МЕТОДИКА ОЦЕНКИ УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ БОЛТОВ

Вторая Всероссийская научно-практическая
конференция
«Принципы и механизмы формирования
национальной инновационной системы Российской
Федерации», 06-07 октября 2011г.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТЛОСТИ БОЛТОВ,
РАБОТАЮЩИХ НА ОТРЫВ
В.П. Балджян
Мика – Прогресстех
ЗАДАЧИ СОВРЕМЕННОГО АВИОСТРОЕНИЯ



Снижение материальных и трудовых затрат при
конструировании, расчете, изготовлении и
эксплуатации ЛА;
Повышение срока службы и надёжности ЛА;
Снижение веса ЛА.
Для оценки усталостной прочности болтов
рекомендуется следующее уравнение:
где:



σr0 – рейтинг усталости для ненадрезанных конструктивных элементов;
Sэкв – эквивалентное локальное напряжение;
m – показатель степени, зависящий от материала болта.
Рейтинг усталости определяется экспериментальным путем.
Локальные напряжения определяются:
где:
 Ktн – коэффициент концентрации;

Pб – полное осевое усилие в болте;

Aнетто – минимальный площадь поперечного сечения
болта.
Для установления величины Ktн :
где:
 B - шаг резьбы;
 R – радиус скругления впадины резьбы.
Для метрической резьбы:
Определения осевой нагрузки
а) Предварительная осевая затяжка пакета отсутствует
б) Предварительная осевая затяжка выполнена в соответствии с
ОСТ 1 00017-89
где:
 Q - предварительная осевая затяжка;
 Kпакет – жёсткость соединяемого пакета деталей;
 Kболт – жёсткость болта на растяжение;
 χ - коэффициент основной нагрузки.
Определение податливости (жесткости болта)
где:
 λр – податливость резьбовой части болта;
 λГ.Б. – податливость головки болта;
 Абi – площадь поперечного сечения i-го участка гладкой части болта;
 Eб – модуль упругости материала болта;
 lбi – длина i-го участка болта.
где:




h – высота головки болта;
B – шаг резьбы;
d – наружный диаметр резьбы болта;
dср– средний диаметр резьбы болта.
Определение податливости (жесткости пакте)
где:
 D – диаметр опорной части головки болта;
 d0 – диаметр отверстия под болт в деталях пакета;
 tД – толщина детали, для которой вычисляется податливость;
 t – суммарная толщина пакета;
 Eд – модуль упругости детали, для которой вычисляется
податливость;
 tgα≈0.5.