нагрузка в которых передается за счет трения, ненадежны из-за большого разброса значений коэффициента трения; при больших нагрузках требуются болты большого диаметра. Поэтому соединения такого рода обычно имеют разгрузочные устройства, рассчитываемые на срез и смятие под действием силы Ft (рис. 3.16).
Случай 4 (рис. 3.17). Болт (ГОСТ 7817—80) поставлен без зазора в отверстие, доработанное до окончательного размера разверткой. Соединение нагружено силой Ft, действующей в плоскости стыка и перпендикулярной к оси болта.
Проверочный расчет: условие прочности болта
тср = Ft/(ind\/4) < fxcp),(3.5)
где тСр — расчетное напряжение среза болта; [тСр] — допускаемое
Рис. 3.17. К расчету болта (болт поставлен без зазора; внешняя сила действует
параллельно плоскостям стыка):
а — цилиндрический болт, число плоскостей среза f-2; б — конический болт, число плоскостей среза f-l
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74] [стр.75] [стр.76] [стр.77] [стр.78] [стр.79] [стр.80] [стр.81] [стр.82] [стр.83] [стр.84] [стр.85] [стр.86] [стр.87] [стр.88] [стр.89] [стр.90] [стр.91] [стр.92] [стр.93] [стр.94] [стр.95] [стр.96] [стр.97] [стр.98] [стр.99] [стр.100] [стр.101] [стр.102] [стр.103] [стр.104] [стр.105] [стр.106] [стр.107] [стр.108] [стр.109] [стр.110] [стр.111] [стр.112] [стр.113] [стр.114] [стр.115] [стр.116] [стр.117] [стр.118] [стр.119] [стр.120] [стр.121] [стр.122] [стр.123] [стр.124] [стр.125] [стр.126] [стр.127] [стр.128] [стр.129] [стр.130] [стр.131] [стр.132] [стр.133] [стр.134]