Расчет болтов, нагруженных поперечной силой

2.1. Установка болта с зазором (рис.5)

Соединение нагружено поперечной силой F.

Условием работоспособности болтового соединения, нагруженного силами, действующими в плоскости стыка, является отсутствие сдвига деталей.

Для обеспечения относительной неподвижности соединяемых деталей необходимо затянуть болт такой силой затяжки F_зат, чтобы возникающая при этом между деталями сила трения была больше внешней сдвигающей силы F, т. е. .

,(5)

где f – коэффициент трения; - количество болтов.

Прочность болта определяется по эквивалентным напряжениям:

(6)

Для стандартных метрических резьб . Это позволяет рассчитывать болты по упрощенной формуле:

(7)

Тогда внутренний диаметр резьбы болта:

(8)

Рис.5. Схема к расчету болта с зазором

2.2. Установка болта без зазора (рис.6)

При расчете элементов соединения на прочность не учитывают силы трения в стыке, так как затяжка болта может практически отсутствовать (в общем случае болт можно заменить штифтом, пальцем или осью). Стержень болта рассчитывают по напряжениям среза и смятия.

Условие прочности на срез , (9)

где i – число плоскостей среза (в соединении на рис.6 i = 2).

Условие прочности болта на смятие для средней детали: (10)

Для крайних деталей: , (11)

где , – соответственно толщина средней и крайней деталей.

Формулы (9 – 11) справедливы как для болта, так и для деталей. Расчет производится по наибольшему напряжению смятия , а допускаемое напряжение определяют по менее прочному материалу болта или соединяемых деталей.

Рис. 6. Схема к расчету болта без зазором