Мощность машин и её преобразование в механизмах 29 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 65 из 81Следующая ⇒

За критерий оценки прочности соединения можно принять осевую силу вырывания винта. Её можно определить по формуле F = 1,4d1∙σв∙S + 150.

В табл. 7 приведены данные о ввинчивании самонарезающих винтов в испытательную пластину и по испытаниям прочности головки винтов на минимальное сопротивление скручиванию по данным, взятым из ГОСТ Р ИСО 1478 и 2702-93.

Таблица 7

Резьба, мм

Диаметр резьбы, мм

Толщина

листа S, мм

Диаметр отверстия

dотв , мм

Сопротивление

скручиванию,

миним., Нм

размер

шаг

наружный

внутренний

ST 2,9

1,1

2,76…2,9

2,08…2,18

1,2…1,3

2,4…2,5

1,5

ST 3,5

1,3

3,35…3,53

2,51…2,64

1,85…2,1

2,7

ST 3,9

1,4

3,73…3,91

2,77…2,92

3,4

ST4,2

4,04…4,22

2,92…3,10

4,4

ST 4,8

1,6

4,62…4,8

3,43…3, 53

3,1…3,2

4,0…4,1

6,3

ST 5,5

1,8

5,28…5,46

3,99…4,17

4,74…4,78

10,0

ST 6,3

6,03…6,25

4,79…4,88

4,7…5,1

5,48…5,52

13,5

Данные табл. 7 могут быть использованы при проектировании. В отечественной технической и справочной литературе материалов по расчётам и проектированию соединений с самонарезающими винтами крайне мало. Поэтому разработка научно-обоснованных норм и решений является актуальной задачей.

Имеются крепёжные детали с метрической резьбой на стержне трёхгранной (лобулярной) формы. Подобная форма стержня с успехом применяется на самонарезающих винтах, например, для установки в глухие отверстия пластмассовых деталей. Винты с таким стержнем называют «Plastite» (Пластайт).

Примечание. Широко употребляемое сокращённое название винтов «саморез», конечно, неверное. В технической литературе и документации надо писать «Винт самонарезающий».

Винты сверлящие

Сверлящими могут быть крепёжные детали с самонарезающей и метрической резьбой. На конце резьбовой части имеется сверло (сверлящий конец), способное просверлить отверстие в процессе сборки соединения. Основные характеристики сверлящих самонарезающих винтов и процесса сборки приведены в табл. 8. Получение сверла производится методом штамповки до накатки резьбы. Для этой операции применяют специальные автоматы. Длина сверла назначается (выбирается), исходя из толщины пакета соединяемых (просверливаемых) листов. Важно, чтобы отверстие было просверлено раньше, чем витки резьбы войдут в контакт с отверстием. У метрических винтов канавка сверла должна заходить на 3-4 витка в зону резьбы. Поверхностная твёрдость сверлящей части винтов должна быть не менее 560 НV 0,3, а твёрдость сердцевины 240…425 НV.

Таблица 8

Обозначение резьбы (d1)

ST 2,9

ST 3,5

ST 3,9

ST4,2

ST4,8

ST 5,5

ST 6,3

Внутренний диаметр резьбы, d2, мм

2,18

2,64

2,92

3,10

3,53

4,17

4,88

Диаметр сверла, d р , мм

2,3

2,8

3,1

3,6

4,1

4,8

5,8

Диаметр отверстия, dотв, мм

2,4

2,9

3,2

3,7

4,2

4,9

5,9

Суммарная толщина листов, от…до, мм

0,7…1,9

0,7…2,2

0,7…2,4

1,8…3

1,8…4,4

1,8…5,2

2…6

Толщина испытат. листа S, мм

1,4

Осевое усилие сверления, Н

150

250

350

Время испытания на сверление, с

4,5

Скорость вращения, об/мин

1800…2500

1000…1800

Гайки и шпильки приклёпываемые

Этот вид крепёжных деталей пока не стандартизован, их выпускают и применяют под торговым (фирменным) знаком Rivkle®, не установлено и единое название на российском рынке – приклёпываемые, заклёпочные, резьбовые и винтовые заклёпки и др. Эти детали удачно решают задачи получения на тонкостенных деталях элементов конструкции внутренней или наружной резьбы. Они могут быть установлены в детали из металлов, пластмасс, керамики, в местах с односторонним доступом. При постановке не повреждается уже обработанная поверхность детали, например, с покрытием, окраской. В отличие от приваривания гаек, болтов и шпилек контактные детали не подвергаются температурному воздействию, не нарушаются требования экологии, не создаётся очагов коррозии. При установке гаек и шпилек можно одновременно произвести соединение нескольких тонкостенных деталей.

Шпильки состоят из двух частей – резьбового стержня с головкой и деформируемой гильзы. Гайка и гильза шпильки имеют под головкой тонкостенный участок, который при приложении осевого усилия деформируется и обеспечивает надёжную фиксацию. Гайки могут иметь сквозное отверстие или закрытый конец (таблица 9). Внешний вид шпильки представлен там же. Гайки и шпильки имеют плоские, потайные или иного вида головки, а наружную часть – шестигранную или цилиндрическую с насечкой (рифлением). Соответственно отверстия в деталях имеют шестигранную или круглую форму. Толщина соединяемого пакета деталей определяется длиной осаживаемого утонённого участка гайки или гильзы шпильки. На рис. 30 показана последовательность установки гаек. Установка шпильки - аналогична. На рис. 31 показаны примеры соединений.

Для мелкосерийной сборки может применяться ручной цанговый инструмент для размеров до М5 или электроинструмент – до М10 (производительность до 5 штук в минуту). Автоматизированный пневмо-гидравлический инструмент производительностью 20…30 шт./мин рассчитан на крупные партии и размеры от М3 до М14, имеет автоматический подвод их в зону установки, контроль усилия постановки.

img033

Рис. 30

img034

Рис. 31

Крепёжные изделия комбинированные

К таким крепёжным изделиям относят болты, винты и гайки с невыпадающей шайбой (шайбами). Для болтов и винтов изготавливают специальные шайбы с внутренним диаметром чуть больше диаметра стержня под накатку резьбы, но меньше номинального (наружного) диаметра резьбы. Шайбы собирают с болтом перед накаткой резьбы. У гаек на опорном торце делают кольцевой выступ высотой больше толщины шайбы и наружным диаметром несколько меньше внутреннего диаметра шайбы. Шайбу надевают на выступ гайки и завальцовывают её. Названные конструкции применяют в случаях установки шайб увеличенных размеров по диаметру и толщине, термообработанных, тарельчатых и иных конструкций, когда не удаётся сделать деталь с фланцем. Ещё одна причина – фланец может испортить покрытие или окраску. Сборку с шайбами, как правило, производят на заводе-изготовителе крепёжных изделий. На автосборочный (или иной) завод поступает одна деталь, а не 2-3, снижаются расходы на транспортировку, складирование, учёт и сборку.

img020

Рис. 32

Ещё один пример сборной детали – гайки с резьбовой пружинной вставкой рис. 32. Вставки известны под торговым названием HeliCoil®, их применяют в высоконагруженных соединениях. Резьбовая вставка это спираль, имеющая наружную и внутреннюю резьбу с полем допуска 6Н или 4Н, навитая из пружинной проволоки ромбовидного сечения, с твёрдостью не менее 425 HV 0,2 и временным сопротивлением не менее 1400 Н/мм2. В корпусе гайки специальным метчиком нарезают резьбу, в которую завинчивается резьбовая вставка. Нормальный вариант резьбовой вставки называют HeliCoil® plus free running (для свободного навинчивания). Соединения с резьбовыми вставками отличаются высокой износостойкостью при многократных разборках, качеством поверхности резьбы, коррозионной и термостойкостью. Резьбовые вставки устанавливают для повышения прочности резьбовых соединений в корпусных деталях, в том числе из сплавов на основе алюминия, магния и других цветных металлов, а также в ремонтных целях в узлах с изношенной или повреждённой резьбой.

Таблица 9. Крепёжные детали и их составные части (жирным шрифтом выделены прогрессивные решения)

1. Винты и винты самонарезающие. Формы головок

№

Эскиз

Наименование

1.1

Цилиндрическая (низкая)

1.2

Цилиндрическая со сферой

1.3

Плоская скруглённая

1.4

Потайная

1.5

Полупотайная

1.6

Полукруглая

1.7

img042

Фасонная с фланцем

2. Винты и винты самонарезающие.

Формы внутреннего привода

2.1

Прямой (шлиц)

2.2

Крестообразный, тип Н (Филлипс)

2.3

Крестообразный, тип Z (Позидрив)

2.4

Шестигранный внутренний

2.5

Квадратный внутренний

2.6

Звездообразный

внутренний

ГОСТ Р ИСО 10664-2007

2.7

Двенадцатигранный внутренний

2.8

img040

Комбинированный

(крестообразный-прямой,

звездообразный-прямой)

2.1

Прямой (шлиц)

3. Болты. Формы головок

3.1

Шестигранная, шестигранная

уменьшенная

3.2

Шестигранная с опорным выступом (с мёртвой шайбой)

3.3

Шестигранная с буртом

3.4

Шестигранная с фланцем

ДИН 6921, ГОСТ Р 50274-92

3.5

Звёздообразная с малым фланцем (с буртом)

ГОСТ Р 52854-2007

3.6

img031

Звёздообразная с большим фланцем

ГОСТ Р 52855-2007

3.7

Двенадцатигранная с фланцем

3.8

Квадратная

3.9

Квадратная с буртом

3.10

img015

Цилиндрическая плоская

приварного болта

3.11

img016

Приклёпываемая (болта), Rivkle®

3.12

img058

Цилиндрическая с насечкой

на подголовке

3.13

Т – образная (с квадратным

подголовком)

3.14

Полукруглая (или потайная)

с квадратным подголовком

(или с усом)

4. Болты и винты. Формы стержней

4.1

Нормальный

(диаметр стержня = диаметру резьбы)

4.2

Уменьшенный

(диаметр стержня ≈ среднему диаметру резьбы)

4.3

Утонённый

(диаметр стержня < внутреннего диаметра резьбы)

4.4

Ступенчатый

4.5

Резьбозачищающий,

резьбонарезающий

4.6

Резьбовыдавливающий

5. Болты, винты, шпильки, винты самонарезающие. Формы концов стержневой части

5.1

Без фаски

5.2

С фаской

5.3

Конический, с усечённым конусом

5.4

Цилиндрический

5.5

Цилиндрический с конусом,

с усечённым конусом

5.6

Резьбовыдавливающий

5.7

Конический с метрической резьбой

5.8

С режущей кромкой

5.9

img041

Со сверлом (сверлящий)

5.10

Конический

винта самонарезающего (тип С)

ГОСТ Р ИСО 1478-93

5.11

Конический скруглённый

винта самонарезающего

(тип R), ИСО 1478-2005

5.12

Плоский

винта самонарезающего (тип F),

ГОСТ Р ИСО 1478-93

6. Крепёжные детали с внутренней резьбой. Гайки

6.1

Шестигранная (низкая, высокая)

С опорным выступом (выступами)

6.2

Шестигранная с буртом

6.3

Шестигранная с фланцем

ГОСТ Р 50592-93

6.4

12-гранная с фланцем

6.5

Шестигранная прорезная, корончатая

6.6

Самостопорящаяся

с кольцевой вставкой

из полимера,

ГОСТ Р 52273-92

6.7

Самостопорящаяся

цельнометаллическая

с деформированной резьбой

ГОСТ Р 52272-92

6.8

Квадратная (закладная)

6.9

img064

Неподвижная (клинч)

6.10

Приварные

6.11

img035

Пластинчатая U-образная

одновитковая, многовитковая

6.12

img053

Приклёпываемая

(заклёпочная), Rivkle®

Изображение на чертежах разъемных соединений

ГОСТ 2.315-68 предусматривает упрощенные и условные изображения крепежных деталей на сборочных чертежах.

При упрощенных изображениях (рис.33) резьба показывается по всей длине стержня крепежной резьбовой детали. Фаски, скругления, а также зазоры между стержнем детали и отверстием не изображаются. На видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси резьбы, резьба на стержне изображается одной окружностью, соответствующей наружному диаметру резьбы. На этих же видах не изображаются шайбы, примененные в соединении.

Соединение болтом упрощенное. ГОСТ 2.315–68

Рис.33

При изображении болтовых соединений размеры болта, гайки и шайбы берутся по соответствующим ГОСТам. На учебных сборочных чертежах, с целью экономии времени, болт, гайку и шайбу рекомендуется вычерчивать не по всем размерам, взятым из ГОСТа, а только по его диаметру и длине стержня. Остальные размеры обычно определяются по условным соотношениям элементов болта и гайки в зависимости от диаметра резьбы.

Соединение шпилькой упрощенное. ГОСТ 2.315–68

Рис.34

При вычерчивании на сборочных чертежах шпилечного соединения рекомендуется, как при болтовом соединении, пользоваться условными соотношениями между диаметром резьбы d и размерами элементов гайки и шайбы. Длину l1 ввинчиваемого (посадочного) конца шпильки выбирают в зависимости от материала детали.

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 334; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 60 61 62 63 646566 67 68 69 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!