Расчетные сопротивления одноболтовых соединений
Срезу и растяжению болтов
| Напряженное состояние | Условное обозначение | Расчетные сопротивления, кН/см2, болтов классов прочности ГОСТ 52627 | ||||
| 5.6 | 5.8 | 8.8 | 10.9 | 12.9 | ||
| Срез | R bs | 21 | 21 | 33 | 41,5 | 42,5 |
| Растяжение | R bt | 22,5 | – | 45 | 56 | – |
Таблица 3.10
Расчетные сопротивления смятию R b р элементов,
Соединяемых болтами
|
Временное сопротивление стали соединяемых элементов R un, кН/см2 | Расчетное сопротивлениеR b р, кН/см2, смятию элементов, соединяемых болтами | |
| класса точности А | класса точности В | |
| 36 | 56 | 47,5 |
| 37 | 58 | 48,5 |
| 38 | 59 | 50 |
| 39 | 61 | 56,5 |
| 43 | 67 | 565 |
| 44 | 68,5 | 58 |
| 45 | 70 | 59,5 |
| 46 | 72 | 60,5 |
| 47 | 73,5 | 62 |
| 48 | 75 | 63 |
| 49 | 76,5 | 64,5 |
| 51 | 79,5 | 67 |
| 54 | 84,5 | 71 |
| 57 | 89 | 75 |
При действии на соединение момента, вызывающего сдвиг соединяемых элементов, распределение усилий на болты следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до рассматриваемого болта (см. рис. 3.11, б). Усилие в наиболее нагруженном крайнем болте N b,max не должно превышать меньшего из значений N bs или N bp.
Таблица 3.11
Площади сечения болтов
| d, мм | 16 | (18) | 20 | (22) | 24 | (27) | 30 | 36 | 42 |
| A b, см2 | 2,01 | 2,54 | 3,14 | 3,80 | 4,52 | 5,72 | 7,06 | 10,17 | 13,85 |
| A bn, см2 | 1,57 | 1,92 | 2,45 | 3,03 | 3,53 | 4,59 | 5,61 | 8,16 | 11,20 |
П р и м е ч а н и е. Размеры, заключенные в скобках, не рекомендуется применять в конструкциях.
Таблица 3.12
Коэффициенты условий работы болтового соединения
|
|
|
| Характеристика | Предел текучести стали R yn соединяемых элементов,кН/см2 | Значения а/d, s/d | Значение коэффициентов γ b | |
| болтового соединения | напряженного состояния | |||
| Одноболтовое, болт классов точности А, Б или высокопрочный | Срез | – | – | 1,0 |
| Смятие | До 28,5 | 1,5 ≤ а/d ≤ 2 1,35 ≤ s/d ≤ 1,5 | 0,4а/d + 0,2 s/d – 0,7 | |
| Св. 28,5 до 37,5 | 0,5а/d 0,67s/d – 0,25 | |||
| Св. 37,5 | а/d ≥ 2,5 | 1,0 | ||
| Многоболтовое, болты класса точности А | Срез | – | – | 1,0 |
| Смятие | До 28,5 | 1,5 ≤ а/d ≤ 2 2 ≤ s/d ≤ 2,5 | 0,4а/d + 0,2 0,4s/d | |
| Св. 28,5 до 37,5 | 0,5а/d 0,5s/d – 0,25 | |||
| Св. 37,5 | а/d ≥ 2,5 s/d ≥ 3 | 1,0 1,0 | ||
Обозначения, принятые в таблице:
a – расстояние вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия;
s – расстояние вдоль усилия между центрами отверстий;
d – диаметр отверстия для болта.
П р и м е ч а н и я:
1. Для расчета многоболтового соединения на срез и смятие при болтах класса точности В, а также при высокопрочных болтах без регулируемого натяжения при всех значениях предела текучести R yn стали соединяемых элементов значение коэффициента γ b следует умножать на 0,9.
2. Для расчета многоболтового соединения на смятие следует принимать значение γ b меньшее из вычисленных при принятых значениях d, а, s .
|
|
|
Количество n болтов в соединении при действии продольной силы N, приложенной в центре тяжести соединения,в предположении работы всех болтов нормальной точности одинаковой определяется по формуле
n = N/(γ c Nmin),
где γ c = коэффициент условий работы;
Nmin – меньшее из значений расчетного усилия для одного болта (из условия среза или смятия).
Расчет самих соединяемых элементов на прочность ведется с учетом ослабления сечения отверстиями по площади нетто A n.
Фрикционные соединения на высокопрочных болтах
Прочность соединений на высокопрочных болтах зависит от сил трения, величина которых определяется осевым усилием натяжения болта P и коэффициентом трения μ. Усилие натяжения болта определяется из выражения
P = R bh A bn,
где 
– расчетное сопротивление растяжению высокопрочного
болта;
R bun – наименьшее временное сопротивление (браковочный минимум по σ u) высокопрочного болта разрыву (табл. 3.13);
– площадь сечения болта нетто (см. табл. 3.11).
Таблица 3.13
Нормативные и расчетные сопротивления высокопрочных болтов
Из стали 40Х по ГОСТ Р 52643
| Наименьший диаметр резьбы d, мм | R bun, кН/см2 | R bh, кН/см2 |
| 16.20, (22), 24, (27) 30 36 42 48 | 107,8 90 80 65 60 | 75,5 63 56 45,5 42 |
П р и м е ч а н и е. Размеры, заключенные в скобках, применять не рекомендуется.
|
|
|
Контролируют натяжение болтов при помощи специальных динамометрических ключей (с контролем крутящего момента М) или тарированным гайковертом (с контролем угла поворота гайки a).
Диаметры болтов во фрикционном соединении рекомендуется принимать не менее толщины наиболее толстого из соединяемых элементов. При большом количестве болтов в соединении их диаметр назначают возможно большим.
Расчетное усилие Q bh, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, определяется по формуле
где 
– коэффициент трения, принимаемый по табл. 3.14 в зависимости от
способа обработки поверхности (огневую обработку поверхности разрешают применять при толщинах металла не менее 5 мм);
– коэффициент надежности соединения (табл. 3.14), зависящий от характера нагрузки, воспринимаемой соединением, разности номинальных диаметров отверстий и болтов, способов контроля натяжения болтов и обработки поверхностей соединяемых деталей;
g b – коэффициент условий работы соединения, зависящий от количества n болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия, и принимаемый равным 0,8 при n < 5; 0,9 при 5 £ n < 10; 1,0 при n ³ 10.
|
|
|
Таблица 3.14
Коэффициенты трения m и надежности g h
| Способ обработки (очистки) соединяемых поверхностей | Коэффициент трения m | Коэффициенты g h при контроле натяжения болтов по моменту закручивания при разности номинальных диаметров отверстий и болтов d, мм, при нагрузке | |
| динамической d = 3 – 6; статической d = 5 – 6 | динамической d = 1; статической d = 1– 4 | ||
| 1. Дробеметный или дробеструйный двух поверхностей без консервации | 0,58 | 1,35 | 1,12 |
| 2. Газопламенный двух поверхностей без консервации | 0,42 | 1,35 | 1,12 |
| 3. Стальными щетками двух поверхностей без консервации | 0,35 | 1,35 | 1,17 |
| 4. Без обработки | 0,25 | 1,70 | 1,30 |
П р и м е ч а н и е. 1. При контроле натяжения болтов по углу поворота гайки значения g h следует умножать на 0,9.
Необходимое количество n высокопрочных болтов в соединении для восприятия продольной силы N определяют по формуле
где k – количество поверхностей трения соединяемых элементов.
g с – коэффициент условий работы элемента конструкции.
Площади сечения накладок должны быть не меньше площади сечения перекрываемых ими элементов. Высокопрочные болты и их площади сечения, рекомендуемые к применению в конструкциях средней мощности, приведены в табл. 3.12.
Расчет на прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под высокопрочные болты, следует выполнять с учетом того, что половина усилия, приходящаяся на каждый болт, в рассматриваемом сечении уже передана силами трения. При этом проверку ослабленных сечений следует производить: при динамических нагрузках – по площади сечения нетто A n, при статических нагрузках – по площади сечения брутто А при A n ³ 0,85A либо по условной площади A c = 1,18A n при A n < 0,85A.
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 2227; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!