Крепежных соединений

Резьбовые соединения — самый распространенный вид разъемных соединений. Они осуществляются с помощью крепежных резьбовых деталей — болтов, винтов, шпилек, гаек и других деталей, основным параметром которых является резьба. Резьба получается прорезанием на поверхности стержня канавок при движении плоской

Для крепежных резьбовых изделий основное применение имеет резьба треугольного профиля (рис. 409), обладающая наибольшей прочностью и надежностью против самоотвинчивания. На последнем вопросе остановимся несколько подробнее.

Резьбовые соединения являются самым распространенным видом соединений вообще и разъемных в частности. В современных машинах детали, имеющие резьбу, составляют свыше 60% от общего количества деталей. Широкое применение резьбовых соединений в машиностроении объясняется их достоинствами: универсальностью, высокой надежностью, малыми габаритами и весом крепежных резьбовых деталей, способностью создавать и воспринимать большие осевые усилия, технологичностью и возможностью точного изготовления.

Крепежные резьбовые соединения и их детали. Основные и наиболее распространенные типы крепежных резьбовых соединений (рис. 3.6): болтовое (а), винтовое (б) и шпилечное (в). Детали этих соединений: болты, гайки, винты, шпильки и шайбы. Геометрические формы, размеры, варианты исполнения и технические требования на эти детали и их элементы регламентированы многочисленными стандартами.

Основным критерием работоспособности крепежных резьбовых соединений является прочность. Стандартные крепежные детали сконструированы равнопрочными по следующим параметрам: по напряжениям среза и смятия в резьбе, напряжениям растяжения в нарезанной части стержня и в месте перехода стержня в головку. Поэтому для стандартных крепежных деталей в качестве главного критерия работоспособности принята прочность стержня на растяжение, и по ней ведут расчет болтов, винтов и шпилек. Расчет резьбы на прочность выполняют в качестве проверочного лишь для нестандартных деталей.

§ 3.2. Расчет крепежных резьбовых соединений ................................. 43

Резьбовые соединения — это самый распространенный вид разъемных соединений. Они осуществляются с помощью крепежных резьбовых деталей (болтов, винтов, шпилек, гаек и т. п.), основным элементом которых является резьба. Резьба получается прореча-нием на поверхности стержня канавок при движении плоской фигуры — профиля резьбы (треугольника, трапеции и др.) по винтовой линии. Винтовую линию резьбы образует гипотенуза огибаемого вокруг прямого кругового цилиндра прямоугольного треугольника (рис. 4.1), один катет которого равен ти/,, второй /;А. Выступы, полученные на стержне между канавками, называют витками резьбы. Под витком резьбы принято понимать ту часть ее вью упа, которая охватывает резьбовую деталь в пределах до 360°.

Материалы. Стандартные крепежные резьбовые детали общего назначения изготовляют из углеродистых сталей СтЗ, 10, 20, 35, 45 и др. Эти стали в условиях массового производства позволяют изготовлять резьбовые детали методом холодной штамповки с последующей накаткой резьбы. Легированные стали 35Х, 40Х, 38ХА, ЗОХГСА и др. применяют для особо ответственных крепежных резьбовых деталей, в частности для скрепления быстровраща-ющихся частей и тяжело нагруженных ответственных соединений.

больших осевых сил, простота, относительно невысокая стоимость благодаря стандартизации и массовому характеру производства крепежных резьбовых деталей. Недостатком резьбовых соединений следует считать концентрацию напряжений во впадинах резьбы, что снижает усталостную прочность резьбового соединения.

Выполняя свою основную функцию по обеспечению плотности стыка, его герметичности и жесткости (резьбовые крепежные соединения) и по передаче осевых усилий (резьбовые соединительные элементы), резьбовые соединения должны обеспечивать надежную и безопасную эксплуатацию конструкции в целом. На стадии проектирования на первом этапе проводится расчет соединения на статическую прочность. Основная задача этого расчета состоит в обоснованном определении расчетных усилий, действующих на соединение. Для резьбовых соединительных элементов исполнительных механизмов расчетное усилие равно величине усилия передаваемого на рабочие органы. Для крепежных резьбовых сое^ динений расчетные усилия зависят от взаимодействия усилий пред.

При расчете крепежных резьбовых соединений «жесткие фланцы — податливые болты (шпильки)» определяют возникающее при нагружении резьбового соединения усилие

Физико-механические качества полиамидов (капрона и др.) позволяют применять их для деталей, которые должны обладать (относительно) высокой прочностью на удар, стойкостью к истиранию, способностью работать при переменных и знакопеременных нагрузках, что особенно важно при использовании полиамидов для производства зубчатых и червячных колес, вкладышей подшипников трения скольжения, деталей, обеспечивающих масло- и бензостойкость, деталей центробежных насосов, крепежных резьбовых деталей и т. д. Смолы № 54 и 548 можно использовать в качестве прокладочных и защитных материалов, щелочных аккумуляторов, уплотнительных манжет и т. д.

Для неподвижных крепежных соединений обычно применяют метрические (а = 60°) и дюймовые (а = 55°) резьбы с крупным или мелким шагом, которые обеспечивают высокую прочность и самоторможение резьбовых пар. Резьбы с мелким шагом (рис. 260, б) обладают повышенным самоторможением, имеют меньшую глубину впадины и поэтому меньше ослабляют сечение детали. Их применяют для соединения тонкостенных деталей и при действии динамических нагрузок.

Запрещается устранение дефектов и подтяжка крепежных соединений на аппарате, находящемся под давлением.

Для неподвижных крепежных соединений обычно применяют метрическую резьбу, имеющую треугольный профиль а = 60°. При одном и том же номинальном диаметре эта резьба может иметь либо крупный, либо мелкий шаг. Резьбы с мелким шагом обладают повышенной стойкостью против самоотвинчивания, имеют меньшую глубину впадины и поэтому меньше ослабляют сечение детали. Их применяют для соединения тонкостенных деталей и при действии динамических нагрузок. Несмотря на определенные достоинства резьб с мелким шагом, основное применение все же имеют резьбы с крупным шагом как более технологичные в изготовлении и износостойкости, в эксплуатации.

8. Смирнов В. И., Тимофеев Б. Т., Звездин Ю. И., Бобров В. И. Исследование усталостной прочности и сопротивления хрупкому разрушению крепежного материала для сосудов давления энергетических установок. — В кн.: Прогрессивные методы повышения прочностных характеристик крепежных соединений, обеспечивающих надежную работу изделий машиностроения : Тез. докл. Всесоюз. научно-техн. конф. Уфа, 1981. Уфа, ЦП НТО Маншром, 1981, с. 31—32.

В табл. 7.4 приведены сведения о точности изготовления деталей, имеющих размеры с неуказанными допусками, а в табл. 7.5 — точность расположения осей отверстий крепежных соединений.

Таблица 7.5. Точность расположения осей отверстие крепежных соединений после различных методов обработки

Таблица 16.17. Изображение крепежных соединений по ГОСТ 2.315—68* (СТ СЭВ 1978—79)

По назначению резьбы бывают общие и специальные. К резьбам общего назначения относятся резьбы крепежных соединений и регулировочных устройств, а также резьбы для герметичного соединения труб и других деталей. К резьбам специального назначения относятся резьбы микрометрических устройств, оптических приборов и др.

Сравнение полей допусков по ГОСТ 16093—70 с полями допусков по ранее разработанной документации приведено в табл. 78. При этом по старой документации (ГОСТ 9253—59) 3-й класс точности рекомендуется для тех случаев, когда нет необходимости в особой точности; он применяется во многих отраслях промышленности для крепежных соединений средней точности. «

Эти резьбы находят применение в машинах и механизмах для крепежных соединений, работающих в условиях сотрясений, вибраций, переменного температурного режима и т. п.

В книге изложены принципы конструирования крепежных соединений, их стопорения, уплотнений подвижных и неподвижных сочленений деталей, пружин сжатия, растяжения и кручения, соединений трубопроводов, полимерных изделии; даны типовые консфукшвмыс _узлы фкксатсрсз, креплений осей, сферических сочленений, штоков и других деталей.