Болтовые соединения с продольным стыком
Конструкция соединения
Соединение с продольным стыком может служить для непосредственного соединения двух элементов конструкции (рис. 15.13, а) или их соединения с помощью накладок (рис. 15.13, б). Достоинство второго варианта заключается в том, что соединяемые элементы располагаются соосно. В этих соединениях применяют болты, устанавливаемые в отверстие с зазором (фрикционные соединения) или без зазора (срезные соединения). В первом случае передача усилий в стыке происходит за счет сил трения, создаваемых затяжкой болтов. Во втором — усилия передаются за счет контактного взаимодействия стержня болта со стенками отверстий в деталях.
Более технологичными и надежными являются фрикционные соединения, в которых болты при монтаже ставятся с контролируемой затяжкой. При этом существенно снижаются требования к точности изготовления отверстий,
но возрастают требования к прочности болтов, а также стабильности усилий их затяжки. В таких соединениях используются высокопрочные болты по ГОСТ 22356 и болты классов прочности 8.8, 10.9 и 12.9 по ГОСТ 1759.4-87 и классов точностиВ или С. Поскольку сила трения зависит от степени затяжки болта и коэффициента трения, при установке этих болтов затяжка должна контролироваться с помощью динамометрического ключа, а прилегающие поверхности должны быть специально очищены. Предварительное натяжение этих болтов настолько велико, что для них не требуется дополнительных средств защиты от самоотвинчивания.
В соединениях без зазора используют болты класса точности А (ГОСТ 1759.1-82). Отверстия в соединяемых деталях должны быть рассверлены совместно или по кондуктору, что существенно удорожает изготовление. В соединениях с небольшим количеством болтов, для обеспечения высокой точности позиционирования, можно использовать болты со шлифованной цилиндрической частью (ГОСТ 7817), при этом отверстия должны быть откалиброваны разверткой. В соединениях без зазора прочность болта может быть не столь высока, так как сдвигающее усилие ограничивается смятием менее прочного материала конструкции, кроме того, при установке не требуется сильная и жестко контролируемая затяжка болта. Этот вид соединений нельзя использовать в узлах, воспринимающих знакопеременную нагрузку.
Максимальное допустимое расстояние между осями болтов обусловлено требованием обеспечения плотности стыка. Минимальное расстояние устанавливается с учетом возможности закручивания гаек и ограничения степени ослабления присоединяемого элемента отверстиями под болты. В связи с этим расстояния между центрами болтов а1 и b1 должны быть не менее и не более
(рис. 15.13, а). Расстояние между центром болта и краем накладки или присоединяемого элемента для болтов, поставленных с зазором а2 и b2, должны быть не менее
и не более 4
. Для болтов, поставленных без зазора,
. Диаметр болтов
в зависимости от толщины соединяемых элементов при
мм предварительно можно определять как