Лекции для студентов

Детали машин (курс лекций, часть 3)

Таблица 2.3

Значение требуемого коэффициента запаса прочности (S_т)

Сталь	Диаметр резьбы d, мм
Нагрузка постоянная	Нагрузка переменная
6…16	16…30	30…60	6…16	16…30	30…60
	Неконтролируемая затяжка
Углеродистая сталь	5…4	4…2,5	2,5…1,6	10…6,5	6,5	6,5…5
Легированная сталь	6,5…5	5…3,3	3,3	7,5…5	5	5…4
	Контролируемая затяжка
Углеродистая сталь	Для всех d (Sт) = 1,7…2,2
Легированная сталь	Для всех d (Sт) = 2…3

Примечание. В расчетах нагрузку переводить в ньютоны, а в промежутках показаний индикатора ее определять интерполированием.

При определении допускаемой силы затяжки [F₃] необходимо помнить, что в момент завинчивания стержень болта находится в сложно напряженном состоянии, подвергаясь одновременно деформациям растяжения от силы затяжки и кручения от момента завинчивания. Расчет на прочность при двухосном напряженном состоянии ведется по 3-й и 4-й теориям прочности с определением эквивалентного напряжения σ_экв по формуле для 4-й теории прочности:

, (11)

где ; ,

откуда . (12)

Прямая пропорциональность напряжений силе при растяжении дает возможность свести расчет этого сложного случая к простому растяжению, увеличивая силу затяжки в К раз, и следовательно,

, (13)

откуда

. (14)

Приблизительно коэффициент К для метрических крепежных резьб выбирается ≈1,3.

Допускаемое напряжение на растяжение для болта

, (15)

где  — предел текучести; s — коэффициент запаса прочности.