Соединение болтовое (расчет)

1. Тема №3. Разъемные соединения Занятие №1. Соединение болтовое (расчет)

Пензенский государственный технологический университет
Кафедра прикладной информатики
Тема №3. Разъемные соединения
Занятие №1. Соединение болтовое (расчет)
Пенза - 2016

2.

Болтовое соединение включает болт, гайку и шайбу .
Для
выполнения
задания,
по
индивидуальному
варианту,
соответствующему порядковому номеру в журнале группы, необходимо
выбрать t1 + t2 толщину скрепляемых деталей 1; 2 и диаметр болта (табл.1).
М18;
t1 + t2 = 17+14

3.

Таблица 1 Индивидуальные данные к выполнению задания «Крепежные изделия и соединения»
Соединения
№
вариа-нта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
Болтовое
Диаметр
болта
ГОСТ
7798-70
d
Толщина
скрепляемых
деталей
t1+t2
М18
М20
М22
М24
М27
М30
М36
М6
М8
М10
М12
М14
М16
М18
М20
М22
М24
М27
М30
М36
М6
М10
М12
М14
М16
М18
М20
М22
М24
М27
М30
М36
М42
М48
15+16
16+18
18+20
20+22
22+25
25+27
27+30
6+8
8+10
10+15
12+15
14+16
16+18
18+20
20+22
22+25
24+26
24+26
30+32
35+40
5+6
8+10
10+12
12+14
14+16
16+18
18+20
20+22
22+24
25+27
27+30
30+36
32+38
30+34
Шпилечное
Диаметр Толщина
шпильки скрепляе
ГОСТ
мой
22032-76 детали
d
t
М8
М10
М12
М14
М16
М18
М20
М22
М24
М27
М30
М36
М10
М12
М14
М16
М18
М20
М22
М24
М30
М6
М8
М10
М12
М14
М16
М18
М20
М22
М24
М27
М30
М36
10
12
14
16
18
20
22
24
27
30
35
40
15
16
18
20
28
24
25
30
40
8
12
14
15
17
20
18
25
27
25
32
32
38
Шпоночное
Тип
шпонки
Диаметр
вала
Длина
ступицы
Призм.
Призм.
Призм.
Сегм.
Сегм.
Призм.
Призм.
Призм.
Сегм.
Сегм.
Призм.
Призм.
Призм.
Сегм.
Сегм.
Призм.
Призм.
Призм.
Сегм.
Сегм.
Призм.
Призм.
Сегм.
Сегм.
Призм.
Призм.
Призм.
Сегм.
Сегм.
Призм.
Призм.
Призм.
Сегм.
Сегм.
10
12
14
15
18
20
22
24
26
30
35
40
45
10
12
60
65
70
14
20
90
110
22
24
140
50
55
35
40
75
80
120
6
8
14
18
20
25
30
32
35
35
40
45
52
60
70
15
20
95
95
105
20
30
135
165
30
35
210
75
85
50
60
115
125
190
10
12

4.

В деталях должны быть просверлены отверстия под болт диаметром dh , величина которого выбирается
в зависимости от наружного диаметра резьбы болта (табл. 2)
Таблица 2. Отверстия сквозные под крепежные детали.
Размеры ГОСТ 11284-75
Диаметры
стержней
крепежных
деталей d
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
6,0
7,0
8,0
10
12
14
16
Диаметры
сквозных
отверстий dh
3,4
3,9
4,5
5,0
5,5
6,6
7,7
9,0
11,0
14,0 (13,5)
16 (15,5)
18,0 (17,5)
Диаметры
стержней
крепежных
деталей d
18
20
22
24
27
30
33
36
39
42
45
48
П р и м е ч а н и е: Размеры в скобках применять не рекомендуется.
Диаметры
сквозных
отверстий dh
20
22
24
26
30
33
36
39
42
45
48
56

5.

Ширина и длина деталей для всех вариантов одинакова: 60×60

6.

Длина болта обычно не задается и ее определяют из расчета:
где t1 + t2 - толщина скрепляемых деталей;
S – толщина шайбы, мм;
m – высота гайки, мм;
С - запас резьбы на выходе из гайки, мм;
Величина С выступающей над гайкой нарезанной части стержня болта
принимается равной С=2Р; где Р – шаг резьбы.

7.

Нам дано:
1) метрическая резьба обозначается М18 ( 18 мм – наружный диаметр резьбы d
шаг (Р) - крупный (крупный шаг не указывается в обозначении резьбы и выбирается из табл.3) Р=2,5
2) толщина скрепляемых деталей из табл. 1
Таблица 3 Основные размеры метрической резьбы с крупным шагом.
Номинальны
й диаметр
резьбы
Шаг
P
2,0
2,2
2,5
3,0
3,5
4
4,5
5
6
7
8
9
10
11
12
14
16
18
20
22
24
27
30
33
36
39
42
45
48
0,40
0,45
0,45
0,50
0,60
0,70
0,75
0,80
1
1
1,25
1,25
1,5
1,5
1,75
2
2
2,5
2,5
2,5
3
3
3,5
3,5
4
4
4,5
4,5
5
Диаметр резьбы
d=D
2,000
2,200
2,500
3,000
3,500
4,000
4,500
5,000
6,000
7,000
8,000
9,000
10,000
11,000
12,000
14,000
16,000
18,000
20,000
22,000
24,000
27,000
30,000
33,000
36,000
39,000
42,000
45,000
48,000
d2=D2
1,740
1,908
2,208
2,675
3,110
3,545
4,013
4,480
5,350
6,350
7,188
8,188
9,026
10,026
10,863
12,701
14,701
16,376
18,376
20,376
22,057
25,051
27,727
30,727
33,402
36,402
39,077
42,077
44,752
D1=d1
1,567
1,713
2,013
2,459
2,850
3,242
3,688
4,134
4,917
5,917
6,647
7,647
8,376
9,376
10,106
11,835
13,835
15,294
17,294
19,294
20,752
23,752
26,211
29,211
31,670
34,670
37,129
40,129
42,587
D3
1,509
1,648
1,948
2,387
2,764
3,141
3,580
4,019
4,773
5,773
6,466
7,466
8,160
9,160
9,853
11,546
13,546
14,933
16,933
18,933
20,319
23,319
25,706
28,706
31,093
34,093
36,473
39,479
41,866

8.

Выписываем из таблиц величины:
S =3 мм толщина шайбы (табл.4)
Таблица 4 Шайбы нормальные (ГОСТ 11371-78)
Шайбы нормальные
Номинальный диаметр
резьбы крепежной детали d
d1
d2
S
3
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
27
30
36
42
48
3,2
4,3
5,3
6,4
8,4
10,5
13
15
17
19
21
23
25
28
31
37
43
50
7
9
10
12,5
17
21
24
28
30
34
37
39
44
50
56
66
78
92
0,5
0,8
1,0
1,6
1,6
2,0
2,5
2,5
3
3
3
3
4
4
4
5
7
8

9.

m =15 высота гайки (табл. 5)
Таблица 5 Гайки шестигранные (нормальной точности) по ГОСТ 5915-70
Номинальны
й диаметр
резьбы
d
6
8
10
12
(14)
16
(18)
20
(22)
24
(27)
30
36
42
48
Шаг резьбы
Крупны
Мелкий
й
P
P
1
1,25
1,5
1,75
2
2
2,5
2,5
2,5
3
3
3,5
4
4,5
5
1
1,25
1,25
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
2
2
2
3
3
3
Размер «под
ключ»
S
Диаметр
описанной
окружности
e, не менее
Высота
m
10
13
17
19
22
24
27
30
32
36
41
46
55
65
75
10,9
14,2
18,7
20,9
24,3
26,5
29,9
33,3
35,0
39,6
45,2
50,9
60,8
72,1
83,4
5
6,5
8
10
11
13
15
16
18
19
22
24
29
34
38
П р и м е ч а н и е:
1 Размеры гаек, заключенные в скобки, применять не
рекомендуется.
2 Размеры S и m – номинальные.
3 d w= (0,9-0,95)S
4 da ≈ 1,05d

10.

Подставив полученные значения в формулу, найдем:
Таблица 6 Длина болтов с шестигранной головкой(номинальной точности) по ГОСТ 7798-70
Номинальна
я длина
болта
l
8
10
12
14
16
(18)
20
(22)
25
(28)
30
(32)
35
(38)
40
45
50
55
60
65
70
75
80
(85)
90
(95)
100
(105)
110
(115)
120
Длина резьбы b при номинальном диаметре резьбы (знаком “X” отмечены болты с резьбой
на всей длине стержня).
6
8
10
12
(14)
16
(18)
20
(22)
24
(27)
30
36
42
48
X
X
X
X
X
X
X
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
-
X
X
X
X
X
X
X
X
X
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
-
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
X
X
X
X
X
X
X
X
X
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
34
34
34
34
34
34
34
34
34
34
34
34
34
34
34
34
34
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
38
38
38
38
38
38
38
38
38
38
38
38
38
38
38
38
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
42
42
42
42
42
42
42
42
42
42
42
42
42
42
42
X
X
X
X
X
X
X
X
X
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
46
X
X
X
X
X
X
X
X
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
X
X
X
X
X
X
X
X
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
X
X
X
X
X
X
X
X
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
X
X
X
X
X
X
X
66
66
66
66
66
66
66
66
66
66
X
X
X
X
X
X
X
X
78
78
78
78
78
78
78
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
90
90
90
90
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
120
120
Длина болта, как и все параметры
крепёжных изделий, устанавливается
стандартом, поэтому необходимо округлить
расчетное значение длины болта (54 мм) в
большую сторону. В данном случае
lстанд = 55,
а длина резьбы b = 42 мм (табл. 6)
П р и м е ч а н и е:
1 Болты с размерами длин, заключёнными в скобки,
применять не рекомендуется.
2 Болты, для которых l расположено над
ломаной линией, допускается
изготовлять с длиной резьбы до головки.

11.

Расчётная длина болта: lрасч=t1+t2 +S +m +C.
S – высота шайбы,
m – высота гайки.
№
d
t1 + t2
квадрат
Р
шаг
резьбы
1
М18
15+16
54
2.5
20
56.5
55
2
М20
16+18
60
2.5
22
60.5
60
3
М22
18+20
66
2.5
24
66.5
65
4
М24
20+22
72
3
26
74
75
5
М27
22+27
81
3
30
84
85
6
М30
25+27
90
3.5
33
90.5
90
7
М36
27+30
108
4
39
103
105
8
М6
6+8
18
1
6,6
23.6
25
9
М8
8+10
24
1.25
7,7
29.85
30
10
М10
10+15
30
1.5
11
38.5
38
11
М12
12+15
36
1.75
14
44.75
45
12
М14
14+16
42
2
16
49.5
50
13
М16
16+18
48
2
18
56
55
14
М18
18+20
54
2.5
20
63.5
65
15
М20
20+22
60
2.5
22
68.5
70
16
М22
22+25
66
2.5
24
75.5
75
17
М24
24+26
72
3
26
82
80
18
М27
24+26
81
3
30
85
85
dh
отвер.
lрасч
l