Порядок решения задач на резьбовые соединения

ПОРЯДОК РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
1. Составляют расчетную схему соединения и определяют нагрузку, действующую на болт (винт, шпильку)
При действии поперечной нагрузки применяют соединения двух видов:
- болт поставлен в отверстие с зазором;
- болт поставлен в отверстие без зазора.
В случае установки болтов с зазором, затяжкой должна создаваться сила трения на поверхности стыка, превышающая внешнюю сдвигающую нагрузку
При этом сила, растягивающая болт (винт, шпильку), определяется следующим образом:

ПОРЯДОК РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
При установке болтов без зазора (по переходной или посадке с натягом) силы трения в стыке не учитывают, т.к. затяжка болтов не обязательна. В этом случае стержень болта рассчитывают из условия прочности на срез и смятие.
Сдвигающую силу определяют из условия равновесия деталей относительно оси вращения:
здесь Fi – сдвигающая сила, действующая на диаметре расположения болтов (винтов, шпилек) Di и окружные силы, действующие на соответствующих диаметрах; обычно это - силы сопротивления от приводимых в движение деталей.
Эту поперечную силу уравновешивает сила трения в стыке соединяемых деталей, которая обеспечивается при затяжке резьбового соединения. При этом болт (винт, шпилька) подвержен растяжению.

ПОРЯДОК РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
2. Выбирают материал болта (винта, шпильки), а при необходимости и материал соединяемых деталей. Крепежные детали общего назначения изготавливают из низко- и среднеуглеродистых сталей типа Сталь 10… Сталь 35
3. Находят допускаемые напряжения растяжения, смятия или среза в зависимости от условий работы резьбовых деталей.
Допускаемое напряжение растяжения [σp] для болтового соединения находится из условия отсутствия пластических деформаций. Оно зависит от предела текучести материала винта σT и равно:
[σ Р]= σT / [ nT ].
Здесь [nT] - коэффициент запаса прочности. Численное значение коэффициента запаса [nT] рекомендуется выбирать в зависимости от технологии сборки. Если такая сборка выполняется динамометрическим ключом, который позволяет строго контролировать усилие затяжки, то [nT] = 1,3… 1,5 . Затяжка при таком варианте сборки называется контролируемой. Однако в большинстве случаев ключи для затяжки не имеют средств контроля момента завинчивания, и в результате сила затяжки оказывается неопределенной. Сборка, выполняемая таким ключом, считается неконтролируемой, и в этом случае целесообразно увеличить значение коэффициента запаса и принимать его равным [nT] = 1,5… 4,0

ПОРЯДОК РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Допускаемое напряжение среза можно определить по зависимости:
[τ СР] = (0,2… 0,3) σT
а допускаемое напряжение смятия:
[σ СМ] = (0,35… 0,45) σT
4. Рассчитывают внутренний диаметр резьбы d1. Из ГОСТ подбирают болт (винт, шпильку) с ближайшим большим внутренним диаметром резьбы.
5. Проводят проверочные расчеты.
6. При необходимости можно проверить соединение на отсутствие сдвига по основанию, сравнив сдвигающую составляющую с силой трения, вызванной затяжкой болта (винта, шпильки).