Расчет болтов, шпилек и гаек он-лайн, выбор размеров болтов
Ссылка на мобильную версию!
Исходные данные для расчета болтов
Шаг 1: для расчета задайте осевую нагрузку
Шаг 1: для расчета задайте осевую нагрузку
Осевая нагрузка на болт(-ы) N = Н
Поперечная нагрузка на болт(-ы) Q = Н
Расчетная температура болта Т = ºС
Количество болтов шт.
Стандарт для определения допускаемых напряжений
Болт (шпилька)
Шаг 2: выберите материал и диаметр болта
Шаг 2: выберите материал и диаметр болта
Материал болта (шпильки)
или класс прочности
или класс прочности
Допускаемые напряжения:
- на растяжение: МПа
- на срез: МПа
Диаметр резьбы болта мм
Шаг резьбы болта мм
Диаметр отверстия в болте мм
Гайка
Шаг 3: выберите материал гайки
Шаг 3: выберите материал гайки
Марка стали гайки
Допускаемое напряжение:
- на срез: МПа
Высота гайки мм
Затяжка
Для информации:
Минимальный диаметр резьбы болта из условия прочности на растяжение [d] = мм
Минимальный диаметр резьбы болта из условия прочности на растяжение [d] = мм
|
|
Коэффициенты запаса болта Мx
Растяжение:
Срез резьбы:
Кручение:
Срез гайки:
Срез болта:
Результаты расчета болтов Мx на прочность
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
Осевое усилие на болты: Fw = Н.
Поперечное усилие на болты: Qw = Н.
Марка стали болтов: .
Допускаемое напряжение:
- на растяжение: [σ] = МПа;
- на срез: [τ] = МПа.
- на растяжение: [σ] = МПа;
- на срез: [τ] = МПа.
Номинальный диаметр резьбы болта: D = мм.
Шаг резьбы болта: Р = мм.
Диаметр резьбы по впадинам: d3 = мм.
Коэффициент полноты резьбы:
болта: K1 = ; гайки: K1 = .
болта: K1 = ; гайки: K1 = .
Коэффициент деформации витков: Km = .
Коэффициенты наличия смазки:
ζ = ; ζ1 = .
ζ = ; ζ1 = .
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА БОЛТОВ:
Площадь сечения болта:
Aw = ¼π(d32 - d2) = ¼π(2 - 2) = мм2.
Aw = ¼π(d32 - d2) = ¼π(2 - 2) = мм2.
Площадь сечения тела болта:
AD = ¼π(D2 - d2) = ¼π(2 - 2) = мм2.
AD = ¼π(D2 - d2) = ¼π(2 - 2) = мм2.
Момент сопротивления сечения кручению:
Ww = 1/16πD3 (1 - d4/D4) =
= 1/16π×3 (1 - 4/4) = мм3.
Ww = 1/16πD3 (1 - d4/D4) =
= 1/16π×3 (1 - 4/4) = мм3.
Крутящий момент при затяжке:
Мк = ζFwD/z = ××/() = Нмм.
Мк = ζFwD/z = ××/() = Нмм.
Момент на ключе для обеспечения усилия Fw:
Мкл = ζ1FwD/z = ××/() =
= Нмм = .
Мкл = ζ1FwD/z = ××/() =
= Нмм = .
Напряжения среза по резьбовой части:
τw = Qw/(Awz) = / = .
τw = Qw/(Awz) = / = .
Напряжения среза тела болта:
τw = Qw/(ADz) = / = .
τw = Qw/(ADz) = / = .
Напряжения растяжения в болте:
σw = Fw/(Awz) = / = .
σw = Fw/(Awz) = / = .
Напряжения среза резьбы в болте:
τp = Fw/(πd3hzK1Km) =
= /(π×××××) = .
τp = Fw/(πd3hzK1Km) =
= /(π×××××) = .
Напряжения кручения в болте:
τsw = Мк/Ww = / = .
τsw = Мк/Ww = / = .
Результаты расчета гаек
Напряжения среза резьбы в гайке:
τp = Fw/(πDhzK1Km) =
= /(π×××××) = .
τp = Fw/(πDhzK1Km) =
= /(π×××××) = .
Примечания:
1) Разработка он-лайн программы по расчету труб проводится за счет рекламы, размещенной на сайте! Будьте благодарны за труд расчетчика :-)
2) Расчет напряжений проводится по формулам ПНАЭ Г-7-002-86. В ПНАЭ Г-7-002-86 имеется наиболее полная методика расчета на прочность резьбового соединения.
3) Допускаемые напряжения определяются по выбранному пользователем нормативному документу: ПНАЭ Г-7-002-86, СНиП II-23-81 (СП 16.16660.2011), ГОСТ Р 52627-2006 - коэффициент запаса по пределу текучести 2.0; ГОСТ Р 52857.4-2007, РД-10-249-98 - используются значения допускаемых напряжений приведенные в данных нормативных документах.
4) При повышенных температурах допускаемые напряжения приводятся для расчетного ресурса 100 000 часов.
5) Промежуточные значения допускаемых напряжений определяются линейной интерполяцией.
6) Коэффициенты полноты резьбы болта и гайки, расчетный внутренний диаметр резьбы определяются согласно ГОСТ 24705-2004: РЕЗЬБА МЕТРИЧЕСКАЯ. Основные размеры.
7) Номинальные диаметры резьбы при выборе нормативных документов ПНАЭ Г-7-002-86, ГОСТ Р 52857.4-2007, РД-10-249-98, СНиП II-23-81 (СП 16.16660.2011) формируются по данным о резьбах, имеющихся в указанных документах. При выборе ГОСТ Р 52857.4-2007 формируется список диаметров метрических резьб по данным ГОСТ 8724-2002: РЕЗЬБА МЕТРИЧЕСКАЯ. Диаметры и шаги.
8) Список шагов резьб составляется в зависимости от выбранного пользователем диаметра (ГОСТ 8724-2002: РЕЗЬБА МЕТРИЧЕСКАЯ. Диаметры и шаги). По умолчанию выводится крупный шаг.
9) Высота гайки принимается равной наружному диаметру резьбы. При необходимости значение высоты гайки меняется вручную.
10) Под диаметром отверстия в болте понимается внутреннее осевое отверстие в болте по всей длине.
11) Он-лайн программа работает в тестовом режиме! Просьба в отзывах оставлять свои комментарии и пожелания.
ВАЖНО:
12) Используя данный сервис Вы подтверждаете, что используете программу на свой страх и риск исключительно в ознакомительных целей. Администрация ресурса ответственности за результаты расчета не несет. Назначение программы - предварительные расчеты для последующего самостоятельного расчета но действующим Нормам расчетов прочности.
Количество посетителей, выполняющих расчеты On-line:
Литература:
1) ПНАЭ Г-7-002-86. Нормы расчёта на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Просмотр текста (скачать).
2) ГОСТ Р 52857.4-2007. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность и герметичность фланцевых соединений. Просмотр текста (скачать).
3) РД-10-249-98. Нормы расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды. Просмотр текста (скачать).
4) СП 16.13330.2011 (СНиП II-23-81). Стальные конструкции. Актуализированная редакция. Просмотр текста (скачать).
5) ГОСТ Р 52627-2006. Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний. Просмотр текста (скачать).
6) ГОСТ 9150-2002. Резьба метрическая. Профиль. Просмотр текста (скачать).
7) ГОСТ 8724-2002. Резьба метрическая. Диаметры и шаги. Просмотр текста (скачать).
8) ГОСТ 24705-2004. Резьба метрическая. Основные размеры. Просмотр текста (скачать).
Методика расчета напряжений в болтах и шпильках (ПНАЭ Г-7-002-86)
3.9 Расчет напряжений в шпильках
3.9.1 Расчет стержня шпильки
3.9.1.1 Крутящий момент, действующий на шпильку при затяжке гаек ключом:
Mк = ζ * F0w * d0 * / z,
где F0w - усилие начальной затяжки шпилек (болтов), Н;
d0 - наружный диаметр резьбы шпильки (болта), мм;
z - количество шпилек (болтов);
ζ = 0.13 - при наличии смазки, ζ = 0.18 - при отсутствии смазки.
Ммомент на ключе при затяжке гаек:
Mкл = ζ1 * F0w * d0 * / z,
ζ1 = 0.26 - при наличии смазки, ζ = 0.37 - при отсутствии смазки.
При затяжке шпилек с предварительным разогревом или предварительной вытяжкой Mк = 0.
3.9.1.3 Напряжения растяжения:
3.9.1.4 Напряжения кручения:
3.9.2 Расчет резьбы шпильки (болта)
3.9.2.1 Напряжения среза резьбы:
где d1 - внутренний диаметр резьбы шпильки (болта) по впадинам (обозначение по ГОСТ 24705-2004 d3 - внутренний диаметр для расчета напряжений), мм;
h - рабочая высота резьбы, мм;
K1 - коэффициент полноты резьбы: K1 = 0.87 - для метрической резьбы гайки, K1 = 0.75 - для метрической резьбы шпильки (болта);
Km - коэффициент, учитывающий изменение леформации витков по высоте гайки (таблица П5.9 ПНАЭ Г-7-002-86).
Таблица П5.9 ПНАЭ Г-7-002-86
| Rmб / Rmг | Шаг резьбы | Km |
| Свыше 1.3 | Крупный и первый мелкий Второй и более мелкий |
0.7 - 0.75 0.65 - 0.7 |
| Менее 1.3 | Для всех шагов | 0.55 - 0.6 |
Коэффициенты полноты резьбы шпильки и гайки:
Примечание: из эскиза следует, что в формулу расчета напряжений среза резьбы шпильки подставляется внутренний диаметр резьбы по впадинам, при расчете гайки - наружный диаметр резьбы шпильки.
