Визначення діаметра болта
Діаметр болта d, що працює на зріз або розтягнення, визначається по ОСТ 1.31100-80 [1], де наводяться відповідні руйнують зусилля для болтів:
г де Р # 948; і Рразр - відповідно чинне і руйнує зусилля для болта;
# 951; - коефіцієнт надлишку міцності.
Для варіанту на рис. 3.1, а Р # 948; = R.
Якщо болт навантажений одночасно зрізати і розривають зусиллями, діаметр підбирається по еквівалентній навантаженні по ОСТ 1.31100-80.
З умови міцності болта:
для варіанту на рис. 3.1, б:
Підкреслимо, що в даному випадку Рразр - руйнівне зусилля для болта при розтягуванні.
Підбір діаметра болта, при поєднанні зрізати і розриває зусиль можна виконати і за [4].
Обмеження на вибір d:
1) номенклатура діаметрів болтів обраного типу (вказується у відповідному стандарті або нормалі [1]);
2) d ≥ 5 мм - для нерухомих з'єднань;
3) d ≥ 6 мм - для шарнірних з'єднань.
Можливі два варіанти конструктивного оформлення групи болтів:
а) діаметри болтів відповідають чинним на них зусиллям (ефективний у ваговому відношенні);
б) діаметри болтів однакові і відповідають зусиллю в самому навантаженому болті (ефективний в виробничому плані).
Перевірка болта на зминання виконується для болтів, що працюють на зріз, в тих рідкісних випадках, коли матеріал болта менш міцний, ніж матеріал деталей, що з'єднуються:
де Р # 948; ср - зрізати компонента зусилля на болт;
# 948; - товщина соединяемой деталі;
Найчастіше умова [4] використовується для визначення # 948 ;.
Стандарт (нормаль) визначає форму заставної головки, довжину нарізний частини, матеріал і допуск на виготовлення болта. Найбільш уживані стандарти наведені в табл. 3.1. Всі наведені типи болтів зі сталі 30ХГСА. Болти з нержавіючої сталі 14Х17Н2 застосовують в конструкціях з нержавіючих сталей і титанових сплавів. Титанові болти рекомендується застосовувати тільки для роботи на зріз.
При призначенні посадки болта треба мати на увазі наступне.
Болтові з'єднання, що працюють на розтяг, не вимагають посадки з натягом і високого класу точності. Зазвичай застосовують Н12 / h 12.
Для роботи на зріз використовують болти 2, 3 класів точності по ковзної або щільній посадці:
H 9 / h8, H8 / p6, H7 / p6. Щільна посадка застосовується для збільшення ресурсу з'єднання.
Для шарнірних болтів застосовують посадку H7 / f 7. Довжина болта L визначається за відповідними ОСТам [1]. Для болтів, які працюють на зріз, в тілі пакета деталей, що з'єднуються може розташовуватися тільки гладка частина, стік різьблення вкривається шайбою. Для болтів, які працюють тільки на розтягування, такої жорсткої вимоги немає. Болт повинен виступати з гайки на 1-2 кроку різьблення.
Приклад позначення болта для шарнірного з'єднання:
без отвору під шплінт: 1 - d - L - ОСТ 1.31133-80;
з отвором під шплінт на відстані 3,5 мм від кінця: 2 - d - L - ОСТ 1.31133-80.
Підбір гайок і шайб
Стандарт (нормаль) визначає тип, геометрію, матеріал і номенклатуру гайок. Найбільш уживані гайки наведені в табл. 3.2.
Для контровки в рухомих з'єднаннях
Корончаті і прорізні гайки використовуються в роз'ємних з'єднаннях з контровку шплинтом. Самоконтрящиеся гайки застосовуються в нероз'ємних з'єднаннях і не вимагають додаткової контровки.
Для забезпечення складання з одного боку використовують анкерні і плаваючі гайки з гвинтами або болтами з ходовою посадкою і, як правило, з тих, що направляють конусом.
З болтами з сталей 30ХГСА і 14Х17Н2 застосовують гайки з того ж матеріалу. З титановими болтами використовуються гайки з 14Х17Н2.
Приклад позначення гайки самоконтрящейся високою з різьбленням М6: 6 - ОСТ 1.33055-80.
Шайбу підбирають виходячи з її призначення:
а) укриття неробочої частини різьблення болта (збігаючи, проточек). Шайба ставиться під гайку;
б) захист від пошкодження антикорозійного покриття при затягуванні з'єднання. Для цієї мети використовують алюмінієві шайби. Шайба ставиться під гайку, а якщо можлива затягування болтом - і під головку болта;
в) збільшення площі зминання деталей, що з'єднуються. Використовують шайби зі збільшеним зовнішнім діаметром. Шайби ставлять під гайку і під головку болта;
г) для вирівнювання поверхні. Застосовують клинові, радісно і сферичні шайби.
Номенклатура шайб приведена в [1].
Приклад позначення шайби з Д16АТ товщиною # 948 ;, під болт діаметром d, з зовнішнім діаметром D: # 948; - d - D - ОСТ 1. 34509-80.