Калькулятор несущей способности болта при двойном срезе

Оцените разрушающую нагрузку болта на срез при двойном срезе — стандартная конфигурация с проушиной, где болт проходит через отверстие шарнирного наконечника между двумя ушками кронштейна.

⚠

Только вспомогательный инструмент предварительного проектирования. Этот калькулятор использует упрощённую инженерную модель для оценки на ранних этапах и не заменяет полную проверку механической конструкции, анализ чертежей производителя или испытания. Для окончательного утверждения конструкции критичных для безопасности деталей отправьте свой расчёт в SYZ Engineering на проверку.

FASTENER SHEAR STRENGTH · ASME B18.2.1 DIMENSIONS

Несущая способность болта при двойном срезе

Оценивает разрушающую нагрузку болта на срез при двойном срезе — стандартная конфигурация с проушиной, где болт проходит через отверстие шарнирного наконечника между двумя ушками кронштейна.

Диаметр болта (D)
[Дюймы]

Предполагается, что гладкая часть стержня охватывает обе плоскости среза — хорошая практика проектирования проушин держит резьбу вне плоскости среза.

Класс прочности / материал болта
τ ≈ 0.6 × UTS

Рабочая срезающая нагрузка (P)
[lbf]

Динамический коэффициент удара (Kd)
Ориентир SYZ

Расчётная несущая способность при двойном срезе

35,343 lbf

Несущая способность при одинарном срезе (одна плоскость): 17,671 lbf

✔ Sf = 2.01 : 1 — достаточный запас по ориентиру SYZ (Sf ≥ 2.0).

Инженерная модель (приближение, не сертифицированное значение прочности на срез)

Стандартный источник Номинальные диаметры болтов соответствуют ASME B18.2.1. Прочность на срез ≈ 0.6 × предел прочности при растяжении — широко используемое инженерное приближение, а не нормированное единое значение; для сертифицированной прочности на срез обратитесь к данным испытаний крепежа по ASTM F606 или к опубликованному производителем значению.

Метод расчёта A = π/4·D² · Double Shear = 2 × A × τ · Sf = Capacity / (P × Kd)

Допущения и ограничения

Предполагается, что стержень болта (а не резьба) охватывает обе плоскости среза — убедитесь, что длина зажима держит резьбу вне соединения.
τ≈0.6×UTS — распространённое приближение, а не гарантированное значение; фактическая прочность на срез зависит от технологии изготовления и партии материала.
Не проверяет смятие/выкалывание материала кронштейна или шарнирного наконечника вокруг отверстия под болт — отдельный вид разрушения, который может наступить раньше среза самого болта.
Не моделирует усталость, предварительную затяжку и вклад трения от зажима в несущую способность соединения.

СТАТИЧЕСКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

Справка: несущая способность при двойном срезе по размеру и классу болта

Значения, заранее рассчитанные по точной формуле выше, — для быстрого поиска без повторного ввода данных.

Размер болта	Grade 5 (~120 ksi)	Grade 8 (~150 ksi)	Метрический 12.9 (~177 ksi)	Высокопрочный, класс ~170 ksi
3/8″	15,904 lbf	19,880 lbf	23,415 lbf	22,531 lbf
7/16″	21,648 lbf	27,059 lbf	31,870 lbf	30,667 lbf
1/2″ (значение калькулятора по умолчанию)	28,274 lbf	35,343 lbf	41,626 lbf	40,055 lbf
5/8″	44,179 lbf	55,223 lbf	65,041 lbf	62,586 lbf
3/4″	63,617 lbf	79,522 lbf	93,659 lbf	90,124 lbf
1″	113,097 lbf	141,372 lbf	166,504 lbf	160,221 lbf

РАЗОБРАННЫЙ ПРИМЕР

Болт проушины 1/2″ Grade 8 при нагрузках ралли-кросса

Шарнирный наконечник крепится к кронштейну болтом 1/2″ Grade 8 при двойном срезе. Расчётная рабочая срезающая нагрузка — 8,000 lbf в условиях скоростной трассы.

Болт: диаметр 1/2″, Grade 8 (прочность на срез τ ≈ 90 ksi).
Площадь среза на плоскость A = π/4×0.5² ≈ 0.196 in². Несущая способность при одинарном срезе ≈ 17,671 lbf. При двойном срезе ≈ 35,343 lbf.
Рабочая нагрузка P = 8,000 lbf, Kd = 2.2 (скоростная трасса / удары о бордюры в ралли-кроссе).
Sf = 35,343 / (8,000 × 2.2) ≈ 2.01 : 1 — выше минимального ориентира SYZ (Sf ≥ 2.0), но лишь едва.
При небольшом запасе проверьте также несущую способность на смятие/выкалывание кронштейна или наконечника вокруг отверстия под болт — этот калькулятор проверяет только сам болт, а не окружающий материал.

Читайте также: Хаб ресурсов: рычаги подвески →