Содержание отчета

1. Титульный лист.

2. Цель работы.

3. Схема экспериментального стенда.

4. Таблицы 1и 2.

5. Графики Т_к⁽¹⁾ =f(F_зат), Т_к⁽²⁾ =(F_зат), f^’_p =f(F_зат), f_т=f(F_зат).

6. Анализ результатов и выводы.

Таблица 1.1

Результаты испытание затяжки болта без трения на торце гайки

Сила затяжки, Fзат	Н	0,25·Fзат.мах	0,5·Fзат.мах	0,75·Fзат.мах	1·F зат.мах
Показания индикатора скобы, Δy	Дел
Показания индикатора ключа, Δк	Дел
Момент на ключе Тк(1)	Н.м
Приведенный угол трения ρ' в резьбе	град
Приведенный коэффициент трения в резьбе f'р	–––
Среднее значение f'р.ср	–––

Таблица 1.2

Исытание затяжки болта с трением на торце гайки (с кольцом)

Сила затяжки Fзат	Н	0,25·Fзат.мах	0,5·Fзат.мах	0,75·Fзат.мах	1·F зат.мах
Показания индикатора скобы, Δy	Дел
Показания индикатора ключа, Δк	Дел
Момент Tк(2) на ключе	Н.м
Момент Тт на торце гайки	Н.м
Коэффициент трения на торце гайки, fт
Среднее значение fт ср

Вопросы к лабораторной работе

1. Параметры, характеризующие резьбы.

2. Основные типы резьб и области их применения .

3. Что такое приведенный коэффициент трения в резьбе?

4. Методика определения приведенного коэффициента трения в резьбе.

5. Методика определения коэффициента трения на торце гайки.

6. Что такое приведенный угол трения?

7. Дать анализ результатов эксперимента.

Приложение

Параметры болта и гайки	Типы резьбы
	метрическая				трапециидальная
d м·10-3	14	16	18	20	14	16	18	20
Р м·10-3	2	2	2,5	2,5	2	2	2	2
d1 м·10-3	11,84	13,84	15,29	17,29	12	14	16	18

Продолжение приложения

Параметры болта и гайки	Типы резьбы
	метрическая				трапециидальная
d2 м·10-3	12,7	14,7	16,38	18,38	13	15	17	19
 град	2052'	2028'	2047'	2029'	2048'	2026'	208'	1055'
D1 м·10-3	22	24	27	30	22	24	27	30
dотв. м·10-3	15	17	19	21	15	17	19	21

Лабораторная работа 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ГРУППОВЫХ БОЛТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Цель работы

Рассчитать и проверить предварительно затянутые групповые болтовые соединения, нагруженные:

а) внешней сдвигающей силой,

б) внешней растягивающей силой.

Основные сведения

1. Исследование группового болтового соединения, нагруженного поперечной сдвигающей силой

Болты, работающие в условиях поперечной нагрузки, могут быть вставлены в отверстие без зазора (рис.2.1,а) или с зазором (рис.2.1,б).

Рис.2.1

В первом случае прочность соединения, то есть отсутствие сдвига деталей, обеспечивается прочностью болта на срез.

(2.1)

где τ_с – расчетное напряжение среза болта; Q – поперечная внешняя сила, срезающая болт; d_с – диаметр стержня болта в плоскости среза; [τ_с] – допускаемое напряжение на срез для болта; i – число плоскостей среза.

Если болтом соединяют тонкие детали, то болт и детали проверяют по напряжениям смятия

(2.2)

где h_min – длина наиболее сминаемой части стержня болта; σ_см – напряжение смятия в болтовом соединении, [σ_см] – допускаемое напряжение смятия для болта или деталей.

Во втором случае прочность соединения обеспечивается силами трения, возникающими в стыках вследствие затяжки болтов. При этом болт затягивается такой силой затяжки P_заm, чтобы сила трения F_т на поверхности стыка соединяемых деталей была больше, чем внешняя сдвигающая поперечная сила Q. Необходимую силу затяжки болта или поперечную сдвигающую силу Q для известного болтового соединения определяют из условия

F_заm · f_ст · i · z = k·Q, (2.3)

где f_ст – коэффициент трения в стыке; f_ст = 0,1…0,2; i – число плоскостей сдвига; z – число болтов; k – коэффициент запаса (при экспериментальной проверке k=1).

Сила затяжки болта определяется уровнем допускаемых напряжений в болте

(2.4)

где d_Р=d–0,9Р – расчетный диаметр болта; [σ_Р] – допускаемое напряжение растяжения; Р – шаг резьбы.

Величина допускаемых напряжений растяжения [σ_Р] определяется как

[σ_р]= σ_т/n, (2.5)

где σ_т – предел текучести материала болта, для стали 35

σ_т=3,2·10⁸ Н/м²;

n – запас прочности, при контролируемой затяжке n = 1,3…3.

Для уменьшения диаметра болта, установленного с зазором и нагруженного поперечной силой, применяются различные устройства, разгружающие болт от восприятия поперечных сил, например, разгрузочное кольцо (рис.2.1,в), шпонка, штифт и т.д. При применении разгрузочного устройства диаметр болта обычно принимается конструктивно.