Расчет затянутых резьбовых соединений, нагруженных осевой силой

Пример затянутого болтового соединения – крепление крышки люка с прокладкой (рис. 1.26), где для обеспечения герметичности необходимо создать силу затяжки F_з. При этом стрежень болта растягивается силой F_з и скручивается моментом M_p в резьбе.

Рис. 1.26. Затянутое резьбовое соединение, нагруженное осевой силой

Натяжение растяжения

. (1.19)

Максимальное напряжение кручения

, (1.20)

где – момент сопротивления кручению сечения болта, ;

.

Подставив в эти формулы средние значения угла подъема a резьбы, приведенного угла трения для метрической крепежной резьбы и применяя энергетическую теорию прочности, получим

. (1.21)

Отсюда, согласно условию прочности , запишем

, (1.22)

где - допускаемое напряжение при растяжении, .

Таким образом, болт, работающий на растяжение и кручение, можно условно рассчитывать только на растяжение по осевой силе, увеличенной
в 1,3 раза. Тогда

. (1.23)

Здесь уместно отметить, что надежность затянутого болтового соединения в значительной степени зависит от качества монтажа, т.е. от контроля затяжки при заводской сборке, эксплуатации и ремонте. Затяжку контролируют либо путем измерения деформации болтов или специальных упругих шайб, либо с помощью динамометрических ключей.