Расчет напряженного болтового соединения
Расчет затянутого болта без внешней нагрузки. Характерным примером такого соединения может служить болтовое крепление герметичных крышек, люков и т. п. При затяжке болт испытывает напряжение растяжения и напряжение скручивания от приложенного усилия к гаечному ключу. Следовательно, в поперечном сечении болта возникают два внутренних силовых фактора: продольная сила р, равная усилию затяжки, и крутящий момент, равный моменту в резьбе. Следовательно, надо рассчитывать болт на сложное сопротивление. Для упрощения расчет можно производить с достаточной точностью на растяжение, а влияние кручения практически в этом случае будем учитывать (для метрической резьбы) увеличением расчетной нагрузки в 1,3 раза. Следовательно, уравнение прочности.
Так как у прямоугольной и трапецеидальной резьб приведенный коэффициент трения меньше, чем у треугольных, то расчетную нагрузку можно увеличивать (соответственно) в 1,2 и 1,25 раза. Практикой установлено, что болты малых диаметров мб - м12 легко разрушаются при затяжке. Например, болт мб разрушается при приложенной к ключу силе 4,5 кгс, а болт м12 - при силе 18 кгс.
В связи с этим необходимо для малых болтов применять затяжку с помощью специальных тарированных ключей.
Расчет напряженного болтового соединения с внешней осевой нагрузкой. Примером такого соединения могут служить болты крепления крышки резервуара для газа и жидкости с давлением выше атмосферного. Обычно между крышкой и корпусом резервуара устанавливают прокладку из меди, асбеста и др. Затяжка болтов должна обеспечивать герметичность соединения и, кроме того, болты должны выдерживать осевую нагрузку от давления газа на крышку. Следовательно, на болт будет действовать сила затяжки и внутреннее давление, приходящееся на один болт.
Так как на практике величину затяжки болтов в большинстве случаев не контролируют, то смысл точного расчета теряется.
Величину расчетной нагрузки по которой следует находить внутренний диаметр резьбы болта, можно определить, если обозначить через р осевую нагрузку болта, силу затяжки через рзат, а часть внутреннего давления, приходящегося на один болт, через . Тогд; осевая нагрузка на болт коэффициент внешней нагрузки,кучитывающий деформации болта и деталей соединения. Для приближенных расчетов соединении без упругих прокладок можно принимать 0,2 ч- 03. Дополнительное усилие на болт от давления газа можно определить, если известно давление газа р, кгс/см2, диаметр крышки и число болтов .