Лекции для студентов

Детали машин (курс лекций, часть 4)

Страница 1 из 16

Лабораторная работа 2.2

Испытание болтового соединения, работающего на сдвиг

Цель работы определение экспериментальной зависимости сдвигающей силы от силы затяжки болта, уточнение коэффициента трения на поверхности соединяемых деталей.

Краткие теоретические сведения

Болтовое соединение деталей, нагруженных сдвигающей силой (поперечная нагрузка), производится в машиностроении двумя способами.

1. Плотно вставить болт (болты) в отверстие с последующим срезом болта. Величина затяжки значения не имеет. Недостатком конструкции такого соединения является его нетехнологичность. Требуется высокая точность выполнения отверстия и болта (6, 7 квалитеты точности). После сверления отверстий требуется операция развертывания. Посадка болта в отверстие

2. Вставить болт в отверстие с большим зазором (приблизительно до одного миллиметра). Отверстие сверлится без развертывания, болт также изготовлен по свободному номинальному размеру. Основной положительный фактор заключается в технологичности, но требуется контроль силы затяжки болтов при сборке соединения. Внешняя нагрузка сдвига F уравновешивается силами трения на плоскостях стыков соединяемых деталей. Трение образуется от сил затяжки болта (болтов). Болт работает только на растяжение от силы затяжки, так как. выборка зазора недопустима — соединение считается нарушенным [1, 2, 3].

Сила F, при которой детали сдвигаются, является предельной для данной затяжки болта F₃.

Надежность такого соединения зависит от точного определения затяжки болта F₃и точности контроля ее при сборке соединения. На точность определения силы затяжки болта влияет значение коэффициента трения на плоскостях стыков соединяемых деталей ƒ_c, который определяется шероховатостью поверхности стыка, наличием смазки, маркой используемых материалов т. д. Применение избыточных величин коэффициента запаса сцепления приводит к неэкономичности и увеличению веса соединения. Экспериментальное изучение дает возможность исследовать изменение силы затяжки F₃ (момента завинчивания гайки Т_зав) в зависимости от сдвигающей силы F, уточнить значение коэффициента трения ƒ_с и выбрать целесообразно коэффициент запаса сцепления К_з.