Расчет болтовых соединений, нагруженных поперечной силой

Возможны два принципиально отличных варианта таких соединений. В первом варианте болт ставится с зазором и работает на растяжение (рис. 16.10а). Затяжка болтового соединения силой F_З создает силу трения, полностью уравновешивающую внешнюю силу F, приходящуюся на один болт, т.е. F = ifF_З, где i – число плоскостей трения; f – коэффициент сцепления.

Для гарантии минимальную силу затяжки умножают на коэффициент запаса сцепления К = 1.3 - 1.5, тогда расчетная сила для болта F_брасч = 1.3F_З, а расчетный диаметр болта

Рис. 16.10. Виды болтовых соединений

Отсюда сила затяжки оказывается очень большой (например, при одном стыке и коэффициенте трения f = 0.2 F_З = 6F), а следовательно, и болты получаются большого размера.

Во втором варианте болт повышенной точности ставится без зазора (см. рис.16.10б), и он работает на срез. Условие прочности такого болта имеет вид

.

Один болт, поставленный без зазора, заменяет 10 болтов, поставленных с зазором. Однако применение калиброванных болтов без зазора технологически невыгодно, так как требуется высокая точность расположения и обработки отверстий, а также изготовления болтов. На практике часто применяют разгруженные болты, установленные с зазором. Относительное перемещение деталей исключают с помощью установки шпонок, штифтов, втулок и т. д.

Если болтом соединяют тонкие детали, то необходима проверка на смятие:

где h – длина сминаемой части стержня; [σ_см] – допускаемое напряжение на смятие (принимается минимальное для болта или деталей).