§ 3.13. Предварительная затяжка болта

Предварительная затяжка болта (при сборке) должна обеспечить плотность соединения и отсутствие раскрытия стыка после приложения внешней (рабочей) силы F. Внешняя растягивающая сила F полностью передается болту. От этой силы болт дополнительно удлиняется на Δ/б. На то же значение Δ/Λ=Δ/β уменьшается сжатие деталей и нагрузка на болт со стороны деталей уменьшается. Суммарная нагрузка на болт F^Fq+F.
Так как изменение нагрузки на болт со стороны сжатых деталей связано с появлением силы F, условились для простоты выво-
дов считать, что только часть силы F, а именно χ/7, воспринимается болтом, а остальная часть (1—χ/7)—сжатыми деталями. Суммарная сила, действующая на болт,

 

 

где χ — коэффициент внешней нагрузки.
По закону Гука упругие удлинения (укорочения) прямо пропорциональны нагрузкам, т. е.

 

 

где Кб и λΛ — коэффициенты податливости соответственно болта и соединяемых деталей, численно равные изменениям длин под действием сил в 1 Η  .
Так как Л/б = А/д, то λ6χ/7 = λΛ (1— χ) F, откуда

 

 

В большинстве случаев расчет коэффициентов податливости λ6 и λΆ связан с большими трудностями. Опыт расчетов и эксплуатации конструкций показывает, что коэффициент χ обычно небольшой.

При приближенных расчетах принимают: для соединений стальных и чугунных деталей без упругих прокладок χ = 0,2...0,3;
для соединений стальных и чугунных деталей с упругими прокладками (асбест, паронит, резина и др.) χ = 0,4...0,5.
Формула (3.17) справедлива, пока остаточная сила предварительной затяжки не упадет до значения (1 — χ) Ζ7, в противном случае начнется раскрытие стыка деталей и, следовательно, плотность соединения нарушится. Минимальная сила предварительной затяжки болта, обеспечивающая нераскрытие стыка деталей,

 

 

Практически предварительная затяжка болта Fo должна быть больше Fq mjn. Из условия сохранения плотности стыка соединяемых деталей принимают

 

 

где /(зат — коэффициент запаса предварительной затяжки: при постоянной нагрузке Кгат=1,25...2; при переменной нагрузке Кзат = 2...4.
При расчете болта на прочность в формуле (3.17) необходимо учесть влияние вращающего момента при затяжке.