Расчет деформаций деталей при затяжке болта

Соединение частей машин с помощью болтов получило широкое распространение в различных технических устройствах. Высокие требования к работоспособности современных машин стимулируют развитие точных методов расчета и сборки болтовых соединений. Проблема точности затяжки болта связана с определением деформаций деталей соединения. Под действием силы затяжки болт растягивается и скручивается, а детали сжимаются. Сила затяжки рассчитывается так, чтобы соединение деталей было плотным и выдерживало внешнюю нагрузку, а болт не разрушался. Затяжку контролируют по моменту завинчивания или по углу поворота гайки. Для этой цели применяют электронные динамометрические ключи и ультразвуковую технику, измеряющие момент и угол с высокой точностью. Вместе с тем до последнего времени при расчете затяжки болта используют приближенные выражения, которые не учитывают осевых и крутильных деформаций болта и соединяемых деталей. В результате снижается точность затяжки болтового соединения. В связи с этим уточнены расчетные формулы для угла поворота гайки и момента завинчивания при затяжке болта.

Литература

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

[2] Динамометрический инструмент GEDORE. URL: http://gedore-tool.ru/catalog/torque-tools.html (дата обращения 24 апреля 2018).

[3] Llaves dinamomètricas electrònicas para medir àngulo de apriete. SENSOTORK. URL: www.stahlwille.com.mx (дата обращения 25 апреля 2018).

[4] ГОСТ Р 52889–2007. Контроль неразрушающий. Акустический метод контроля усилия затяжки резьбовых соединений. Общие требования. Москва, Стандартинформ, 2010. 10 с.

[5] Reiff J.D. A procedure for Calculation of Torque Specifications for Bolted Joints with Prevailing Torque. Journal of ASTM International, 2005, vol. 2, no 3, pp. 23–30.

[6] Motosh N. Development of Design Charts for Bolts Preloaded up to the Plastic Range. Journal of Engineering for Industry, 1976, vol. 98 (3), pp. 858–861.

[7] 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.

[8] Fernando S. An Engineering Insight to the Fundamental Behaviour of Tensile Bolted Joints. Journal of the Australian Institute of Steel Construction, 2001, vol. 35, no. 1, pp. 76–88.

[9] Budynas R.G., Nisbett J.K. Shigley’s mechanical engineering design. McGraw-Hill, 2014. 1104 p.

[10] ГОСТ Р ИСО 898-1–2011. Механические свойства крепежных изделий из углеродистых и легированных сталей. Часть 1. Болты, винты и шпильки установленных классов прочности с крупным и мелким шагом резьбы. Москва, Стандартинформ, 2013. 54 с.

[11] ISO 898–1:1999. Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel.

[12] Ряховский О.А., ред. Детали машин. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 514 c.

[13] Podzharov E.I., Syromiatnikov V.S., Ponce Navarro J.P. Fundamentos del Diseño de Máquinas. 2011. 200 p.