Соединения 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