что такое болтовое соединение определение

Болтовое соединение

Смотреть что такое «Болтовое соединение» в других словарях:

БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ — соединение деталей машин одним или неск. болтами с гайками (см. Болтовое соединение … Большой энциклопедический политехнический словарь

болтовое соединение — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN bolted connectionbolt jointolted joint … Справочник технического переводчика

болтовое соединение — varžtinė jungtis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. bolt joint; bolted joint vok. Schraubenverbindung, f rus. болтовое соединение, n pranc. joint boulonné, m … Fizikos terminų žodynas

колебательная мощность, излучаемая машиной в виброизолятор через n-е болтовое соединение P n а,ф — 3.20 колебательная мощность, излучаемая машиной в виброизолятор через n е болтовое соединение Pnа,ф: Скалярное произведение векторов возмущающей силы, действующей на виброизолятор через n е болтовое соединение, и скорости вибрации этого болтового … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

межступенчатое болтовое соединение роторов энергетической турбины — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN power turbine rotor interstage bolt … Справочник технического переводчика

болтовое или винтовое соединение — свинченный стык резьбовое соединение — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы свинченный стыкрезьбовое соединение EN screw joint … Справочник технического переводчика

болтовое, шарнирное соединение — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN pin and eye connection … Справочник технического переводчика

СОЕДИНЕНИЕ — (1) деталей, изделий, конструкций способы механического скрепления или сочленения составных частей для образования из них машин, агрегатов, механизмов, приборов, а также сборных элементов в строительных конструкциях с целью выполнения ими… … Большая политехническая энциклопедия

соединение — 01.03.16 соединение [ concatenation]: Средство для связывания воедино отдельных элементов данных, хранящихся на носителях данных, для формирования отдельного файла или поля данных. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ, распространённый тип резьбового соединения болтом и гайкой. Обычно в отверстие соединяемых деталей болт вставляется с зазором (рис.), и соединение осуществляется затяжкой гайки, что создаёт давление между деталями, препятствующее их расхождению (раскрытию стыка) под действием осевых сил (Р) и относит, сдвигу под действием поперечных сил (О), благодаря возникающему между деталями трению. Реже болт плотно входит в отверстие соединяемых деталей и препятствует относительному их сдвигу под действием поперечных сил, работая на срез; в этом случае стержень болта и отверстие детали обрабатываются с высокой точностью и при той же поперечной силе болт получается тоньше.

Смотреть что такое БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ в других словарях:

БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

соединение деталей машин одним или неск. болтами с гайками (см. Болтовое соединение

БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

1) collegamento a bulloni 2) giunto bullonato

БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

bolted connection, bolt(ed) joint, bolt-on junction* * *bolt joint

БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Schraubenverbindung f, Verbolzen n, Schraubverbindung f, Verschraubung f

БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Bolzenverbindung, Schraubenmutterverbindung, Schraubenverbindung, Schraubverbindung

БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

bolting, bolt connection, bolted connection, pin connection, bolt joint, bolted joint, bolt junction

Источник

Существует два основных типа конструкций болтовых соединений: соединения с натяжением и соединения, работающие на сдвиг.

В натяжном соединении болт и зажимаемые компоненты соединения предназначены для передачи приложенной растягивающей нагрузки через соединение посредством зажимаемых компонентов за счет конструкции, обеспечивающей надлежащий баланс жесткости соединения и болта. Соединение должно быть спроектировано таким образом, чтобы нагрузка зажима никогда не преодолевалась внешними силами натяжения, действующими на разъединение соединения. Если внешние силы натяжения преодолевают нагрузку зажима (предварительный натяг болта), компоненты зажимного соединения разделятся, допуская относительное движение компонентов.

Правильная конструкция соединения и предварительный натяг болта обеспечивают следующие полезные свойства:

Как в случае проектирования соединений, работающих на растяжение, так и при сдвиге, некоторый уровень предварительной нагрузки на растяжение в болте и результирующая предварительная нагрузка сжатия в зажимаемых компонентах важны для целостности соединения. Целевой уровень предварительного натяга может быть достигнут различными методами: приложением измеренного крутящего момента к болту, измерением удлинения болта, нагреванием для расширения болта, затем поворотом гайки вниз, затяжкой болта до предела текучести, ультразвуковым испытанием или применением определенное количество градусов относительного поворота резьбовых компонентов. С каждым методом связан ряд неопределенностей, некоторые из которых весьма существенны.

СОДЕРЖАНИЕ

Теория

Обычно болт натягивается (предварительно нагружается) путем приложения крутящего момента либо к головке болта, либо к гайке. Приложенный крутящий момент заставляет болт «взбираться» по резьбе, вызывая натяжение болта и эквивалентное сжатие компонентов, закрепляемых болтом. Предварительный натяг, развиваемый в болте, возникает из-за приложенного крутящего момента и является функцией диаметра болта, геометрии резьбы и коэффициентов трения, которые существуют в резьбе и под затянутой головкой болта или гайкой. Жесткость компонентов, зажатых болтом, не имеет отношения к предварительной нагрузке, создаваемой крутящим моментом. Относительная жесткость болта и компонентов зажатого соединения, однако, определяет долю внешней растягивающей нагрузки, которую будет нести болт, и которая, в свою очередь, определяет предварительную нагрузку, необходимую для предотвращения разъединения соединения и тем самым для уменьшения диапазона напряжений в Болт испытывает постоянное приложение растягивающей нагрузки. Это определяет долговечность болта при многократных растягивающих нагрузках. Поддержание достаточного предварительного натяга шарнира также предотвращает относительное проскальзывание компонентов шарнира, которое может вызвать истирание, которое может привести к усталостному разрушению этих деталей.

Когда скрепляемые детали менее жесткие, чем застежка (например, те, в которых используются мягкие сжатые прокладки), эта модель выходит из строя, и крепеж подвергается растягивающей нагрузке, которая является суммой предварительного натяжения растяжения и внешней растягивающей нагрузки.

В некоторых случаях соединения спроектированы таким образом, что крепеж в конечном итоге выходит из строя раньше, чем более дорогие компоненты. В этом случае замена существующей застежки на более прочную может привести к повреждению оборудования. Таким образом, обычно рекомендуется заменять старые крепежные детали новыми крепежными элементами той же марки.

Расчет крутящего момента

Обычное соотношение, используемое для расчета крутящего момента для желаемого предварительного натяга, учитывает геометрию резьбы и трение в резьбе и под головкой болта или гайкой. Ниже предполагается, что используются стандартные болты и резьба по ISO или национальному стандарту:

Фактор гайки K учитывает геометрию резьбы, трение, шаг. При использовании резьбы ISO и Единого национального стандарта коэффициент гаек составляет:

Предпочтительный предварительный натяг болта для структурных применений должен составлять не менее 75% испытательной нагрузки крепежа для креплений с более высокой прочностью и до 90% испытательной нагрузки для постоянных креплений. Чтобы получить преимущества от предварительного натяга, зажимное усилие должно быть выше, чем разделяющая нагрузка соединения. Для некоторых стыков требуется несколько креплений для фиксации стыка; все они затягиваются вручную перед приложением окончательного крутящего момента, чтобы обеспечить равномерную посадку соединения.

Предварительный натяг, достигаемый затягиванием болта, вызван действующей частью крутящего момента. На трение в резьбе и под гайкой или головкой болта расходуется некоторая часть приложенного крутящего момента. Большая часть прилагаемого крутящего момента теряется из-за трения под затянутой головкой болта или гайкой (50%) и в резьбе (40%). Оставшиеся 10% приложенного крутящего момента выполняют полезную работу по растяжению болта и обеспечению предварительного натяга. Первоначально при приложении крутящего момента он должен преодолевать статическое трение под головкой болта или гайки (в зависимости от того, какой конец затягивается), а также в резьбе. Наконец, преобладает динамическое трение, и крутящий момент распределяется на 50/40/10% по мере натяжения болта. Величина крутящего момента зависит от трения, возникающего в резьбе и под затянутой головкой болта или гайкой, а также от закрепляемого материала или шайбы, если они используются. На это трение может повлиять нанесение смазки или любого покрытия (например, кадмия или цинка) на резьбу, и стандарт крепежа определяет, является ли значение крутящего момента для сухой или смазанной резьбой, поскольку смазка может снизить значение крутящего момента на 15 % до 25%; Смазка застежки, предназначенной для затягивания всухую, может привести к ее чрезмерной затяжке, что может привести к повреждению резьбы или растяжению застежки за пределы ее предела упругости, тем самым уменьшив ее зажимную способность.

Динамометрические ключи не позволяют напрямую измерить предварительный натяг болта.

Предварительный натяг болта также можно контролировать, затягивая болт до точки деформации. При некоторых обстоятельствах опытный оператор может почувствовать уменьшение работы, необходимой для поворота динамометрического ключа, поскольку материал болта начинает уступать. В этот момент болт имеет предварительный натяг, определяемый площадью болта и пределом текучести материала болта. Эту технику можно более точно выполнить на специально построенных машинах. Поскольку этот метод работает только при очень высоких предварительных нагрузках и требует сравнительно дорогих инструментов, он обычно используется только для определенных приложений, в первую очередь в высокопроизводительных двигателях.

На данный момент не существует простого метода измерения натяжения застежки на месте. Все методы, от наименее точных до наиболее точных, включают сначала ослабление застежки, затем приложение к ней силы и количественное определение полученного в результате удлинения. Это известно как «повторное затягивание» или «повторное натяжение» в зависимости от того, какая технология используется.

Технологии, используемые в этом процессе, могут быть:

На рассматриваемом крепежном элементе используется электронный динамометрический ключ, так что приложенный крутящий момент может быть измерен по мере его увеличения.

Последние технологические разработки позволили установить напряжение (± 1%) с помощью ультразвукового контроля. Это обеспечивает ту же точность, что и тензодатчики, без необходимости устанавливать тензодатчики на каждый крепежный элемент.

Зацепление резьбы

Хотя эти формулы дают абсолютное минимальное зацепление резьбы, во многих отраслях промышленности указывается, что болтовые соединения должны быть как минимум полностью зацеплены. Например, FAA определило, что в общих случаях хотя бы одна резьба должна выступать из любого болтового соединения. [1]

Режимы отказа

Наиболее распространенным видом отказа является перегрузка: действующие силы приложения создают нагрузки, превышающие нагрузку зажима, вызывая со временем ослабление соединения или катастрофическое повреждение.

Избыточное закручивание может привести к выходу из строя из-за повреждения резьбы и деформации крепежа, хотя это может происходить в течение очень длительного времени. Недостаточная затяжка может вызвать сбои из-за расшатывания сустава, а также может позволить суставу согнуться и, таким образом, выйти из строя при усталости.

Бринеллинг может возникнуть при использовании шайб низкого качества, что приведет к потере зажимной нагрузки и последующему разрушению соединения.

Механизмы блокировки

Болт стучит

Стук болта происходит в зданиях, когда болтовые соединения соскальзывают «под нагрузкой», вызывая громкий и потенциально пугающий звук, напоминающий выстрел из винтовки, который, однако, не имеет конструктивного значения и не представляет никакой угрозы для пассажиров.

Болтовое соединение между двумя элементами может действовать как соединение подшипникового типа или фрикционное соединение. В фрикционном соединении элементы зажимаются вместе с достаточной силой, чтобы возникающее трение между зажимаемыми поверхностями не позволяло им скользить вбок друг о друга.

В подшипниковом соединении сам болт ограничивает поперечное перемещение элементов хвостовиком болта, опирающимся на стороны отверстий в зажимаемых элементах. Такие соединения требуют меньшего усилия зажима, поскольку не требуется высокого уровня трения между зажимаемыми поверхностями. Зазор между болтом и отверстиями означает, что некоторое боковое движение может произойти до того, как болт упрется в стороны отверстий.

Источник

Расчет длины болта и подбор деталей соединения

Строительство из металлоконструкций успешно зарекомендовало себя практически во всех сферах бизнеса, позволяя быстро, качественно и сравнительно недорого возводить надежные долговечные площади для организации деятельности. В основе монтажа зданий из таких конструкций лежит метод болтового соединения и сварка металлоконструкций, благодаря которым отдельные элементы приобретают форму полноценного функционального сооружения.

Невзирая на то, что помимо сварки и болтового соединения металлоконструкций также имеет место крепление на основе заклепок и пайки, все же представленные варианты наиболее популярны и чаще всего применяемые в силу их преимуществ и технологии соединения.

Болтовое соединение металлоконструкций

Болтовое соединение – один из самых лучших вариантов крепления, который упрощает сборку и сокращает продолжительность монтажных работ. Не поэтому ли 95 % приходится именно на данный тип соединения?

В зависимости от конструктивных решений и величины нагрузок соединение металлоконструкций болтами может выполняться на основе метизов грубой, нормальной и повышенной точности. Болтовые отверстия проделываются диаметром больше, чем диаметр болта на 2-3 мм. Но при такой технологии монтажа увеличивается риск деформации соединений, именно поэтому так важно обеспечить точность совпадения крепежных отверстий металлоконструкций.

Применение высокопрочных болтов для металлоконструкций с большой эффективностью заменяет заклепки и может применяться вместо болтов повышенной точности. К тому же, такое крепление сочетает в себе легкость установки, низкий процент деформации и высокий уровень несущей способности.

Подготовка к монтажу болтовым методом включает в себя несколько этапов:

Перед тем, как закрутить болт, осуществляется выверка конструкции. Длина и диаметр болтов рассчитывается с учетом особенностей проекта.

Виды болтовых соединений

Для монтажа металлоконструкций применяют несколько разновидностей болтов, к основным относят:

Крепление металлоконструкций болтами можно разделить по изготовлению:

При болтовом соединении важнейшими параметры считаются:

Преимущества металлоконструкций на болтах

Поэлементная сборка металлоконструкций на болтах применима в том случае, когда сварка невозможна или конструктивные особенности проекта не предполагают данный метод монтажа.

К основным преимуществам болтового соединения можно отнести возможность многократной сборки и разборки без потери эксплуатационных качеств каркаса здания. Но помимо этого также выделяют:

Недостаток такого типа соединения заключается в геометрической ограниченности за счет того, что поверхности соединяемых конструкций должны совпадать отверстиями под болты.

Болтовое соединение

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в соединениях деталей, обладающих большой усталостной прочностью. Болтовое соединение содержит установленный в отверстиях соединяемых деталей болт, шайбу и гайку. На головке болта и поверхности шайбы со стороны соединяемых деталей выполнены кольцевые дорожки лазерной закалки с возможностью образования выступов в процессе затяжки болтового соединения. В результате повышается срок службы болтового соединения и расширяются его функциональные возможности. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в соединениях деталей, обладающих большой усталостной прочностью Наиболее близким к заявляемому является болтовое соединение, содержащее установленный в отверстиях соединяемых деталей болт с шайбой и гайкой с выступами на головке бота и поверхности шайбы со стороны соединяемых деталей (авт.св. СССР 941717, F 16 B 5/02, 1982 — прототип).

Выполнение в указанном соединении кольцевых выступов на головке болта и поверхности шайбы повышает усталостную прочность за счет самонапряжения во время затяжки и снижения концентрации напряжения в отверстиях соединяемых листов.Недостатком известного соединения является то, что при сборке образуются зоны значительной концентрации напряжений в области контакта выступа с соединяемыми листами, которая приводит к износу выступов и материала листов, а возникающая в материале листов пластическая деформация вызывает образование микротрещин и разрушение материала листов в процессе эксплуатации. Все это в совокупности снижает долговечность соединения. Кроме того, болтовое соединение может использоваться только для соединения листов меньшей твердости, чем материал болта, что ограничивает функциональные возможности соединения.Задачей заявленного изобретения является повышение срока службы болтового соединения и расширение его функциональных возможностей.Поставленная задача решается тем, что в болтовом соединении, содержащем установленный в отверстиях соединяемых деталей болт, шайбу и гайку, согласно изобретению на головке болта и поверхности шайбы со стороны соединяемых деталей выполнены кольцевые дорожки лазерной закалки с возможностью образования выступов в процессе затяжки болтового соединения.На контактирующих с соединяемыми листами поверхностях болта и шайбы выполнены кольцевые дорожки лазерной закалки для образования выступов с высокой твердостью из материала самого болта и самой шайбы в процессе затяжки и пластического оттеснения менее твердых участков листов, что обеспечивает наряду с увеличением усталостной прочности путем самонапряжения, также уменьшение пластических деформаций из-за устранения зон со значительной концентрацией напряжения в районе выступов путем контакта всей прилегающей площади поверхности головки болта и шайбы с соединяемыми листами. Причем величина образующихся выступов в материалах деталей регулируется силой затяжки. Повышение твердости выступов в сравнении с основным материалом болта и шайбы позволяют обеспечить соединение листов с твердостью не менее твердости материала болта и шайбы, в отличие от прототипа.Таким образом, предлагаемые отличия обеспечивают достижение нового технического эффекта — обеспечение самонапряжения для повышения усталостной прочности болтового соединения при одновременном уменьшении пластических деформаций в материалах соединяемых деталей, болта и шайбы болтового соединения.Сущность предлагаемого соединения поясняется чертежом. Соединение содержит соединяемые листы 1 и 2, в соосных отверстиях которых установлен болт 3, шайбу 4, зафиксированную натягом на болте 3 гайкой 5. На головке болта 3 и шайбе 4 со стороны соединяемых листов выполнены кольцевые дорожки лазерной закалки 6 с возможностью образования в процессе затяжки выступов 7.При выполнении на деталях дорожек лазерной закалки в зонах лазерного влияния образуется мелкодисперсный мартенсит, обладающий более высокой твердостью (50 HRC и более) по сравнению с исходной структурой и развитой неоднородностью физико-механических свойств в направлении, поперечном сканированию лазерного луча.В процессе затяжки соединения более твердый материал зон лазерного влияния внедряется в менее твердый материал соединяемых листов подобно жесткому штампу за счет большего объемного деформирования исходного материала, образуя выступы, и обеспечивает самонапряжение болтового соединения с прилеганием по всей контактирующей площади головки болта и шайбы с соединяемыми листами, без зон с повышенной концентрацией напряжений, уменьшая разрушение материалов в процессе эксплуатации.Предлагаемое решение используется в болтовых соединениях для образования выступов, регулируемых силой затяжки и обеспечивает соединение деталей с твердостью до 50 HRC.

Болтовое соединение, содержащее установленный в отверстиях соединяемых деталей болт, шайбу и гайку, отличающееся тем, что на головке болта и поверхности шайбы со стороны соединяемых деталей выполнены кольцевые дорожки лазерной закалки с возможностью образования выступов в процессе затяжки болтового соединения.

Источник

Болтовые соединения

Болтовое соединение, распространённый тип резьбового соединения болтом и гайкой. Обычно в отверстие соединяемых деталей болт вставляется с зазором, и соединение осуществляется затяжкой гайки, что создаёт давление между деталями, препятствующее их расхождению (раскрытию стыка) под действием осевых сил (Р) и относительному сдвигу под действием поперечных сил (Q), благодаря возникающему между деталями трению. Реже болт плотно входит в отверстие соединяемых деталей и препятствует относительному их сдвигу под действием поперечных сил, работая на срез; в этом случае стержень болта и отверстие детали обрабатываются с высокой точностью и при той же поперечной силе болт получается тоньше. (Большая советская энциклопедия)

Резьбовое соединение, соединение деталей с помощью резьбы. Р. с. — наиболее распространённый вид разъёмных соединений с помощью различных крепёжных деталей, обеспечивающих относительную неподвижность соединяемых элементов машин, механизмов. Р. с. осуществляют обычно с помощью крепёжных изделий — болтов, винтов, гаек и др. Прочность и долговечность Р. с. с крепёжной резьбой зависят от конструкции деталей, точности их изготовления, технологических факторов. Р. с. с конической резьбой наиболее распространены для соединений трубопроводов, т. к. они обеспечивают необходимую герметичность соединения. (Большая советская энциклопедия)

Виды и общая характеристика соединений

В строительных конструкциях применяют болты грубой, нормальной и повышенной точности, высокопрочные, самонарезающие и фундаментные (анкерные). Болт для соединения конструкций имеет головку, гладкую часть стержня длиной на 2-3 мм меньше толщины соединяемого пакета и нарезную часть стержня, на которую надевается шайба и навинчивается гайка.

Однако неплотная посадка болта в отверстии повышает деформативность соединения при работе на сдвиг и увеличивает неравномерность работы отдельных болтов в соединении. Поэтому болты нормальной (и особенно грубой) точности не рекомендуется применять в конструкциях из стали с пределом текучести больше 380 МПа и в ответственных соединениях, работающих на сдвиг. Они находят широкое применение в монтажных соединениях, где болты работают на растяжение или являются крепежными элементами.

Болты повышенной точности (ГОСТ 7805-70 с изм.) Изготавливают также, из углеродистой стали, и они имеют те же классы прочности, что и болты нормальной точности.

Поверхность ненарезной части тела болта обтачивается и имеет строго цилиндрическую форму. Диаметр отверстия для таких болтов не должен отличаться более чем на +0,3 мм от диаметра болта (плюсовый допуск для диаметра болта и минусовый допуск для отверстия не испускаются); поверхность отверстия должна быть гладкой, что может быть достигнуто сверлением отверстий в соединяемых элементах через специальные кондукторы-шаблоны, рассверловкой отверстий до расчетного диаметра после сборки элементов с ранее образованными 1 отверстиями меньшего диаметра и, наконец, сверлением отверстий на проектный диаметр в собранных элементах (тип В).

Болты в таких отверстиях сидят плотно и хорошо воспринимают сдвигающие силы; однако недостаточность сил, стягивающих пакет, ухудшает его работу по сравнению с соединениями на высокопрочных болтах или на заклепках. Сложность изготовления и постановки болтов повышенной точности привела к тому, что соединения на таких болтах применяются редко.

Высокопрочные болты (ГОСТ 22353-77 и ГОСТ 22356-77) (сдвиго-устойчивые) изготовляют из легированной стали, готовые болты термически обрабатывают. Высокопрочные болты являются болтами нормальной точности, их ставят в отверстия большего, чем болт, диаметра, но их гайки затягивают тарировочным ключом, позволяющим создавать и контролировать силу натяжения болтов. Большая сила натяжения болта плотно стягивает соединяемые элементы и обеспечивает монолитность соединения. При действии на такое соединение сдвигающих сил между соединяемыми элементами возникают силы трения, препятствующие сдвигу этих элементов относительно друг друга.

Таким образом, высокопрочный болт, работая на осевое растяжение, обеспечивает передачу сил сдвига трением между соединяемыми элементами, именно поэтому подобное соединение часто называют фрикционным, Для увеличения сил трения поверхности элементов в месте стыка очищают от грязи, масла, ржавчины и окалины металлическими щетками, пескоструйным или дробеструйным аппаратом, огневой очисткой и не окрашивают.

Источник