Перетяжка и недотяжка болтового соединения

Ошибки при завинчивании болтовых соединений носят случайный характер и зависят от точности затяжки. Отклонения от расчетной затяжки могут приводить как к перетяжке, так и недотяжке соединения. Напряжение в сечении болта при перетяжке вызывает разрушение болта. Недотяжка приводит к сдвигу деталей, раскрытию стыков, протечкам в гидросистемах и другим нарушениям. Для снижения напряжения используют коэффициент запаса, который назначается на основе общих рекомендаций, без учета уровня точности затяжки вследствие чего он имеет завышенное значение, приводящее к увеличению размеров и массы соединения. Недотяжка вызывает более 90 % нарушений. Показано, что основной причиной перетяжки или недотяжки является ошибка при монтаже. Отмечено, что недотяжка и перетяжка имеют равную вероятность. Для определения оптимальных размеров соединения разработан метод расчета номинального усилия затяжки, коэффициентов запаса от перетяжки и недотяжки в зависимости от ошибки затяжки. Благодаря этому снижается вероятность как перетяжки соединения, так и недотяжки, уменьшаются размеры деталей, их масса и стоимость при сохранении прочности соединения.

Литература

[1] Richard G.B., Nisbett J.K. Shigley’s mechanical engineering design. McGraw – Hill, 2008. 1059 p.

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

[3] ГОСТ Р ИСО 898-1–2011. Механические свойства крепежных изделий из углеродистых и легированных сталей. Москва, Стандартинформ, 2013. 49 с.

[4] Варламова Л.П., Тибанов В.П. Методические указания к выполнению домашнего задания по разделу «Соединения» курса «Основы конструирования деталей и узлов машин». Москва, Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008. 88 с.

[5] Bolt tensioning. URL: www.warburtons.com.au/resources/Bolt-Tensioning.pdf (дата обращения 05 мая 2014).

[6] ГОСТ 7798–2008. Болты с шестигранной головкой и шестигранные гайки диаметром до 48 мм. Москва, Стандартинформ, 2010. 13 с.

[7] ГОСТ 5915–2008. Гайки шестигранные класса точности В. Конструкция и размеры. Москва, Стандартинформ, 2010. 12 с.

[8] ГОСТ 11371–78. Шайбы. Технические условия. Москва, Стандартинформа, 2000. 6 с.

[9] ООО «БК – АРМАТУРА». URL: http://www.bkarm.ru/krepedj.html. (дата обращения 05 мая 2014).

[10] Грейвс Ф.Е. Болты и гайки. В Мире Науки, 1984, № 8, с. 79–86.

[11] Douglas C. Montgomery. Design and Analysis of Experiments. John Wiley & Sons, 2012. 752 p.

[12] Arghavani J., Derenne M., Marchand L. Sealing performance of washered bolted flanged joints: A fuzzy decision support system approach. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2001, vol. 17, no. 1, pp. 2–10.

[13] Fernando S. An engineering insight to the fundamental behavior of tensile bolted joints. Journal Steel construction, 2001, vol. 35, no. 3, pp. 76–88.