Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Классы прочности и материалы резьбовых деталей
Стальные болты, винты и шпильки в соответствии с ГОСТ 1759—70** изготовляют 12 классов прочности. Классы прочности и материалы резьбовых деталей приведены в табл. 7 . 1 . Класс прочности обозначается двумя числами. Первое число, умноженное на 100, указывает минимальное значение предела прочности в МПа, второе, деленное на 10, указывает отношение предела текучести к пределу прочности, а, следовательно, их произведение, умноженное на 10, представляет собой предел текучести. Табл.7.1. Механические характеристики материалов резьбовых деталей
При стесненных габаритах выбирают резьбовые детали высоких классов прочности, что позволяет снизить массу узла. При опасности перекосов опорных поверхностейследует выбирать, болты из стали повышенной пластичности. Головки часто завинчиваемых и отвинчиваемых винтов, концы стопорных винтов планируют для получения высокой твердости. Сильно напряженные винты из легированных сталей, а также среднеуглеродистой качественной стали подвергают улучшению или закалке. Термообработкой достигают повышения прочности винтов на 75 %. Применяют механические способы упрочнения винтов — обкатку резьбы и переходного участка от головки к стержню. В машинах, для которых решающее значение имеет уменьшение массы (самолеты), широко применяют винты из титановых сплавов (ВТ14, ВТ16). Масса винтов из титановых сплавов при одинаковых нагрузках вследствие меньшей плотности титана составляет 60 % от массы винтов из сталей. В отдельных резьбовых соединениях применяют также шайбы и гаечные замки. Обыкновенные шайбы представляют собой подкладки, помещаемые под гайки, головки болтов и винтов и служащие для увеличения опорной поверхности. Гаечные замки применяют для удержания гаек и винтов от самоотвинчивания. Для завинчивания и отвинчивания винтов со шлицами пользуются отвертками. Для завинчивания и отвинчивания остальных винтов и почти всех гаек применяют гаечные ключи. Две детали, сопрягаемые резьбой (болт и гайка, винт и гайка и т. д.), называют винтовой парой. Профиль резьбы определяется формой сечения витков в осевой плоскости. По форме профиля различают треугольную, прямоугольную, в частности квадратную, трапецеидальную и круглую резьбы. В зависимости от формы стержня, различают цилиндрические и конические резьбы. Резьба, расположенная на наружной поверхности детали, называется наружной, а на внутренней поверхности — внутренней. В зависимости от направления вращения контура, образующего резьбу, различают правую (см. рис. 25 б) и левую (рис 25, а)резьбы. Рис.25. Во всех случаях, когда нет необходимости применять левую резьбу, пользуются только правой резьбой. В зависимости от количества ниток резьбы, из, которых она образована, различают однозаходную, двухзаходную и другие резьбы. В резьбовых соединениях применяют исключительно однозаходные резьбы, как наиболее надежные в отношении самоторможения резьбовых деталей и предохраняющие их от самоотвинчивания. Многозаходные резьбы (двухзаходные, трехзаходные и т. д.) применяются в передачах винт — гайка и червячных. По назначению различают : крепежные резьбы, предназначенные для скрепления деталей; крепежно-уплотняющие резьбы, служащие не только для скрепления соединяемых деталей, но и создания герметичности их соединения; резьбы для передачи движения, применяемые в передачах винт — гайка и червяках червячных передач. В качестве крепежной применяют преимущественно треугольную резьбу, так как она наиболее прочная, обеспечивает большое трение на поверхности резьбовых деталей, проста и удобна в изготовлении и тем самым увеличивает надежность предохранения от самоотвинчивания. В качестве крепежно-уплотняющей резьбы также применяют треугольную резьбу, которая отличается от треугольной крепежной резьбы отсутствием радиальных зазоров между соединяемыми резьбовыми деталями. Резьбы других профилей применяют в основном для деталей, передающих движение. Основные параметры резьбы (цилиндрической): форма и размеры профиля; наружный d(D), внутренний d1 (D1) и средний d2(D2) диаметры резьбы, угол подъема резьбы ψ, шаг резьбы Ρ — расстояние между одноименными сторонами двух рядом расположенных витков, измеренное в направлении осевой линии резьбы; ход резьбы Рh — это расстояние, на которое переместится болт или винт вдоль своей осевой линии за один оборот; число заходов резьбы п, т. е. число ниток резьбы, приходящихся на ее ход. Для однозаходной резьбы шаг и ход резьбы равны между собой (рис.27), Наружный диаметр d резьбы является ее номинальным диаметром. Средний диаметр резьбы d2 = 0, 5(d + d1) (7.1) Из развертки на плоскость винтовой линии по среднему диаметру резьбы (рис. 26) следует, что (7.2)
Рис. 26. Распределение осевой нагрузки по рабочим виткам. В резьбовых соединениях осевая растягивающая нагрузка распределяется неравномерно по рабочим виткам резьбы. Впервые закон распределения был исследован и установлен Н. Е. Жуковским (1846—1921). В резьбовом соединении с гайкой, работающей на растяжение, и с нормальной податливостью винта и гайки эпюра распределения давления между витками получается с минимумом в средней части длины свинчивания. В связи с тем, что винты, как правило, работают со значительной силой начальной затяжки, для большей части винтов в машиностроении применяют расчеты на статическую нагрузку.
Рис. 27. Схема распределения нагрузки между витками резьбы по Η. Ε. Жуковскому Выход из строя винтов в указанных условиях нагрузки может происходить по одной из следующих причин: 1) разрыв стержня по резьбе или по переходному сечению; 2) повреждение или разрушение резьбы (смятие и износ, срез, изгиб); 3) разрушение у головки. Эти исследования выявили природу и степень неравномерности распределения нагрузки по рабочим виткам резьбы. Принципиальная картина распределения нагрузки по виткам резьбы для соединения типа болт — гайка показана на рис. 27.Увеличение высоты гайки практически не влияет на характер распределения. Гайки растяжения получили ограниченное распространение вследствие не технологичности конструкций. Более технологичной является конструкция гайки с торцовой выточкой и удаленным первым, наиболее нагруженным витком (рис. 28, вариант А), представляющая собой разновидность гайки растяжения. Рис. 28. Гайки шестигранные при одних и тех же диаметрах резьбы и высоте различают нормальные и облегченные, т. е. с меньшими наружными размерами. Шестигранные гайки изготовляют нормальной высоты, низкие, высокие и особо высокие. Шестигранные прорезные и корончатые гайки бывают нормальной высоты и низкие. Наиболее распространены шестигранные гайки. К специальным гайкам относятся: шестигранные гайки для крепления колес автомобилей, гайки, служащие для герметизации резьбовых соединений и ряд других. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-31; Просмотров: 647; Нарушение авторского права страницы