Решение

Момент, действующий относительно центра жесткости болтового соединения

Нагрузка на каждый болт от силы F

1750 Н.

Нагрузка на каждый болт от момента

5020 Н.

Наиболее нагруженным болтом в соединении является правый болт, нагрузка на который равна

При установке болтов без зазора болты работают на срез.

Касательное напряжение в теле болта

.

Принимая расчетное напряжение равным допускаемому , выразим приведенную формулу относительно площади сечения болта по наружному диаметру

= 94 мм² ,

где значение предела текучести материала болтов определено по

табл. 2 приложения 2, а значение допускаемого напряжения определено по формуле

Минимально допустимая площадь поперечного сечения болтов

Выбираются болты М12.

При установке болтов с зазором (черных ботов) для обеспечения работоспособности соединения необходима предварительная затяжка болтов.

= k 40620 Н.

Напряжение в теле болта от предварительной затяжки

.

Принимая расчетное напряжение равным допускаемому , выразим приведенную формулу относительно площади сечения болта

= 440 мм²,

где значение предела текучести материала болтов определено по табл. 2 приложения 2, а значение допускаемого напряжения определено по формуле

120 МПа.

Исходя из определенного значения площади сечения болта по

табл. 1 приложения 2 выбираем болты М30, площадь поперечного сечения которых S = 540 мм² .

Определяем касательное напряжение в резьбе болта

34,0 МПа,

где d₁ - внутренний диаметр резьбы болта М30;

H - высота гайки (ориентировочно H = 0,8 d = 0,8^.30 = 24 мм);

K – коэффициент полноты резьбы. Для метрической резьбы K = 0,93;

K_m - коэффициент неравномерности нагрузки по виткам резьбы, для метрических резьб K_m = 0,6…0,7.

Крутящий момент, необходимый для завинчивания гайки при затяжке болта

(

где - средний диаметр резьбы, в нашем случае

28,1 мм;

- приведенный угол трения , 9,9^о;

– угол подъема резьбы = = 4,040, .

Подставив полученные значения параметров в формулу для определения крутящего момента, получим

( .

Необходимое усилие на ключе при затяжке болта

 

Поскольку больше предельно допустимого усилия необходимое усилие затяжки должно обеспечиваться удлинением ключа.

 

 

Задание № 2.0

 

 

Рис. 2.3 – к заданию 2.0

 

Таблица 2.0. Варианты задания 2.0

 

Пара-метры	Варианты
F, кН
α, град
a, мм
L, мм
H, мм

 

Задание № 2.1.

 

 

Рис. 2.4 – к заданию 2.1

 

 

Таблица 2.1. Варианты задания 2.1

 

Пара-метры	Варианты
F, кН
z
D1, мм
D2, мм

 

 

Задание № 2.2

 

 

Рис. 2.5 – к заданию 2.2

 

 

Таблица 2.2. Варианты задания 2.2

 

Пара-метры	Варианты
F, кН
a, мм
b, мм

 

 

Задание № 2.3

 

Рис. 2.6 – к заданию 2.3

 

Таблица 2.3. Варианты задания 2.3

 

Пара-метры	Варианты
F, кН
α, град
b, мм
c, мм
d, мм

 

Задание № 2.4

 

 

 

Рис. 2.7 – к заданию 2.4

 

 

Таблица 2.4. Варианты задания 2.4

 

 

Пара-метры	Варианты
F, кН
α, град
H, мм
L, мм

 

Задание № 2.5

 

Рис. 2.8 – к заданию 2.5

 

Таблица 2.5. Варианты задания 2.5

 

Пара-метры	Варианты
Fx, кН
Fy , кН
L, мм
H, мм

Задание № 2.6

 

 

Рис. 2.9 – к заданию 2.6

 

 

Таблица 2.6. Варианты задания 2.6

 

Пара-метры	Варианты
F, кН
α, град
L, мм
H, мм

 

Задание № 2.7

 

 

 

Рис. 2.9 – к заданию 2.7

 

Таблица 2.7. Варианты задания 2.7

 

Пара-метры	Варианты
F, кН
α, град
a, мм
b, мм
H, мм

 

 

Задание № 2.8

 

Рис. 2.10 – к заданию 2.8

 

 

Таблица 2.8. Варианты задания 2.8

 

Пара-метры	Варианты
F, кН
α, град
l, мм
H, мм

Задание № 2.9

 

 

Рис. 2.11 – к заданию 2.9

 

 

Таблица 2.9. Варианты задания 2.9