Калькулятор Прочности Резьбы на Срыв

Введение

Калькулятор прочности резьбы на срыв вычисляет площадь среза и нагрузку срыва резьбы для наружной (болт/шпилька) и внутренней (гайка/резьбовое отверстие) резьбы. Срыв резьбы — один из наиболее распространённых видов отказа резьбовых соединений при перетяжке или ударной нагрузке, особенно когда болт из высокопрочной стали ввинчивается в мягкий материал (алюминий, чугун, пластик). Расчёт минимальной длины зацепления резьбы — обязательный этап проектирования любого нагруженного резьбового соединения. Калькулятор реализует упрощённый метод через площадь среза по критерию Мизеса, охватывая метрические резьбы по ГОСТ 9150 и дюймовые UNC.

Как это работает

Площадь среза: As = π × n × Le × (0.5/n + 0.57735 × (d_min − D_maj/2)), где n = 1/P (число витков на мм), Le — длина зацепления (мм), d_min — минимальный диаметр наружной резьбы, D_maj — максимальный диаметр внутренней резьбы. Нагрузка срыва: F_срыв = As × 0.577 × Sy (критерий Мизеса), где Sy — предел текучести материала (МПа). Пользователь вводит тип и размер резьбы, длину зацепления и предел текучести. Калькулятор выдаёт площадь среза и нагрузку срыва для наружной и внутренней резьбы.

Сценарии использования

• Определение минимальной глубины резьбового отверстия М10 в корпусе из алюминиевого сплава АЛ9 для болта кл. 8.8 при усилии затяжки 25 кН: расчёт длины зацепления, при которой F_срыв > F_затяжки с коэффициентом запаса 1.5.
• Проверка прочности резьбы М16 на шпильке из стали 40Х при замене на более прочный болт кл. 12.9: убедиться, что площадь среза резьбы в корпусе из СЧ20 не является слабым звеном.
• Расчёт минимальной длины шпильки в резьбовом отверстии корпуса из АЛ24 для обеспечения прочности соединения при динамической нагрузке.

Часто задаваемые вопросы