Исходные данные

№ варианта	F, кН	Линейные размеры, мм
		lг	lкр
1	2	3	4
1	5,0	40	35
2	5,5	45	40
3	6,0	50	45
4	6,5	55	50
5	7,0	60	55
6	7,5	65	60
7	8,0	70	65
8	8,5	75	70
9	9,0	80	75
10	9,5	82	75
11	10,0	85	77
12	10,5	90	80
13	11,0	95	83
14	11,5	100	85
15	12,0	105	88
16	17,5	107	90
17	13,0	109	92
18	13,5	110	95
19	14,0	112	96
20	15,0	114	98
21	14,5	116	99

Окончание таблицы

1	2	3	4
22	15,5	118	100
23	16,0	120	104
24	16,5	122	106
25	17,0	120	100
26	17,5	124	103
27	18,0	125	105
28	18,5	127	107
29	19,0	130	110
30	19,5	132	112

Методические указания

1. Определить предварительно усилие затяжки

, Н, (3.1)

где k = 2 – коэффициент затяжки при переменной нагрузке, k =1,5…4;

 = 0,2 – коэффициент внешней нагрузки (для стальных деталей без прокладки);

2. Определить осевую нагрузку, действующую на затянутый болт, после приложения внешней нагрузки

, Н. (3.2)

3. Определить (предварительно для пульсирующего цикла) допускаемое напряжение

, МПа, (3.3)

где = 2 (табл. 3.2);

= 0,96, для чего ориентировочно принимаем диаметр болта по табл. 3.3;

; – принимается по табл. 3.4.

4. Определить диаметр резьбы

, мм. (3.4)

5. По стандарту (табл. 3.5) принять болт и назначить его размеры.

6. Произвести проверочный расчет. В соответствии с принятой конструкцией (см. рис. 3.1) назначить d₀ = 0,8 d, мм. Для гайки (ГОСТ 5927-70) определить D и опорную поверхность D₀ = S (ПЗ-5, табл. 5.4).

7. Определить податливость болта и стягиваемых деталей по

, (3.5)

, (3.6)

где деформируемая зона деталей приближенно принята цилиндрической.

8. Определить коэффициенты внешней нагрузки, приняв Е_б = Е_Д,

. (3.7)

9. Уточнить силу затяжки и осевую силу

, .

10. Определить среднее и амплитудное напряжения цикла нагружения

, МПа., (3.8)

, МПа, (3.9)

где А – расчетная площадь стержня болта, мм² (табл. 3.3).

11. Определить коэффициент безопасности по амплитудным и максимальным напряжениям согласно

, (табл. 3.2), (3.10)

где , МПа;

= 900 МПа; _Т = 640 МПа;  = 0,92;

. (табл. 3.2).

Рассмотреть второй вариант. Предположить, что при сборке болт не был затянут или усилие затяжки уменьшилось в результате виброползучести до нуля. В этом случае цикл нагружения будет пульсирующим.

12. Определить напряжение цикла

, МПа. (3.11)

13. Определить коэффициент безопасности

, .

Сравнить оба варианта и сделать выводы о недопустимости раскрытия стыка.

14. Определить крутящий момент в резьбе

, Н мм, (3.12)

где f_p – коэффициент трения в резьбе, f_p = 0,1…0,17.

15. Назначить окончательно размеры болта и вычертить его на миллиметровой бумаге в стандартном масштабе.

Рекомендуемая литература: [1, 4, 5, 6].