11. Расчёт резьбового соединения, несущего комбинированную нагрузку.

Болты, крепящие кронштейн (рис. 2.22а), удерживают его как от раскрытия стыка (отрыва от стены), так и от сдвига относительно стены (сдвига деталей). Для упрощения расчетов приложенная к кронштейну сила разбивается на составляющие и , переносится в центр соединения, и добавляются соответствующие моменты , , (рис. 2.22а):

; ; .

а	б
Рис. 2.22. Схема к расчету соединения, несущего комбинированную нагрузку

Далее рассматривается воздействие на болты соединения этих нагрузок по отдельности.

Сила , моменты и стремятся к отрыву кронштейна от стены.

Сила равномерно распределяется между болтами (рис. 2.23а):

,

где n – количество болтов в соединении.

Величина растягивающих болты сил и , вызываемых моментами и прямо пропорциональна расстоянию от оси x и y соответственно (рис. 2.23б,в):

; .

а	б	в	г
Рис. 2.23. Схема к расчету отрывающих сил

Моменты и равны соответственно суммарным моментам сил и относительно осей x и y:

;

.

Отсюда:

; .

Суммарная отрывающая сила определяется с учетом направления действия составляющих ее сил (рис. 2.23г):

.

Сила F_y и момент M_z стремятся к сдвигу деталей в плоскости соединения.

а	б	в
Рис. 2.24. Схема к расчету сдвигающих сил

Сила равномерно распределяется между болтами (рис. 2.24а):

,

где n – количество болтов в соединении.

Величина сдвигающей болт силы , вызываемой моментом прямо пропорциональна расстоянию ее от оси z (рис. 2.24б):

.

Момент равен суммарному моменту сил относительно осей z:

.

Отсюда:

.

Суммарная сдвигающая сила определяется с учетом направления действия составляющих ее сил (рис. 2.24в):

или .

Прочность болта должна быть достаточна для того, чтобы выдержать растягивающую силу и силу затяжки, необходимую для обеспечения неподвижности деталей под действием сдвигающей силы . Отсюда растягивающие напряжения с учетом кручения:

.

При проектировочном расчете внутренний диаметр резьбы:

12. Расчёт групповых резьбовых соединений.

Расчет групповых резьбовых соединений сводится к определению наиболее нагруженного болта (винта, шпильки) и к оценке его прочности по формулам рассмотренных выше случаев нагружения одиночного болта (см. п. 2.1.9).

Так как распределение нагрузки между болтами достаточно сложное и зависит от многих факторов, то для упрощения расчетов принимается ряд допущений:

• Поверхности стыка соединяемых деталей должны иметь как минимум две оси симметрии для облегчения определения зависимости распределения нагрузки между болтами;

• Все болты соединения должны быть одинаковыми, одинаково затянуты и расположены симметрично относительно осей симметрии стыка;

• При нагружении соединения деформируются только болты и часть материала соединяемых деталей вблизи болтов. Сами детали предполагаются абсолютно жесткими.

Приложенная к соединению нагрузка может вызвать раскрытие стыка соединяемых деталей (продольная нагрузка, п. 2.1.9.3) и (или) сдвиг деталей (поперечная нагрузка, п. 2.1.9.4).