- •1.Основные понятия и определения. Классификация деталей машин
- •2.Основные требования к конструкции деталей машин.
- •3.Резьбовые соединения. Общие сведения. Классификация резьб.
- •4.Геометрические параметры резьб.
- •5.Силы в резьбе.
- •6.Крепёжные детали.
- •7.Расчёт незатянутого нагруженного резьбового соединения.
- •8.Расчёт затянутого ненагруженного резьбового соединения.
- •9. Расчёт затянутого нагруженного резьбового соединения.
- •10.Расчёт резьбового соединения, несущего поперечную нагрузку.
- •11. Расчёт резьбового соединения, несущего комбинированную нагрузку.
- •12. Расчёт групповых резьбовых соединений.
- •13.Заклёпочные соединения. Общие сведения. Конструкция заклёпочных соединений.
- •14.Конструкция заклепок. Материалы заклёпок.
- •15.Расчёт заклёпочных соединений при действии поперечной нагрузки.
- •16.Расчет заклепочных соединений при действии продольной нагрузки.
- •17.Сварные соединения. Общие сведения. Типы сварки. Виды сварных соединений.
- •18. Расчет сварных соединений с полным проплавлением.
- •20.Соединения с натягом. Общие сведения.Способы получения соединения с натягом.
- •21 Расчет соединений с натягом.
- •24. Шлицевые соединения.
- •26.Винтовые механизмы. Общие сведения. Область применения.
- •27.Конструкция винтов и гаек.Материалы. Критерии работоспособности.
- •28.Расчет передачи «винт-гайка»
- •3.4.2 Проверка на самоторможение
- •3.4.4 Расчет прочности винта
- •3.4.5 Проверка винта на устойчивость
6.Крепёжные детали.
Наибольшее распространение среди резьбовых крепежных деталей получили крепежные болты, винты, шпильки и гайки.
При сборке и разборке резьбового соединения крепежные детали поворачивают или удерживают от поворота соответствующим инструментом (ключом, отверткой) или непосредственно рукой. Встречаются также резьбовые детали с закладными головками, располагаемыми в пазу одной из соединяемых деталей.
|
а |
б |
в |
г |
|
Рис. 2.9. Резьбовые соединения |
Болты используются с гайкой (рис. 2.9а) и применяются в тех соединениях, где возможно обеспечить доступ к обоим концам болтового соединения. При затяжке болтового соединения вращают гайку, а болт удерживают от проворачивания. Болтовое соединение предпочтительнее использовать: при соединении деталей сравнительно небольшой толщины; для соединения деталей из материалов не обеспечивающих достаточную прочность и долговечность резьбы, выполненной непосредственно на детали; при необходимости частого завинчивания и отвинчивания. Болты не требуют нарезания резьбы в детали, но не всегда удобны при сборке и не способствуют приданию машине удобных гладких форм.
Винты вкручиваются в резьбовые отверстия, выполненные в детали (рис. 2.9б). Винтовые соединения используются: при отсутствии доступа к одной из сторон соединения; в случае достаточной прочности материала детали и достаточной ее толщины; при жестких требованиях к массе соединения. Для повышения износостойкости резьбы в корпусах из материалов невысокой прочности используют втулки (рис. 2.9в), которые завинчивают или заливают в отверстие в корпусе.
Соединение с помощью шпильки (рис. 2.9г) применяется в случаях: для соединения толстых пакетов деталей – вместо болтового соединения; при необходимости частого завинчивания и отвинчивания в корпусах из материалов невысокой прочности – вместо винтового соединения.
Болты и винты представляют собой цилиндрический стержень с резьбой на одном конце и головкой на другой.
Головки болтов и винтов подразделяют на: а) захватываемые инструментом снаружи головки; б) захватываемые инструментом изнутри или с торца головки; в) препятствующие проворачиванию. Некоторые виды головок представлены на рис. 2.10.
Головки с наружным захватом допускают наибольшую силу затяжки, но требует много места для поворота ключа. Наиболее распространены шестигранные головки (рис. 2.10а), для затяжки которых требуется относительно небольшой оборот ключа (на 1/6 оборота). Шестигранные головки бывают нормальной и повышенной точности, с нормальным и уменьшенным размером под ключ, увеличенной, нормальной и уменьшенной высоты.
а |
б |
в |
г |
||||||||
д |
е |
ж |
з |
и |
к |
л |
м |
н |
|||
Рис. 2.10. Виды головок болтов и винтов |
В условиях частого завинчивания и отвинчивания, например, в станочных приспособлениях, и при наличии свободного пространства для поворота ключа, применяют квадратные головки (рис. 2.10б и 2.10в).
В условиях стесненных габаритов применяют винты с головками, имеющими на поверхности шлицы треугольного профиля (рис. 2.10г). Такие головки требуют специальных торцевых ключей и поэтому имеют ограниченное применение.
Головки с внутренним и торцевым захватом можно устанавливать в углублениях на детали, что уменьшает габариты, придает гладкую, удобную для обслуживания форму изделия, улучшает эстетику.
Широкое распространение в последнее время получили головки с внутренним шестигранником (рис. 2.10д). Размер шестигранника подобран таким образом, что максимальный момент затяжки, допускаемый ключом, соответствует прочности винтов и является предохранительным элементом от перетяжки.
Так же широко распространены головки со шлицами под обычную (рис. 2.10к) и крестообразную (рис. 2.10л) отвертки. Головки могут быть цилиндрическими (рис. 2.10е), полукруглыми (рис. 2.10ж), потайными (рис. 2.10и) или полупотайными (рис. 2.10з). Головки под обычную отвертку применяют для винтов малых размеров и для малых сил затяжки. Головки с крестообразным шлицом более совершенны и допускают несколько больший момент затяжки.
Из головок, препятствующие проворачиванию, наиболее распространены закладные головки квадратной формы (рис. 2.10б) или с двумя лысками (рис. 2.10м), которые закладывают в специальные гнезда, выполненные в корпусе детали. Так же применяются круглые головки с усиком, вызывающим обмятие детали (рис. 2.10н), или некруглым подголовком.
|
|||
а |
б |
в |
г |
Рис. 2.11. Конструктивные формы стержней болтов и винтов |
По форме стержня винты бывают: с нормальным стержнем (рис. 2.11а); с утолщенным стержнем для установки в отверстие без зазора, для предотвращения сдвига соединяемых деталей (рис. 2.11б); со стержнем уменьшенного диаметра и подголовком (центрирующим пояском) (рис. 2.11в). Последние болты обладают повышенной податливостью и пониженной концентрацией напряжений у резьбы и применяются в ответственных соединениях, воспринимающих переменные и ударные нагрузки. На них иногда посередине делают поясок для гашения вибрации стержня (рис. 2.11г).
|
|
а |
б |
|
|
Рис. 2.12. Конструкция шпилек |
Шпильки (рис. 2.12) представляют собой цилиндрический стержень с резьбой на обеих концах, меньший по длине резьбовой конец ввинчивается в резьбовое отверстие в детали, на другой конец накручивается гайка.
Длина ввинчиваемого конца l1 зависит от прочности материала детали, в отверстие которой ввинчивается шпилька, и может быть от – для стальных деталей, до – для деталей из алюминиевых сплавов.
Для предотвращения вывинчивания шпилек из корпуса, их фиксируют (стопорят) посадкой на резьбе с натягом, завинчиванием на сбег резьбы, с помощью клея и т.д.
Гайки представляют собой втулки с внутренней резьбой (рис. 2.13).
Наиболее распространены гайки шестигранной формы (рис. 2.13а). Они могут изготавливаться нормальной и повышенной точности, с нормальным и уменьшенным размером под ключ, увеличенной, нормальной и уменьшенной высоты.
а |
б |
в |
г |
д |
е |
Рис. 2.13. Основные типы гаек |
При шплинтовании резьбового соединения используются специальные прорезные и корончатые гайки (рис. 2.13б), обычно с увеличенной общей высотой. Для предотвращения самопроизвольного отворачивания применяются самостопорящиеся гайки с нейлоновым кольцом (рис. 2.13в). Колпачковые гайки (рис. 2.13г) используются для защиты резьбового конца, а также в целях безопасности и эстетики.
В условиях относительно малых (для данного номинального диаметра) нагрузок, преимущественно для валов, применяют круглые гайки со шлицами (рис. 2.13д) или с отверстиями.
Гайки, часто завинчиваемые и отвинчиваемые от руки (при малой силе затяжки) выполняют в виде барашка (рис. 2.13е) или круглой формы с накаткой.
Для предохранения резьбовых соединений от самопроизвольного отвинчивания применяются следующие способы:
-
контрогайка;
-
шплинтование, применение проволочных замков;
-
пружинные шайбы;
-
самостопорящиеся гайки с нейлоновым кольцом;
-
шайбы и планки с отгибающимися краями;
-
кернение резьбы.