В какой резьбе, в треугольной или трапецеидальной, меньше потери на трение?

⇐ ПредыдущаяСтр 73 из 84Следующая ⇒

Обозначим трапецеидальную резьбу с шагом 10 мм, если наружный диаметр 80 мм. Обозначение трапецеидальной резьбы: Тг 80 х 10.

13.8. Упорную резьбу (см. рис. 13.2, и) применяют в нажимных винтах с большой односторонней осевой нагрузкой. Эта резьба имеет несимметричный трапецеидальный профиль (угол наклона рабочей части профиля 3°, нерабочей 30°). Закругление (см. размер е, рис. 13.2, и) повышает прочность винта. Условное обозначение упорной резьбы для наружного диаметра 80 мм и шага 16 мм — S 80 х 16, т. е. аналогично обозначению трапецеидальной резьбы.

По сравнению с трапецеидальной резьбой упорная передает... осевую силу {большую или меньшую). Почему ?

Резьба может быть изготовлена:

• нарезанием слесарным инструментом — метчиками, плашками (как вручную, так и на станках);

• нарезанием резцом на токарно-винторезном станке или на специальных болтонарезных станках;

• фрезерованием на специальных резьбофрезерных станках;

• накаткой на специальных резьбонакатных станках (большинство стандартных крепежных деталей);

• отливкой чугунных, пластмассовых, стеклянных деталей и деталей из цветных сплавов;

• выдавливанием для тонкостенных деталей (например, из латуни).

Конструкции резьбовых деталей и применяемые материалы

Основные резьбовые крепежные детали — болты, винты, шпильки, гайки, а также шайбы и устройства, предохраняющие резьбовые соединения от самоотвинчивания, гаечные ключи.

3.8. Болтом (см. рис. 13.3, а) называется резьбовое изделие цилиндрической (или конической) формы, снабженное на одном конце головкой, а на другом резьбой, на которую навинчивается гайка. На рис. 13.3, б показан винт.

Рис. 13.3.

ний: Типы резьбовых соединение: а —болтовое; б — соединение

винтом; в — соединение шпилькой

Резьбовое изделие цилиндрической формы, снабженное на одном конце головкой, а на другом резьбой (гайкой служит деталь), называется винтом.

Болтами (рис. 13.3, а) скрепляют детали не очень большой толщины. Отверстия в соединяемых деталях выполняют несколько большего диаметра, чтобы можно было легко вставить болт, не повредив резьбы. С торца головку болта обтачивают на конус (снимают фаску), чтобы срезать вершины углов призмы, которые могут создавать затруднения при захватывании ключом.

Резьбу у болтов накатывают или нарезают на заготовках, полученных горячей высадкой из прутка. Болты также изготовляют из фасонного прутка (шестигранного или другого профиля) на токарно-винторезных станках или автоматах.

Болты и винты находят широкое применение во всех отраслях машиностроения для получения разъемных соединений. Они стандартизованы.

13.10. Конструктивные формы болтов и винтов. По форме головки болты и винты бывают с шестигранной головкой (рис. 13.4, а), квадратной (рис. 13.4, б), цилиндрической (рис. 13.4, в), полукруглой (рис. 13.4, г), потайной (рис. 13.4, д) с углублением под шестигранный ключ (рис. 13.4, е) или специальную отвертку (рис. 13.4, ж). Имеются и другие конструкции головок.

Болты, как правило, имеют головку, захватываемую снаружи инструментом — гаечным ключом, рис. 13.4, а, б, винты — специальным торцовым ключом (рис. 13.4, в—ж).

Концы болтов и винтов выполняют плоскими (рис. 13.5, а), с конической фаской (рис. 13.5, б) или сферическими (рис. 13.5, в).

Рис. 13.4. Виды болтов и винтов

Рис. 13.5. Конструктивные элементы болтов, винтов и шпилек

Винты, показанные на рис. 13.6, называются установочными. Их применяют для фиксации положения деталей и предотвращения их сдвига. Винты с плоским торцом (рис. 13.6, а) можно применять при малой толщине деталей; с коническим (рис. 13.6, б) и ступенчатыми (рис. 13.6, в, г) — для дета- леи, имеющих предварительное засверлива-ние. Установочные винты изготавливаются небольшой длины с резьбой по всей длине. Винты с засверленным концом (рис. 13.6, д) используют совместно с шариком).

Рис. 13.6. Установочные винты

13.11. Шпильки. На рис. 13.3, в, г показана шпилька. Шпильки применяют, когда по конструктивным особенностям соединений установить болт или винт нельзя.

Шпилька — резьбовое изделие цилиндрической формы, имеющее с обоих концов резьбы, один конец которой (головка) ввинчивается в деталь, а на другой навинчивается гайка. Резьбовое изделие, показанное на рис. 13.3, г, можно назвать болтом-шпилькой.

Шпильки делят на два типа: с проточкой (рис. 13.7, а); без проточки, со сбегом резьбы на посадочном конце (рис. 13.7, б). Один конец шпильки ввинчивается в тело детали до отказа с затяжкой на сбег резьбы (шпилька ввинчивается, например, с помощью двух гаек, см. шаг 13.14, рис. 13.11, а). Диаметр резьбы на обоих концах шпильки, как правило, одинаков. Глубина ввинчивания /_ш зависит от материала детали, определяется по табл. 13.3.

Рис. 13.7. Конструкции шпилек

Таблица 13.3. Минимальная относительная длина завинчивания l _ш в корпус шпилек (винтов), изготовленных из различных материалов

а_в стальной шпильки (винта), МПа	l_w / d при материале корпуса (ст_в, МПа)
а_в стальной шпильки (винта), МПа	Сталь (300-400)	Дюралюминий (360-400)	Бронза (250-200)	Чугун (180-250)	Силумин (160-200)
400-500	0,8-0,9	0,8-0,9	1,2-1,3	1,3-1,4	1,4-2,0
900-1000	1,6-2,0	1,6-2,0	1,8-2,2	1,8-2,2	2,0-2,5

13.12. Гайки. Болты и шпильки снабжены гайками.

Гайки имеют различную форму. Наиболее распространены шестигранные гайки. На рис. 13.8 показаны шестигранные гайки, применяемые в машиностроении: а — с одной фаской; б — с одной фаской и проточкой; в —

Рис. 13.8. Конструктивные формы гаек

прорезные; г — корончатые. У корончатых гаек для установки стопорных шплинтов выполнены прорези. Имеются и другие конструктивные разновидности шестигранных гаек. Для крепления подшипников качения, рулевого устройства в велосипедах, мотоциклах и других машинах применяют круглые гайки со шлицами (рис. 13.8, д). При частом отвинчивании и завинчивании с небольшой силой затяжки применяют" гайки-барашки (рис. 13.8, е, ж).

Высота рабочей части нормальных гаек Н'и 0,8J ( d — диаметр резьбового изделия); при малых осевых нагрузках Я» (0,5 -н 0,6)of; при больших Н< 1,6 d .

Рис. 13.9. Гайки

На рис. 13.9: в — шестигранная гайка с двумя фасками для больших осевых нагрузок (#« l ,6 d ); г — шестигранная гайка с одной фаской для незначительных осевых нагрузок (#«0,6cf); ж — шестигранная гайка с глухим резьбовым отверстием; з — шестигранная гайка с буртиком; и — круглая гайка с накаткой и углублением под ключ; к — круглая гайка с отверстиями на торце под ключ. Остальные гайки описаны в шаге 13.12.

13.13. Шайбы. Под гайки, головки болтов и винтов, как правило, устанавливают шайбы.

Назначение шайб — увеличение опорной поверхности и предохранение деталей от задиров.

Для стопорения служат специальные шайбы. Наибольшее распространение в машиностроении получили шайбы круглые (рис. 13.10, а). Первые изготовляют штамповкой, вторые обрабатывают на токарных станках. Толщина шайбы и наружный диаметр зависят от диаметра резьбового изделия. Шайбу плоскую квадратную или особой формы (рис. 13.10, б) применяют для стопорения гайки; круглую лепестковую (рис. 13.10, в) — для стопорения круглых гаек со шлицами; круглую пружинную (рис. 13.10, г) — для стопорения любых гаек.

Опишите работу пружинной шайбы. Предохраняют ли эти шайбы детали от задиров, увеличивают ли опорную поверхность?

Рис. 13.10. Шайбы

13.14. Гаечные замки. Во избежание самоотвинчивания гаек, винтов применяют особые устройства, называемые гаечными замками.

Существует очень много способов стопорения или предохранения гаек от самоотвинчивания. В шаге 13.13 описаны некото-рые конструкции гаечных замков (см. рис. 13.10, б— г). При установке контргайки 2 (рис. 13.11, а) создается дополнительное натяжение и трение в резьбе, поэтому самоотвинчивание гайки 1 затрудняется. При установке пружинной шайбы (см. рис. 13.10, г) самоотвинчивание исключается за счет упругости шайбы. Кроме того, упругость этой шайбы значительно уменьшает вибрации гайки. При установке шплинта (рис. 13.11, б, в) или при обвязке группы болтов проволокой (рис. 13.11, г) гайка жестко соединяется со стержнем болта (шпильки). Иногда гайки жестко соединяют с деталью с помощью специальной шайбы (см. рис. 13.10, б), планки (рис. 13.11, д) и т. п.

Рис. 13.11. Конструкции гаечных замков

13.15. Ответить на вопросы контрольной карточки 13.1.

Контрольная карточка 13.1

Вопрос	Ответы	Код
Определите, какая резьба у болта, показанного на рис. 13.1	Левая Правая Определить нельзя	1 2 3
Что называется шагом резьбы?	Расстояние между двумя одноименными точками резьбы одной и той же винтовой линии Расстояние между двумя одноименными точками двух рядом расположенных витков резьбы	4 5
Определите наименование резьбового изделия, показанного на рис. 13.11, а, б	Болт Винт Шпилька Определить нельзя	6 7 8 9
Определите нормальную глубину ввинчивания стальной (сг_в = 450 МПа) шпильки с резьбой М20 (материал детали — чугун)	10 мм 15 мм 20 мм 26 мм 40 мм	10 11 12 13 14
Какую резьбу следует выбрать при проектировании тяжело нагруженного крепежного узла (без уточнения осевой нагрузки, диаметра и шага резьбы)?	Метрическую Дюймовую Прямоугольную Трапецеидальную Упорную	15 16 17 18 19

§ 3. Зависимость между моментом, приложенным к гайке, и осевой силой

13.16. При завинчивании гайки (рис. 13.12) к ключу прикладывают вращающий момент

(13.1)

где F _кл — усилие на конце ключа; L_p — расчетная длина ручки ключа.

Рис. 13.12. К расчету момента на ключе

Момент движущих сил равен сумме моментов сил сопротивления, т. е.

(13.2)

где Т — момент в резьбе; Т_т — момент сил трения на опорном торце гайки. Момент в резьбе определяют по формуле

(13.3)

где F₃ — сила затяжки болта (осевая сила, растягивающая болт); Ψ — угол подъема винтовой линии; d ₂ — средний диаметр резьбы; φ' — приведенный угол трения.

Момент сил трения на опорной поверхности

(13.4)

здесь f ≈ 0,15 — коэффициент трения между поверхностью гайки (головки) и детали; D — диаметр захвата гаечного ключа (опорного торца гайки); d ₀ = d ₁ + (1 ÷ 1,5) мм — диаметр отверстия в детали под болт.

Подставляя полученные выражения Т и Т_т в формулы (13.1) и (13.2) для момента завинчивания, получим момент на ключе

(13.5)

Длина стандартных ключей: L = I 5 d при .

Для чего необходимо определять момент на ключе T _кл ?

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 777; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 68 69 70 71 727374 75 76 77 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!