ПЗ 1 ДМ

1. Практическое занятие №1 Расчет на прочность стержня болта при различных случаях нагружения

Калужский филиал
ФГБОУ ВПО «Московский государственный технический
университет им. Н.Э. Баумана»
Практическое занятие №1
Расчет на прочность стержня болта при
различных случаях нагружения

2.

3.

Основные параметры резьбы
h – высота рабочего профиля резьбы (характеризует зону контакта
винта и гайки); d – наружный и номинальный диаметр резьбы; d1 –
внутренний диаметр резьбы (диаметр резьбы по впадинам); d2 –
средний диаметр резьбы; α – угол профиля резьбы; p – шаг резьбы –
расстояние по среднему диаметру между одноименными сторонами
соседних профилей
p1 p z – ход резьбы

4.

Основные параметры резьбы
За один оборот гайка перемещается на величину хода резьбы.
Ψ – угол подъема резьбы или угол подъема винтовой линии,
угол, образованный касательной к винтовой линии резьбы с
плоскостью, перпендикулярной к оси.

5.

Классы прочности болтов и материалы резьбовых деталей
Класс
прочности
3,6
σ , МПа
наименьшее
наибольшее
Предел
текучести σт,
МПа не менее
340
490
200
u
Временное
сопротивление
Марка стали
Болта
Гайки
Ст.3кп;ст.3сп
_
10кп
300
240
20
Ст.3кп
320
10; 10кп
Ст.3сп
300
30, 35
10; 20
400
10; 10кп; 20;
ст3 сп3
360
35; 45; 40Г
15; 15кп
6,8
480
20; 20кп
35; Ст5
6,9
540
4,6
400
550
4,8
5,6
700
5,8
500
6,6
600
800
8,8
800
1000
640
35;35х;38ха;45Г
20; 35; 45
10,9
1000
1200
900
40Г2; 40Х;
16ХСН; 30ХГСА
35Х; 38ХА
12,9
1200
1400
1080
35ХГСА
40Х;
30ХГСА
14,9
1400
1600
1260
40ХН2МА
35ХГСА;
40ХН2МА

6.

Допускаемые напряжения

7.

Стержень болта воспринимает только внешнюю
растягивающую нагрузку, без предварительной затяжки
Условие прочности по напряжениям
растяжения в стержне
Диаметр стержня
d1
4F
4F
d1
2
[ ]

8.

Болт затянут, внешняя нагрузка отсутствует
Напряжение растяжения от силы Fзат
4 Fзат
d1
2
Напряжение кручения от момента
0,5Fзат d 2tg
T
P
3
WP
0,2 d
ТР
1
Эквивалентное напряжение
экв 2 3 2 [ ]
или экв 1,3
Расчёт прочности болтов
Диаметр стержня
экв
d1
1,3 4 Fзат
d1
2
[ ]
1,3 4 Fзат
[ ]

9.

Болтовое соединение нагружено силами, сдвигающими
детали в стыке
Установка болта с зазором
Условие отсутствия сдвига
деталей (на один болт):
F iFтр iFзат f
k F
Fзат
i f
Прочность болта оценивается по эквивалентному напряжению

10.

Болтовое соединение нагружено силами, сдвигающими
детали в стыке
Установка болта без зазора
Условие прочности болта
по напряжениям среза
4F
d i
2
[ ]
Условие прочности болта
по напряжениям смятия для
центральной детали или
соединения двух деталей
F
см
[ см ]
d 2
Условие прочности болта
по напряжениям смятия для
крайней детали
см
F
[ см ]
2d 1

11.

Задача №1