Как рассчитать крутящий момент болта?

Во многих случаях расчет крутящего момента болта является очень важным вопросом, который может помочь нам выбрать более подходящие гидравлические инструменты для работы. Поэтому я покажу вам, как рассчитать момент затяжки болта.

Теперь давайте начнем.

Формула расчета обычного крутящего момента болта:

T = KFd(Н,мм)

K, коэффициент момента затяжки, эталонное значение может быть грубо выбрано в зависимости от состояния поверхности. Для общих обработанных поверхностей при наличии смазки К может быть 0,13-0,15; если нет смазки, К может быть 0,18~0,21;
D, относится к номинальному диаметру резьбы
F — усилие предварительной затяжки болта из углеродистой стали F=(0,6~0,7)σA; болт из легированной стали F=(0,5~0,6)σA; где σ — предел текучести материала болта; A=π/16(d2+d3 )2, d2 — средняя долгота нити, d3=d1-H/6; d1 — меньший диаметр, H — исходная треугольная высота резьбы; значение H можно рассчитать по разным резьбам, что примерно в 0,87 раза больше шага P.
Т, крутящий момент болта.

Подставьте значения различных параметров в формулу, чтобы получить теоретическое значение крутящего момента болта.
Вы можете проверить нашТаблица максимального крутящего момента болтачтобы помочь вам сэкономить время и уменьшить проблемы расчета.

Формула расчета высокопрочных болтов:

Т = КПд

K - коэффициент крутящего момента, вы можете обратиться к отчету об испытаниях производителя и отчету о повторных испытаниях на месте,

P – нормативное значение величины предварительного напряжения конструкции.

D - диаметр болта.

Например

Расчет крутящего момента высокопрочных болтов

Высокопрочные болты создают предварительное натяжение и передают внешнее усилие за счет трения. Обычные болтовые соединения полагаются на сопротивление сдвигу стержня болта и давление внутренней стенки отверстия для передачи усилия сдвига. Сила предварительного натяжения, возникающая при затягивании гайки, очень мала, и ее влиянием можно пренебречь. Помимо высокой прочности материала высокопрочного болта, это также относится к болту. Большая сила предварительного натяжения создает силу выдавливания между соединительными элементами, тем самым вызывая большую силу трения, перпендикулярную направлению винта. При этом сила предварительного натяжения, коэффициент противоскольжения и тип стали напрямую влияют на несущую способность высокопрочного болта.

В соответствии с характеристиками силы она делится на тип давления и тип трения, и методы расчета этих двух различны. Минимальная спецификация высокопрочных болтов - M12, обычно используются M16~M30. Работа болтов увеличенного размера нестабильна, и их следует использовать с осторожностью при проектировании.

Высокопрочные болты относятся к болтам с относительно высокими показателями твердости, также называемыми высокопрочными болтами. Обычно относится к 8.8 или выше, например болты класса 10.9 и болты класса 12.9, которые обладают высокой твердостью и сопротивлением кручению.

В методе маркировки число перед запятой уровня эффективности представляет собой 1% номинального предела прочности при растяжении σb материала. Число после запятой представляет 10-кратное отношение предела текучести σs материала к номинальному пределу прочности при растяжении. Номинальная прочность на растяжение болтов М20 класса исполнения 8.8 составляет σb=800 МПа, а минимальная прочность на растяжение σb=830 МПа. Номинальный предел текучести σs=640, минимальный предел текучести σs=660

Есть и другое объяснение. Число перед запятой указывает на предел прочности при растяжении после термической обработки. Число после запятой представляет собой коэффициент текучести, то есть отношение измеренного значения предела текучести к измеренному значению предела прочности при растяжении. Марка 8,8 означает, что предел прочности на растяжение стержня болта составляет не менее 800 МПа, а коэффициент текучести равен 0,8. Марка 10,9 означает, что предел прочности на разрыв стержня болта составляет не менее 1000 МПа, а коэффициент текучести равен 0,9.

Расчет длины высокопрочных болтов

Высокопрочное болтовое соединение должно строго контролировать длину болта. Длиной высокопрочного болта на срез кручения является длина от нижней опорной поверхности головки винта до среза хвостовой части винта; для высокопрочного болта с шестигранной головкой следует добавить толщину шайбы.

Общая формула расчета длины высокопрочных болтов выглядит следующим образом:

L=L''+△L

Где △L=M+NS+3P

В формуле L — длина высокопрочного болта;

L'' — общая толщина соединительной доски;

△L — дополнительная длина, т. е. удлиненная величина длины затяжки;

М — номинальная толщина высокопрочной гайки;

N — количество шайб, 1 для высокопрочных болтов, работающих на кручение, 2 для высокопрочных болтов с шестигранной головкой.

S — номинальная толщина высокопрочной шайбы

P-шаг резьбы.

Значение удлинения длины затяжки высокопрочных болтов = длина болта-толщина пластины. Как правило, используется длина толщины соединительной пластины плюс L, и значение является целым числом, кратным 5 мм.

Перед изготовлением высокопрочной болтовой конструкции необходимо повторно проверить коэффициент крутящего момента пары высокопрочных болтовых соединений в соответствии с заводской партией. 8 наборов из каждой партии должны быть проверены повторно. Среднее значение коэффициента крутящего момента для 8 наборов должно находиться в диапазоне 0,110～0,150, а стандартное отклонение должно быть меньше или равно 0,010. После испытания высокопрочные болты должны быть установлены в короткие сроки.

Конструкционный крутящий момент высокопрочных болтов рассчитывается и определяется по следующей формуле:

Tc=1,05k•Pc•d

Tc – строительный крутящий момент (Н•м);

k — среднее значение коэффициента крутящего момента высокопрочной пары болтовых соединений;

Pc — предварительное напряжение для изготовления высокопрочных болтов (кН), см. таблицу 1;

d — диаметр винта высокопрочного болта (мм);

The Гаечный ключиспользуемые в конструкции высокопрочных болтов, должны быть откалиброваны перед использованием, а погрешность крутящего момента не должна превышать ± 5%, и они должны использоваться только после того, как они прошли квалификацию. Для динамометрического ключа, используемого для калибровки, погрешность крутящего момента не должна превышать ±3%.

Каково максимальное растягивающее усилие болта класса 8.8?

Метод расчета

Максимальное значение напряжения до разрыва стали при растяжении называется пределом прочности или пределом прочности при растяжении.

F = σs * А

F - растягивающая сила (допустимая нагрузка)
σs – предел прочности материала при растяжении.
A - эффективная площадь, а эффективная площадь - это площадь поперечного сечения при наименьшем диаметре на эффективной длине болта.

Эффективный диаметр М20 составляет Φ17, эффективная площадь поперечного сечения составляет 227 квадратных миллиметров, а минимальная прочность на растяжение М20 класса 8,8 составляет σb=830 МПа.

F = 830*227=188,41кН
Поэтому минимальная прочность на растяжение болта М20 класса исполнения 8.8 составляет 188,41 кН.

Момент предварительной затяжки Mt = K*P0*d*0,001 Нм

K: коэффициент силы затяжки
D: Номинальный диаметр резьбы
P0: предварительная загрузка
Как: Π*ds*ds/4 (ds: расчетный диаметр опасного участка резьбовой части)
дс: (д2+д3)/2
d3: d1-H/6 (H: номинальная рабочая высота резьбы)
σ0=(0,5~0,7)σс
σs: предел текучести материала болта Н/мм2
К: см. таблицу

Источник: https://torcstark.com/how-to-calculate-the-torque-of-a-bolt/