Расчет болтового соединения

Для обеспечения транспортирования стрелы, как на автомобильном, так и на железнодорожном транспорте проектируемая стрела разделена на секции. Соединение секций предполагается выполнять на высокопрочных болтах, устанавливаемых на фланцы.

Стык секций воспринимает, как продольные усилия, так и поперечные усилия соединяемых элементов (рисунок 7.2).

Рисунок 7.2 — Схема нагружения болтового соединения на фланце Для исключения сдвига элементов от поперечных усилий Q должна быть обеспечена затяжка высокопрочных болтов, создающая необходимую силу трения между фланцами:

(7.3).

где Т — расчётное усилие, создаваемое поверхностью трения фланца, Т_б — то же при действии одного болта; Р_б — осевое усилие натяжения высокопрочного болта; n_б — число болтов; m_см — коэффициент, учитывающий возможное уменьшение натяжения болта из-за обмятия поверхности контакта, m_см = 0,9; µ — коэффициент трения, принимаемый в зависимости от обработки, соединяемых поверхностей, µ = 0,35 [5].

Рисунок 7.3 — Усилия в наиболее нагруженном фланцевом соединении Из (7.3):

(7.4).

Суммарное поперечное усилие в стыке (рисунок 7.3):

.

При принятии n_б = 3 получим (7.4):

.

Необходимая площадь болта определяется из условия:

(7.5).

где N_б — продольное усилие, приходящееся на один болт (N_? = 166 кН — рисунок 7.3), N_б = 55,5 кН; А_нт — площадь болта нетто (по резьбе); у_bВ — временное сопротивление разрыву стали высокопрочного болта после термической обработки, 800 МПа для стали 30 [5].

Из (7.5) получим:

м².

Тогда диаметр болта d_b равен:

м.

Так как высокопрочные болты такого размера не выпускаются принимаем минимальный размер 16 мм — болт М16.