болтов; предполагается высокая изгибная жесткость пластины и на-
кладок), обусловленным затяжкой болтов; болты нагружены осевой
силой затяжки и моментом в резьбе, скручивающим стержень болта.
Если сдвигающая нагрузка переменная, то на болты действует только
статическая нагрузка и у них нет изгибных деформаций. Расчет такого
соединения сводится к оценке необходимой силы затяжки болта
F
зат
и
определению его внутреннего диаметра резьбы
d
3
:
F
зат
=
Fk
1
zi
ст
f
;
(1)
d
3
≥
1
,
3
·
4
F
зат
π
[
σ
]
,
(2)
где
k
1
— запас по несдвигаемости, который в большинстве случаев
приближенно принимают равным 1,5;
i
ст
— число поверхностей кон-
такта стягиваемых деталей; 1,3 — коэффициент, учитывающий нали-
чие в стержне болта касательных напряжений, возникающих в резьбе
от момента, создаваемого при закручивании гайки; [
σ
] — допускаемое
напряжение в болте, зависящее от его класса прочности.
В то же время Я.Г. Пановко [2], решая задачу близкого вида —
продольное нагружение упругой полосы, прижатой давлением к жест-
кому основанию, — установил, что в соединении может иметь место
локальное проскальзывание. При решении задачи принималось, что
коэффициент трения в соединении может иметь только два значения:
f
— на участках локального проскальзывания; нуль — на участках,
где проскальзывания нет. Таким образом, задача решалась в предпо-
ложениях, что стягиваемые детали упругие, но контакт стягиваемых
деталей абсолютно жесткий, т.е. отсутствует касательная податливость
контактного слоя стягиваемых деталей. Аналогичный подход к реше-
нию подобных задач (определение участков проскальзывания в со-
единении с натягом, нагруженном крутящим моментом) содержится в
работах В.И. Феодосьева [3] и В.Л. Бидермана [4].
Исследование, рассматриваемое в настоящей работе, направлено
на совершенствование существующего расчета группового резьбово-
го соединения, нагруженного сдвигающей силой. Совершенствование
расчета достигается учетом как податливости стягиваемых деталей,
так и касательной податливости контактного слоя. В результате по-
лучены следующие зависимости изменения по длине соединения: ка-
сательного напряжения
τ
в контакте стягиваемых деталей; смещения
δ
τ
в контакте стягиваемых деталей; растягивающей силы в пластине.
Знание распределения касательного напряжения
τ
позволяет прогно-
зировать длину зоны локального проскальзывания. Меняя силу за-
тяжки винтов, среднюю арифметическую высоту микронеровностей
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 1 55
