Экспериментальное определение коэффициентов трения в болтовом соединении

Коэффициенты трения в болтовом соединении оказывают влияние на его прочность, трудоемкость и время сборки. Определение коэффициента трения в резьбе затруднено из-за обилия факторов, изменяющих его значение. Большая часть из них подвержена случайным отклонениям, которые не поддаются точным аналитическим расчетам. Для решения проблемы предложен экспериментальный метод, основанный на прокручивании болта при затяжке соединения из-за превышения момента сил в резьбе над моментом трения на торце болта. Испытания проведены на лабораторной установке для измерения силы затяжки. Измерения моментов при завинчивании гайки выполнены с помощью динамометрического ключа. В целях повышения эффективности исследования использован пакет STATGRAPHIC PLUS для планирования эксперимента и статистической обработки результатов. Статистические данные указывают на отсутствие систематических ошибок в экспериментальных измерениях. Полученные значения коэффициентов трения хорошо согласуются со справочными данными.

Литература

[1] Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин. Москва, Высшая школа, 2008. 408 с.

[2] ГОСТ 24705–2004. Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры. Москва, Стандартинформ, 2008. 20 с.

[3] Kulak G.L., Fisher J.W., Struik J.H.A. Guide to Design Criteria for Bolted and Riveted Joints. American Institute of Steel Construction, Inc. 2001. 330 p.

[4] Иосилевич Г.Б., Лебедев П.А., Стреляев В.С. Прикладная механика. Москва, Машиностроение, 2013. 576 с.

[5] Соловьев В.Л. Обеспечение надежности машин при их ремонте в сельском хозяйстве путем повышения точности и равномерности затяжки групповых резьбовых соединений. Дис. ... канд. техн. наук. Омск, 2014. 132 с.

[6] Mortensen J. Friction Analysis of Bolts. Aalborg University Esbjerg, 2013. 83 p.

[7] ISO/TC 20/SC 4 N 136. Aerospace–Determination of coefficients of friction of bolts and nuts under specific conditions–Complementary element, 2011. 16 p.

[8] Ряховский О.А., ред. Детали машин. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 465 с.

[9] Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. Т. 2. Москва, Машиностроение, 2006. 860 с.

[10] Budynas R., Nisbett K. Shigley’s mechanical engineering design. McGraw-Hill, 2012. 1045 p.

[11] Nau R. Statgraphics Version 5: Overview & Tutorial Guide. Fuqua School of Business, Duke University, 2005. 23 p.

[12] Montgomery D.C. Design and Analysis of Experiments. John Wiley & Sons, 2008. 680 p.