Характеристика болтового соединения

№ п/п	Наименование и обозначение параметра	Значение для болта	Способ определения
1.	Наружный диаметр резьбы d, мм		По ГОСТ 8724-81
2.	Шаг резьбы Р, мм		По ГОСТ 8724-81
3.	Внутренний диаметр резьбы d 3, мм		По ГОСТ 8724-81
4.	Средний диаметр резьбы d 2, мм		По ГОСТ 8724-81
5.	Расчётный диаметр резьбы dр, мм		По ГОСТ 8724-81
6.	Площадь расчётного сечения Ар, мм^2		По формуле (2.8)
7.	Угол профиля резьбы g, град.		По ГОСТ 8724-81
8.	Наружный размер опорной поверхности гайки (размер под ключ) S, мм		Измеряется штангенциркулем
9.	Диаметр отверстия под болт d0, мм		d0 = d +1
10.	Средний диаметр опорной поверхности D CP, мм		По формуле (2.5)
11.	Угол подъёма резьбы y, град.		По ГОСТ 8724-81
12.	Предел текучести материала s Т, МПа		Справочные данные
	Допускаемое напряжение растяжения [s Р ], МПа		По формуле (2.9)
14.	Допускаемая сила затяжки FA max, Н		По формуле (2.7)

 

4. Определить допускаемую осевую силу затяжки F_{A max} с учётом деформации кручения по формуле:

,

(2.7)

где А_р – расчётная площадь опасного сечения болта, мм²

,

(2.8)

где d_р – расчётный диаметр резьбы, мм; [s _р ] – допускаемое напряжение растяжения материала болта, МПа;

,

(2.9)

где s _Т - предел текучести материала болта (для нормализованной стали Ст 3 - s _Т = 220 МПа, для стали 45 - s_т = 360 МПа; [ S_Т ] - допускаемый запас прочности, величину которого для болтов с контролируемой затяжкой можно принять в пределах 1,5¸2,5; при неконтролируемой затяжке 2,5¸4.

5. Записать характеристики болтового соединения в табл. 2.1.

6. Задаться числом уровней нагружения болта (i ³ 5) и определить усилие затяжки F_{A i} для каждого уровня (F_{A 1}, F_{A 2}, …, F_{A max}).

Например, F_{A max} = 18000 Н, i = 6.

Н;

F_{A 1} = 3000 Н; F_{A 2} = 6000 Н; …; F_{A 6} = F_{A max} = 18000 Н.

7. Определить по тарировочному графику динамометрической пружины показания индикатора, соответствующие нагрузкам F_{A i}.

8. Полученные данные записать в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Экспериментальные значения моментов трения

Сила затяжки

Момент завинчивания Тзав (при кулачковой втулке)

Момент трения в резьбе Тр (при фланцевой втулке)

Момент трения на торце гайки ТТ

Н

В показаниях индикатора пружины

В показаниях индикатора ключа

По тарировочному графику, Нм

В показаниях индикатора ключа

По тарировочному графику, Нм

Из построенных зависимостей, Нм

Примечание. 1, 2, 3 – индексы повторных нагружений

Порядок выполнения работы

1. Установить болт и кулачковую втулку в отверстие динамометрической пружины, навернуть на болт гайку от руки до устранения осевого зазора между торцом гайки и втулкой.

2. Установить индикатор динамометрической пружины и вывести шкалу индикатора на нулевое деление.

3. Подобрать сменную головку динамометрического ключа и вывести шкалу индикатора ключа на нулевое деление.

4. Произвести ступенчатое нагружение болта осевыми силами F_{A i} в соответствии с показаниями индикатора пружины, снимая при этом показания индикатора динамометрического ключа. Показания занести в табл. 2.2.

При плавном увеличении момента на динамометрическом ключе фиксируют максимальное показание индикатора при переходе ключа в движение, т.е. при сбросе показаний индикатора.

5. По тарировочному графику динамометрического ключа определить величины Т_зав (Н×м) и записать их значения.

6. Повторить эксперимент не менее трёх раз (серии 1, 2, 3).

7. Заменить кулачковую втулку фланцевой. Провести опытное определение Т_Р в соответствии с пунктами 2¸6, снимая соответствующие значения показаний индикатора динамометрического ключа. По тарировочному графику динамометрического ключа определить величины Т_Р (Н×м).