Работа и расчет болтовых соединений на сдвиг

В болтовых соединениях при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным.

11.7*. Расчетное усилие N_b, которое может быть воспринято одним болтом, следует определять по формулам:

на срез N_b = R_bs g_b An_s;

на смятие N_b = R_bp g_b d å t;

на растяжение N_b = R_bt A_bn.

Для одноболтовых соединений следует учитывать коэффициенты условий работы g_c согласно требованиям п. 11.8.

Количество n болтов в соединении при действии продольной силы N следует определять по формуле

,

где N_min – наименьшее из значений расчетного усилия для одного болта, вычисленных согласно требованиям п. 11.7* настоящих норм.

4. Работа и расчет болтовых соединений на сдвиг. Болтовые соединения конструктивно представля­ют собой нахлесточные соединения, в которых усилия с одного ра­бочего элемента на другой передаются при помощи вспомогательных деталей - накладок. Болтовые соединения работают преимущественно на сдвиг.

В соединениях на болтах нормальной точности (класс точности В ) силы стягивания соединяемых элементов невелики и не опреде­ленны. Они зависят от неконтролируемой силы закручивания гайки и не могут быть сильно увеличены из-за недостаточной прочности материала болта на скручивание и растяжение. Поэтому основу ра­боты таких соединений составляет непосредственная передача усилия сдвига со стержня болта на стенки отверстия, а упругая стадия работы практически отсутствует.

Соединения на болтах класса точности А из-за отсутствия зазора между стержнем болта и отверстием малодеформативны, и передача сдвигающих усилий происходит в основном за счет работы болтов на срез. Упругая стадия работы в таких соединениях также незначи­тельна.

Предельным состоянием болтового соединения считается разрушение болтов (срез) или разрушение со­единяемых деталей (выкол). При передаче усилия с заклепки или болта на поверхность от­верстия в деталях перед отверстием развиваются значительные на­пряжения смятия , зависящие от разности диаметров отверстия и стержня. Напряжения по мере удаления от края отверстия убывают до нуля на краю соединяемых элементов. В зоне перед от­верстием возникают также напряжения , которые по мере удале­ния от кромки отверстия меняют знак с «-» (сжатие) на «+» (растяжение).

Значение этих растягивающих напряжений зависит от расстояния между отверстиями или между отверстием и краем эле­мента. При небольших расстояниях значение растягивающих напря­жений получается весьма велико, происходят пластические сдвиги и при относительно тонких листах (t < 0,6 d) болтах больших диаметров происходит выкол материала детали по направ­лению линий скольжения. Работу стержня болта, со­ответствующую такому разрушению листа, условно называют рабо­той соединения на смятие. Расчет прочности болтовых соединений произво­дится в предположении равномерного распределения усилий между заклепками или болтами по следующим формулам: на срез болтов (заклепок) на смятие болтов (заклепок)на растяжение болтов (заклепок) см. выше