Теоретическая часть. В болтовом соединении (рис

В болтовом соединении (рис. 10.1) находят применение в основном метрические резьбы с треугольным профилем резьбы в силу высоких значений коэффициентов трения (самоторможения) и прочности витков. Различают болты: 1) “чистовые”, которые устанавливаются без зазора, служат посадочными элементами и могут быть использованы без предварительной затяжки; 2) “черновые”, устанавливаемые в деталях с зазором и обязательной затяжкой для создания осевой силы сжатия. В случае выполнения предварительной затяжки происходит перераспределение сил между элементами соединения, при этом болт дополнительно нагружается силой и растягивается, а соединяемые детали сжимаются под действием , здесь - сила предварительной затяжки, - коэффициент основной нагрузки, , - податливость детали и болта.

Рис. 10.1. Схема болтового соединения

При затягивании гайки в болтовом соединении действует момент завинчивания , который создается ключом и идет на преодоление момента трения в резьбе и на торце гайки , то есть . (10.1) В результате завинчивания гайке в болте в болте возникает осевое усилие , которое создается окружной

силой , приложенной к среднему диаметру резьбы (рис. 10.2), откуда следует (10.2), а момент трения в резьбе

, (10.3)

где - средний диаметр резьбы; y - угол подъема резьбы,

(10.4), где p – ход резьбы; n – число заходов; - приведенный угол трения в резьбе треугольного сечения; (10.5), где - приведенный и действительный коэффициенты трения:

(10.6) для метрических резьбы - и . (10.7)

Условие самоторможения в резьбе определяется соотношением угла подъема и трения .

Рис. 10.2. Параметры резьбы

Опорная поверхность гайки (рис. 3) имеет кольцевой вид с наружным диаметром , равным размеру ключа , внутренним диаметром , равным диаметру отверстия под болт и средним диаметром (10.8). Тогда момент трения на торце гайки , (10.9) где – коэффициент трения на торце гайки. Тогда коэффициент трения на торце гайки будет равен (10.10).

Рис. 10.3. Опорная поверхность гайки

Таким образом, зависимость между моментом завинчивания и силой затяжки с учетом сил трения принимает вид

. (10.11)