18 Работа болтовых соединений на сдвиг при действии статической нагрузки

Болты класса точности В и С за счет зазора 2…3 мм работают неравномерно. 1 этап работы соединения – преодоление силы трения. Затем болты касаются стенок отверстия и работают частично на срез и частично на смятие. Расчет ведут исходя из возможного вида разрушения – по срезу болта (при толстых листах) или по смятию поверхности отверстия (при тонких листах). Болты класса точности В и С за счет зазора 2…3 мм работают неравномерно. 1 этап работы соединения – преодоление силы трения. Затем болты касаются стенок отверстия и работают частично на срез и частично на смятие. Расчет ведут исходя из возможного вида разрушения – по срезу болта (при толстых листах) или по смятию поверхности отверстия (при тонких листах).

Более равномерно работают болты класса точности А. Различие между работой болтов класса точности А, В, С учитывается в расчетах коэффициентом условия работы соединения (γb), величиной расчетного сопротивления. Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом (несущая способность болта) на срез, определяется по формуле на смятие, определяется по формуле

Здесь Rbs, Rbр, Rbt – расчетные сопротивления болтовых соединений на срез, смятие и растяжение; Rbs, Rbt – зависят от класса прочности болта; Rbp – зависят от класса точности болта и временного сопротивления стали (Run); А – расчетная площадь сечения стержня болта; d – наружний диаметр стержня болта; ns – число расчетных срезов одного болта; γb – коэффициент условий работы соединения; min∑t - наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении. Несущая способность болта на растяжение (9.3) принимая, что силы между болтами распределяются равномерно. Аbn – площадь сечения болта нетто (т.е. без учета резьбы) .Количество болтов в соединении определяют по формуле:Nmin – меньшее из значений расчетного усилия для одного болта; γс – коэффициент условий работы.

19 Работа болтовых соединений на растяжение

Проверяют прочность болта по ;

Справедливо для всех соединений.

При выборе нужно учитывать:

- в силовых конструкциях , чаще

- при установке единичных болтов ( например в стыковочных соединениях) 

 в подвижных соединениях с подшипником сначала может быть поставлен специальный полый болт, толщина стенок которого:

В подвижном соединении по усилию P сначала подбирается подшипник, а потом 

Шаг болтов, так же как и заклепок определяется из условия прочности соединения деталей при передаче действующей нагрузки.

- минимальный шаг болтов, определяющийся возможностью подхода гаечным ключом. Этот размер должен учитываться при установке болта вблизи полки, стойки. Эти размеры приводятся в ГОСТах и нормалях.

Для повышения ресурса болтовых соединений, так же как для заклепок применяется увеличение радиального и осевого натяга.

20 Типы болтовых и заклепочных соединений

Заклёпочное соединение — неразъёмное соединение деталей при помощи заклёпок. Обеспечивает высокую стойкость в условиях ударных и вибрационных нагрузок.

делятся на:

-прочные (рассчитанные только на восприятие и передачу силовых нагрузок),

-плотные (герметичные) (обеспечивают герметичность конструкций в резервуарах с невысоким давлением),

-прочноплотные (восприятие силовых нагрузок и герметичность соединения).

По конструкции заклёпочные соединения делятся на однорядные и многорядные с цепным или шахматным расположением заклёпок, а в зависимости от количества плоскостей среза — одно- и многосрезные.

По характеру воздействия нагрузки на заклёпочное соединение — швы с поперечной нагрузкой, перпендикулярной оси заклёпок, и продольной, параллельной оси заклёпок.

Заклёпочные соединения по конструкции близки к паяным, сварным и клеевым соединениям. Наиболее распространены соединения внахлёстку (внакрой) и встык со стыковыми планками.

Герметичность соединения обеспечивается нанесением различных герметиков на поверхность стыка или подкладыванием под стык различных пластичных материалов. Заклёпки герметичных соединений имеют усиленные головки.

В зависимости от требований к поверхности, заклёпки могут иметь полукруглую головку, потайную, полупотайную или плоскую (в процессе клёпки для создания внутренних усилий сжатия, которые снижают возможность усталости материала).

Заклёпки изготовляют для разных способов установки. Для односторонней клепки существует множество видов заклёпок, в том числе отрывные и взрывные. Обычная клёпка может выполняться, когда наковаленка-поддержка находится с лицевой стороны и когда наковаленка находится с тыльной стороны. Последний способ стал наиболее распространенным, поскольку требует меньшей массы наковаленки-поддержки.

Основной тип болтовых соединений - соединение на накладках или внахлестку. В основном в строительстве применяют многоболтовые соединения. По принципу работы болтовые соединения можно разделить на следующие типы: соединения, в которых отсутствует или возникает сдвиг между соединяемыми элементами. К первому типу соединений относят крепление на болтах повышенной, нормальной и грубой точности, ко второму - крепление на высокопрочных болтах. Различия между болтами первого вида заключается в различных требованиях к точности производства и способам образования отверстий.