Расчет крепежных резьбовых соединений на прочность

Основным критерием работоспособности крепежных резьбовых соединений является прочность. Стандартные крепежные детали сконструированы равнопрочными по следующим параметрам: по напряжениям среза и смятия в резьбе, напряжениям растяжения в нарезанной части стержня и в месте перехода стержня в головку. Поэтому для стандартных крепежных деталей в качестве главного критерия работоспособности принята прочность стержня на растяжение, и по ней ведут расчет болтов, винтов и шпилек. Расчет резьбы на прочность выполняют в качестве проверочного лишь для нестандартных деталей.

.Как показали исследования, проведенные Н.Е. Жуковским, силы взаимодействия между витками винта и гайки распределены в значительной степени неравномерно, однако действительный характер распределения нагрузки по виткам зависит от многих факторов, трудно поддающихся учету (неточности изготовления, степени износа резьбы, материала и конструкции гайки и болта и т.д.). Поэтому при расчете резьбы условно считают, что все витки нагружены одинаково, а неточность в расчете компенсируют значением допускаемого напряжения.

Из рисунка 2,1 видно, что сели на сопрягаемые резьбой детали (болт и гайку и пр.) действует осевая сила , то витки резьбы каждой детали работают на срез, смятие и изгиб.

Расчет крепежной детали рассчитывают на срез и смятие, так как расчет ее на изгиб по формулам сопротивления материалов весьма условен.

При одинаковых материалах сопрягаемых резьбовых деталей расчет резьбы на прочность производят по охватываемой детали по формулам: на срез

на смятие

где расчетное напряжение на срез резьбы, расчетное напряжение на смятие между витками резьбы, число витков резьбы, воспринимающих нагрузку, коэффициент полноты резьбы, показывающий отношение высоты витка в опасном сечении к шагу резьбы, допускаемое напряжение на срез резьбы, допускаемое напряжение на смятие резьбы.

Коэффициент полноты резьбы для метрической резьбы болтов, винтов и шпилек , гаек , трапецеидальной резьбы