Лекция 14. Резьбовые соединения
Обзор: Преимущества и недостатки резьбовых соединений. Классификация резьбы. Геометрические параметры. Требования к резьбе. Классификация крепежных деталей.
Бесплатно
Просмотр: эта статья прочитана 11264 раз

pdf

Краткий обзор
Полностью материал скачивается выше, предварительно выбрав язык

 а) болт, б) винт, в) шпилька с гайкойСоединения являются важными элементами машиностроительных конструкций. Опыт эксплуатации транспортных технических средств показал, что большое количество отказов в их работе связано с неудовлетворительным качеством соединений. Поэтому основным критерием работоспособности соединений (а также соответствующих расчетов)  является прочность.

 По признаку разъёмности все виды соединений можно разделить на

  • разъемные
  • неразъемные.

 К разъемным соединениям, которые могут разбираться без повреждения составляющих их деталей, принадлежат:

  • резьбовые;
  • шпоночные;
  • шлицевые;
  • профильные;
  • штифтовые;
  • клиновые.

 К неразъемным соединениям, которые не могут разбираться без повреждения составляющих их деталей, принадлежат:

  • сварные;
  • заклепочные;
  • паянные;
  • клеевые.

Резьбовые соединения

 Резьба – это выступы, образованные на основной поверхности винтов или гаек и расположенные по винтовой линии.

 Резьбовые соединения − наиболее распространенные разъемные соединений, осуществляющиеся при помощи деталей, имеющих внешнюю (болты, винты, шпильки и др.) и внутреннюю (гайки, резьбовые отверстия в корпусных деталях) резьбу.

  Преимущества:

  • высокая надежность;
  • удобство сборки и разборки;
  • возможность создания больших осевых нагрузок;
  • относительно небольшая стоимость, обусловленная стандартизацией и массовым производством крепежных резьбовых деталей.

Недостатки:

  • концентрация напряжений во впадинах резьбы, снижающая усталостную прочность соединения;
  • необходимость применения во многих случаях средств стопорения (для предотвращения самоотвинчивания резьбы).


Классификация резьбы

 По форме основной поверхности:

  • цилиндрические (наиболее распространены);
  • конические  (применяют для плотных соединений труб, пробок и т.п.).

По форме профиля резьбы

  • треугольная (соответствующий контур abc на рисунке 1, а),
  • прямоугольная,
  • трапецеидальная,
  • круглая и другие резьбы. 

По направлению винтовой линии :

  • правая (наиболее распространена)
  • левая.

По числу заходов

  • однозаходная (наиболее распространенную),
  • двухзаходная и другие резьбы.

 Многозаходные резьбы применяются в винтовых механизмах. 

 По назначению:

  • крепежная;
    • метрическая с треугольным профилем   – основная крепежная резьба;
    • трубная  – с закругленными вершинами и впадинами (ГОСТ 6357-73);
    • круглая (ГОСТ 6042-71) и др.
  • ходовая (для винтовых механизмов)
    • трапецеидальная симметричная (ГОСТ 9484-73);
    • упорная (ГОСТ 10177-62);
    • прямоугольная.

Основныее геометрические параметры

  •  d – внешний диаметр;
  •  d1 – внутренний диаметр;
  • d2 – средний диаметр;
  • h – рабочая высота профиля;
  • р – шаг резьбы;
  • р1 – ход резьбы (р1= рn, где n – число заходов);
  •  угол профиля;
  •  угол подъема винтовой линии по среднему диаметру,

  Все геометрические параметры резьбы и допуски на их размеры регламентируются соответствующими стандартами.

Требования к резьбе

 Основные требования к крепежной резьбе:

  • прочность;
  • технологичность;
  • относительно большие силы трения в резьбе, предотвращающие самоотвинчивание.

Основные требования к ходовой резьбе:

  • малые силы трения для увеличения ККД и уменьшения износ;,
  • прочность;
  • технологичность.

 Изготовление резьбы проводится нарезанием вручную метчиками  или плашками, нарезанием на токарно-винторезных станках и специальных станках, фрезерованием, накаткой, литьем (для деталей с пластмассы, стекла, металлокерамики) и выдавливанием (для деталей из жести, пластмассы).

Классификация крепежных деталей

 Резьбовые соединения осуществляются с применением крепежных деталей, к которым относятся

  • болты ;
  • винты ;
  • шпильки  с гайками .

 При необходимости резьба нарезается на споряженных поверхностях соединяемых деталей.

 Преимуществами болтовых соединений является то, что не нужно нарезать резьбу в соединяемых деталях. Это особенно важно в тех случаях, когда материал детали не может обеспечить достаточную прочность резьбы.

 Недостатки болтового соединения:

  • обе соединенные детали   должны иметь места для  расположения   гайки или головки   винта;
  • при завинчивании  и  отвинчивании гайки необходимо удерживать головку винта от проворачивания;
  • по  сравнению с винтовым, болтовое соединение немного увеличивает массу изделия и больше искажает его внешние очертания.

 Винты и шпильки применяют в тех случаях, когда применение болтов невозможно или нерационально. Например, нет места для размещения гайки (головки), нет доступа к гайке (головке), при большой толщине детали необходимо глубокое сверление и длинный болт и т.п.

 Если при эксплуатации деталь часто снимают и потом снова ставят на место, то ее следует крепить болтами или шпильками, потому что винты при многоразовом завинчивании могут повредить резьбу в детали. Повреждение резьбы более вероятно для малопрочных хрупких материалов, например из чугуна, дюралюминия и т.п.

 Подкладную  шайбу  ставят  под  гайку  или  головку  винта для

  • уменьшения смятия детали гайкой, если деталь изготовлена из менее прочного материала (пластмассы, алюминия, дерева и т.п.);
  • для предотвращения чистых поверхностей деталей от царапин при завинчивании гайки (винта); для перекрытия большого зазора отверстия.  

  В   других   случаях   подкладную   шайбу   ставить нецелесообразно. Кроме подкладных шайб применяют стопорные   или   предохранительные  шайбы,     предотвращающие от  самоотвинчивания.

 Механические свойства крепежных деталей нормируются. Согласно ГОСТ 1759-70  на болты, винты и шпильки установлены 12 классов прочности, каждый с которых обозначается двумя числами. При этом первое число, умноженное на 100, означает предел прочности необходимого материала , а второе, умноженное на 10 (в процентах), – отношение предела текучести к пределу прочности. На гайки установлены 7 классов прочности при обозначении каждого одним числом, которое умноженное на 100, дает значение механических напряжений от исследуемой нагрузки F.

Размер: 500 КВ

Формат: pdf

Язык: русский, украинский

 

Получить RSS Еще публикации по теме

Больше статей...

 На главную страницу

Оцените сайт

Примеры расчетов
Пример расчета прямозубой цилиндрической передачи
Пример расчета прямозубой цилиндрической передачи. Выполнен выбор материала, расчет допускаемых напряжений, расчет на контактную и изгибную прочность.

Пример решения задачи на изгиб балки
В примере построены эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, найдено опасное сечение и подобран двутавр. В задаче проанализировано построение эпюр с помощью дифференциальных зависимостей, провелен сравнительный анализ различных поперечных сечений балки.

Пример решения задачи на кручение вала
Задача состоит в проверке прочности стального вала при заданном диаметре, материале и допускаемых напряжениях. В ходе решения строятся эпюры крутящих моментов, касательных напряжений и углов закручивания. Собственный вес вала не учитывается

Пример решения задачи на растяжение-сжатие стержня
Задача состоит в проверке прочности стального стержня при заданных допускаемых напряжениях. В ходе решения строятся эпюры продольных сил, нормальных напряжений и перемещений. Собственный вес стержня не учитывается

Применение теоремы о сохранении кинетической энергии
Пример решения задачи на применение теоремы о сохранение кинетической энергии механической системы

Определение реакций опор твердого тела
Исходные данные и примеры решения задачи Определение реакций опор твердого тела (задача С-2 из cборника заданий для курсовых работ по теоретической механике А.А. Яблонского)

Определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям движения
Пример решение задачи на определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям движения

Определение скоростей и ускорений точек твердого тела при плоскопараллельном движении
Пример решения задачи на определение скоростей и ускорений точек твердого тела при плоскопараллельном движении

Определение усилий в стержнях плоской фермы
Пример решения задачи на определение усилий в стержнях плоской фермы методом Риттера и методом вырезания узлов

Применение теоремы об изменении кинетического момента
Пример решения задачи на применение теоремы об изменении кинетического момента для определения угловой скорости тела, совершающего вращение вокруг неподвижной оси.


Учебники
А.А. Яблонский, В.М. Никифорова Курс теоретической механики, т.1 и 2
Курс теоретической механики для студентов высших учебных заведений в двух томах.

С.М. Тарг. Краткий курс теоретической механики
С.М. Тарг. Краткий курс теоретической механики. 10-е издание,1986 г.

Беляев Н.М. Сопротивление материалов
Учебник по сопротивлению материалов для студентов политехнических, транспортных, строительных, гидротехнических, энергетических и машиностроительных вузов

М.Н.Иванов, В.А. Финогенов - Детали машин
Учебник по дисциплине 'Детали машин и основы конструирования' в электронном формате. 12-е издание, исправленное, год издания 2008.

Н.Ф.Киркач, Р.А.Баласанян - Расчет и проектирование деталей машин Учебник по дисциплине Детали машин и основы конструирования в формате djvu

В.И.Анурьев. Справочник инженера конструктора Три тома cправочника инженера-конструктора. Приведены современные справочные сведения по расчету и конструкциям осей, валов,подшипников, муфт, механический передач, разъемных соединений. Материалы, допуски и посадки и др.

ГОСТ 19523-81 Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А Выписка из ГОСТ 19523-81 Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А мощностью 0,55 кВт до 15кВт, мощность, асинхронная частота вращения, геометрические размеры

ГОСТ 25347-82 «ЕСДП, поля допусков и рекомендуемые посадки» (СТ СЭВ 144-75) Настоящий стандарт распространяется на гладкие элементы деталей с номинальными размерами до 3150 мм и устанавливает поля допусков для гладких деталей в посадках и для несопрягаемых элементов.

ГОСТ 520-2002. Подшипники качения Стандарт устанавливает допуски на основные размеры и точность вращения подшипников и другие технические требования

Больше закачек...