Методические указания. Необходимо принять степень точности болтов (обычно нормальной точности) и материал

Необходимо принять степень точности болтов (обычно нормальной точности) и материал болтов. Очевидно, что в данном соединении болты должны быть поставлены с предварительной затяжкой. Возможна последующая затяжка болтов при рабочем режиме. Болты соединения нагружены одинаково. Внешняя сила F_в, действующая на болтовое соединения, представляет собой силу внутреннего давления,

, Н. (5.1)

Внешняя сила, проходящая на один болт, равна

, Н. (5.2)

Далее определить осевую растягивающую силу F_a, Н, действующую на болт после предварительной затяжки и приложения внешней силы F, Н.

Учитывая, что для герметичности соединения между крышкой и фланцем предусматривается прокладка, принять коэффициент внешней нагрузки c = 0,5. Принять коэффициент затяжки болта k = 3. Тогда

F_a = [ k (1 –c) + c] F, Н. (5.3)

Принять по ГОСТ для выбранного материала (стали) предел текучести s _Т (Ст3 s _Т = 220 МПа). По табл. 5.5 принять допускаемый коэффициент запаса прочности [ s ], определить допускаемое напряжение на растяжение

, МПа. (5.4)

Внутренний диаметр резьбы болта определить

, мм. (5.5)

По ГОСТу (см. СТ СЭВ 181-75, 182-75) (табл. 5.2) принять резьбу М____ (шаг___), внутренний диаметр резьбы d₁, мм.

Принятым размерам резьбы болтов и толщинам скрепляемых деталей соответствует болт М____ (ГОСТ 7798-70) (табл. 5.3) и гайка М____ (ГОСТ 5915-70) (табл. 5.4).

Проверить величину коэффициента запаса прочности [ s ] в соответствии с табл. 5.5.

Определить по ГОСТ 5915-70 наружный диаметр опорной поверхности гайки a = D, мм (табл. 5.4).

Принять модули упругости материала болта (сталь Е =2´10⁵ МПа), материала трубопроводов (Е ₁ = 2´10⁵ МПа) и материала прокладки:

§ паронит – Е ₂ = 1´10³ МПа;

§ фторопласт-4 – Е ₂ = 8´10² МПа.

Коэффициент податливости болта

, (5.6)

где А – расчетная площадь стержня болта, мм² (табл. 5.6).

Принять диаметр отверстия для болта (на 0,5…1 мм больше d болта).

Определить коэффициент податливости скрепляемых болтом деталей

(5.7)

Коэффициент внешней нагрузки

. (5.8)

Проверить совпадение с ранее принятым значением, при несовпадении повторить расчет.

Вычертить на миллиметровой бумаге в удобном стандартном масштабе фланцевое соединение.

Рекомендуемая литература: [3, 4, 6].

Дата добавления: 2015-09-05