Расчет крутящего момента при затяжке резьбовых соединений

Каждый студент получает свой вариант расчета. В таблице 2 приведены основные формулы для определения крутящего момента при затяжке различных видов резьбового соединения. В формулах используются следующие обозначения:

d_p – средний диаметр резьбы

d_н - наружный диаметр резьбы

S – шаг резьбы

d_o – диаметр отверстия в соединяемых деталях

f – коэффициент трения в резьбе

f_т – коэффициент трения торца головки гайки по поверхности закрепляемой детали

[σ _p]- допустимое напряжение на растяжение, равное 0, 85 , где σ _т – предел текучести материала МПа

σ _{0, 2}- предел текучести, определяемый допуском на остаточное удлинение 0, 2% МПа

l – длина винта

l₀ - длина резьбы винта

l_i- длина ввинчиваемого резьбового конца шпильки

Таблица 2 Формулы для определения крутящего момента при затяжке резьбовых соединений

Виды соединений	Расчетные формулы
Завинчивание болта в резьбовое отверстие корпусной детали при свинчивании деталей   Завинчивание винта с цилиндрической головкой   Завинчивание винта с конической головкой   Навинчивание гайки на шпильку, установленную в гнезде	0, 984dн2[σ p](S/2π +0, 577fdp+0, 33fтd0)     0, 005dн3[σ 0, 2](6, 5fт+1)     0, 005dн3[σ 0, 2](9, 8fт+1)   0, 005dн3[σ 0, 2](6, 8fт+1)

Фиксация резьбовых соединений

В процессе эксплуатации резьбовые соединения подвергаются действию знакопеременных нагрузок, температур, коррозионной среды и других факторов, что вызывает ослабление затяжки. При ослаблении затяжки изменяется характер действия сил на резьбовое соединение. Его детали, рассчитанные для работы на растяжение, подвергаются действию изгибающих и срезающих нагрузок.

В результате увеличиваются зазоры, соединение подвергается ударным нагрузкам, вибрациям, что вызывает шум, подтекание масла, а нередко и разрушение резьбовых соединений. Основные крепёжные элементы приведены в таблицах 3 и 4.

 

 

Таблица 3 - Болты с шестигранной головкой (ГОСТ 7798-70)

Болты	dн102 (м)	dp102 (м)	S102 (м)	do102 (м)	σ p (МПа)	f	fт
	0, 6	0, 535	0, 1	0, 61		0, 22	0, 15
	0, 8	0, 71	0, 125	0, 81		0, 22	0, 15
	1, 6	1, 47	0, 2	1, 61		0, 22	0, 15
		1, 83	0, 25	2, 01		0, 22	0, 15
		2, 77	0, 35	3, 01		0, 22	0, 15

 

Таблица 4 Крепёжные изделия

Винты с цилиндрической головкой ГОСТ 1491-72	Винты с конической головкой ГОСТ 17474-72	Шпильки ГОСТ 11765-66
№п/п	dн102 (м)	σ 0, 2 (МПа)	fт	№п/п	dн102 (м)	σ 0, 2 (МПа)	fт	№п/п	dн102 (м)	σ 0, 2 (МПа)	fт
	0, 2		0, 15		0, 2		0, 15		0, 2		0, 15
	0, 6		0, 15		0, 6		0, 15		0, 6		0, 15
			0, 15				0, 15				0, 15
	1, 6		0, 15		1, 6		0, 15		1, 6		0, 15

В настоящее время для фиксации и стопорения резьбовых соединений применяют различные способы: с помощью контргаек, пружинных и замковых шайб, шплинтов, штифтов, кернения и расклепывания; приварки и пайки. Не все из применяемых способов надежны, что вызывает необходимость периодической подтяжки резьбовых соединений в процессе эксплуатации и требует значительных трудовых затрат. Большой перспективой для целей ремонта и восстановления деталей обладают анаэробные материалы. Анаэробные уплотняющие материалы представляют собой жидкие составы различной вязкости, способные длительное время оставаться в исходном состоянии без изменения свойств и быстро отверждаться в узких зазорах при (15…35 ^оC) при разрушении контакта с кислородом воздуха с образованием прочного полимерного слоя. Анаэробные материалы, выпускаемые как у нас, так и за рубежом, подразделяются на:

- анаэробные материалы общего назначения (марки ДН-1, Анатерм-6В; материалы фирмы «Бельзона», фирмы «ТриБонд» и т.п.);

- анаэробные материалы повышенной термической и химической стойкости (Унигерм-1К, Унигерм-3, Анатерм-117, материалы фирмы «Локтайт» и т.п.);

- пропитывающие анаэробные материалы (композиция ПК-80, Анатерм-1У);

- анаэробные и акриловые клеи (Анатерм-102Т, Анатерм-103).

Технология фиксации деталей

- очистка и мойка деталей;

- сушка деталей;

- обезжиривание поверхностей деталей растворителями с помощью кисти, тампона или окунания;

- нанесение анаэробного состава на резьбовую поверхность (на несколько витков резьбы шпильки, болта) через капельницу-флакон;

- для равномерного распределения анаэробного материала медленно в течение (30-50) с. проворачивают одну деталь относительно другой;

- производят окончательную затяжку и очищают поверхность от излишков состава;

- при сборке деталей с глухими резьбовыми отверстиями, материал наносят на стенки отверстия (а не на болт или шпильку) на всю длину резьбы в количестве, достаточном для выдавливания его на поверхность при завинчивании до упора.

Механизм полимеризации анаэробных материалов в резьбовых соединениях можно представить следующим образом. При завинчивании резьбового элемента с анаэробным материалом происходит удаление воздуха из объема заключенного между сопрягаемыми резьбами и заполнение его анаэробным материалом, который, затвердевая, образует пленку определенной механической прочности. Пленка создает значительный момент сопротивления, в результате чего резьбовые соединения становятся стойкими к вибрации и ударным нагрузкам. Схемы фиксации резьбовых соединений приведены на рисунках 6 и 7.

Рисунок 6 - Стопорение (стабилизация) резьбовых соединений деталей анаэробным полимерным материалом: а – соединение «шпилька-корпус»; б – болтовое соединение; в – соединение трубопроводов; г – соединение « винт корпус».

Рисунок 7 - Механизм полимеризации анаэробного материала в резьбовом стыке: 1 – резьбовой элемент; 2 – анаэробный материал; 3 - зазор

Содержание отчета:

- схемы технологических процессов сборки, разборки и фиксации резьбовых соединений;

- перечень дефектов, установленных внешним осмотром;

- результаты расчетов крутящего момента при различных видах резьбовых соединений;

- графики зависимости крутящего момента от наружного диаметра резьбы М_кр = f(d_н);

- выводы по работе.

Контрольные вопросы:

Какие основные неисправности резьбовых соединений Вы знаете?

Каковы особенности разборки деталей с резьбовыми соединениями?

Какой сборочно-разборочный инструмент Вы знаете? Область его применения.

От каких параметров зависит усилие затяжки резьбового соединения?

Порядок сборки резьбовых соединений, чем он определяется?

Перечислите операции технологического процесса фиксации резьбовых соединений с помощью анаэробных материалов.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A. Оказание помощи при различных травмах и повреждениях.
2. A. особая форма восприятия и познания другого человека, основанная на формировании по отношению к нему устойчивого позитивного чувства
3. B. Принципы единогласия и компенсации
4. Cочетания кнопок при наборе текста
5. D-технология построения чертежа. Типовые объемные тела: призма, цилиндр, конус, сфера, тор, клин. Построение тел выдавливанием и вращением. Разрезы, сечения.
6. EP 3302 Экономика предприятия
7. Exercise 5: Образуйте сравнительные степени прилагательных.
8. H. Приглаживание волос, одергивание одежды и другие подобные жесты
9. I. «Движение при закрытой автоблокировке (по путевой записке).
10. I. Если глагол в главном предложении имеет форму настоящего или будущего времени, то в придаточном предложении может употребляться любое время, которое требуется по смыслу.
11. I. Запоры — основная причина стресса
12. I. ПРИЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ И СТАТИСТИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ ИХ РЕЗУЛЬТАТОВ В ПСИХОЛОГИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ