рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Резьбовые соединения

Резьбовые соединения - раздел Механика, Курс лекций по Прикладной механике. Лекция: Теория механизмов и машин Являются Наиболее Совершенным, А Потому Массовым Видом Разъёмных Соединений. ...

Являются наиболее совершенным, а потому массовым видом разъёмных соединений. Применяются в огромном количестве во всех машинах, механизмах, агрегатах и узлах. Их создают болты, винты, шпильки, гайки и другие детали с резьбой.

Болт – длинный цилиндр с головкой и наружной резьбой. Проходит сквозь соединяемые детали и затягивается гайкой (а) – деталью с резьбовым отверстием. Винт – внешне не отличается от болта, но завинчивается в резьбу одной из соединяемых деталей (б). Шпилька – винт без головки с резьбой на обоих концах (в).

 

Основные детали соединения имеют наружную либо внутреннюю винтовую нарезку (резьбу) и снабжены огранёнными поверхностями для захвата гаечным ключом.

По назначению резьбы подразделяют на крепежные и ходовые.

· резьбы крепёжные для фиксации деталей (основная – метрическая с треугольным профилем, трубная – треугольная со скруглёнными вершинами и впадинами, круглая, резьба винтов для дерева) должны обладать самоторможением для надёжной фиксации;

·

 
 

резьбы ходовыедля винтовых механизмов (прямоугольная, трапецеидальна симметричная, трапецеидальная несимметричная упорная) должны обладать малым трением для снижения потерь.

 

Конструкции винтов и гаек весьма многообразны.

Для малонагруженных и декоративных конструкций применяются винты и болты с коническими и сферическими головками (как у заклёпок), снабжёнными линейными или крестообразными углублениями для затяжки отвёрткой. Для соединения деревянных и пластмассовых деталей применяют шурупы и саморезы – винты со специальным заострённым хвостовиком.

Болты и гайки стандартизованы. В их обозначении указан наружный диаметр резьбы.

Достоинства резьбовых соединений:

· высокая надёжность;

· удобство сборки-разборки;

· простота конструкции;

· дешевизна (вследствие стандартизации);

· технологичность;

· возможность регулировки силы сжатия.

Недостатки резьбовых соединений:

· концентрация напряжений во впадинах резьбы;

· низкая вибрационная стойкость (самоотвинчивание при вибрации).

 

Винты и гайки обычно выполняются из Ст3, Ст4, Ст5, Ст35, Ст45. Наиболее напряжённые соединения из Ст40, 40ХН. Декоративные винты и гайки выполняются из цветных металлов и пластмасс.

Выбор материалов, как и всех параметров резьбовых соединений, определяется расчётом на прочность.

 

Расчёт на прочность резьбовых соединений

 

Осевая нагрузка винта передаётся через резьбу гайке и уравновешивается реакцией её опоры. Каждый из витков резьбы нагружается силами F1, F2, … FZ.

 

 

В общем случае нагрузки на витках не одинаковы. Задача о распределении нагрузки по виткам статически неопределима и была решена русским учёным Н.Е. Жуковским в 1902 г. на основе системы уравнений для стандартной шестигранной гайки. График показывает значительную перегрузку нижних витков и бессмысленность увеличения длины гайки, т.к. последние витки практически не нагружены. Такое распределение нагрузки позже было подтверждено экспериментально. При расчётах неравномерность рагрузки учитывают эмпирическим (опытным) коэффициентом Km, который равен 0,87 для треугольной, 0,5 – для прямоугольной и 0,65 для трапецеидальной резьбы.

Основные виды разрушений у крепёжных резьб – срез витков, у ходовых - износ витков. Следовательно, основной критерий работоспособности для расчёта крепёжных резьбпрочность по касательным напряжениям среза, а для ходовых резьбизносостойкость по напряжениям смятия.

 
Условие прочности на срез:

для винта

,

для гайки

,

 

где H - высота гайки или глубина завинчивания винта в деталь,

K=ab/p или K=ce/p – коэффициент полноты резьбы,

Km - коэффициент неравномерности нагрузки по виткам.

Условие износостойкости на смятие:

,

где - число рабочих витков.

Равнопрочность резьбы и стержня винта является важнейшим условием назначения высоты стандартных гаек. Так, приняв в качестве предельных напряжений пределы текучести материала и учитывая, что получим условие равнопрочности резьбы на срез и стержня винта на растяжение:

.

При K = 0,87 и Km = 0,6 получаем H 0,8d1, а учитывая, что d1 = d окончательно принимаем высоту нормальной стандартной крепёжной гайки H 0,8d.

Кроме нормальной стандартом предусмотрены высокие H 1,2d и низкие H 0,5d гайки. По тем же соображениям устанавливают глубину завинчивания винтов и шпилек в детали: в стальные H1 = d, в хрупкие – чугунные и силуминовые H =1,5d. Стандартные высоты гаек (кроме низких) и глубины завинчивания избавляют от расчёта на прочность резьбы стандартных крепёжных деталей.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Курс лекций по Прикладной механике. Лекция: Теория механизмов и машин

Федеральное Государственное Бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования.. Тюменский государственный Нефтегазовый университет.. Филиал ТюмГНГУ в г Нижневартовске..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Резьбовые соединения

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Краткая историческая справка
Как самостоятельная научная дисциплина ТММ, подобно другим прикладным разделам науки, возникла в результате промышленной революции, начало которой относится к 30-м годам XVIII века. Однако машины с

Звено - это одна или несколько деталей механизма, соединенных между собой жестко.
В каждом механизме имеется 2 группы звеньев.   1.Неподвижное звено - стойка. Стойка в механизме может быть только одна, так как все неподвижные звенья являются единым целым (

Структурный принцип образования механизмов. Группы Ассура
Основной принцип образования механизмов был впервые сформулирован в 1916 году русским учёным Леонидом Владимировичем Ассуром - профессором Петербургского политехнического института. Соглас

Алгоритм проведения структурного анализа
1.Начертить структурную схему механизма. 2.Обозначит все подвижные и неподвижные звенья механизма. Начать обозначение с ведущего звена – кривошипа и далее по порядку. Показать направление

Кинематические пары
Обозначение на структурной схеме Соединяемые звенья Вид Тип пары Индекс пары   Х

Основные формулы для определения скоростей и ускорений точек звеньев
Таблица 3.1   № Вид движения Скорость Ускорение Поступательное (ползу

Определение ускорения точки С.
Воспользуемся следствием из теоремы подобия. Составим пропорцию: мм.

Движущие силы и моменты движущих сил
К движущим силам или моментам движущих сил относят такие, которые обеспечивают движ

Группа Ассура является статически определимой кинематической цепью.
Для каждого подвижного звена группы Ассура можно написать три уравнения равновесия; для n звеньев число уравнений равновесия будет 3n. Реакция каждой низшей одноподвижной кин

Силовой расчет начального механизма
Начальный механизм состоит из ведущего звена, которое входит во вращательную или поступательную кинематическую пару со стойкой. Кинематическая цепь будет статически определима при услов

Основные определения
Деталь- изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций (ГОСТ 2.101-68. Сборочная единица

Эксплуатационные требования.
  Качество машины, т.е. её максимальное соответствие всем требованиям невозможно без неустанного внимания инженера на всех стадиях "жизни" машины. Качество закладыв

Материалы, используемые в машиностроении
1.Чугуны (содержание углерода C2%). Чугуны делятся на: · Серый чугун (с пластичным графитом). СЧ

Сплавы цветных металлов.
Бронзы. Оловянистые, свинцовистые, алюминиевые. Например: Бр.ОЦС 6-6-3. Латуни. Двойные и сложные. Например: ЛК 80-3.   Режимы нагружения д

Механические передачи
  Передачи предназначены для передачи энергии на расстояние, как правило, с преобразованием скоростей, моментов и усилий. Наибольшее распространение получили механические передачи.

Выходной вал
    Рис.2.1   Передача характеризуется следующими параметр

Зубчатые передачи
В зубчатой передаче движение передаётся за счет последовательного зацепления зубьев.    

Зубчатого колеса
Окружность вершин - окружность, описанная из центра колеса и ограничивающая вершины зубьев. Окружность впадин - окружность, описа

Точность зубчатых передач
Точность изготовления зубчатых колёс регламентируется СТ СЭВ 641-77, который предусматривает 12 степеней точности, обозначаемых в порядке убывания точности цифрами 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11

Выбор материалов зубчатых передач и вида термообработки
При выборе материала зубчатых колес следует учитывать назначение проектируемой передачи, условия эксплуатации, требования к габаритным размерам и возможную технологию изготовления колёс. Основным м

Кинематика зубчатых передач
Основной кинематической характеристикой зубчатой передачи является передаточное отношение , (3.1) выражающее отношение угл

Силы в зацеплении
В зубчатом зацеплении движение передаётся посредством силы нормального давления в точке контакта зубьев . В прямозубой цилиндрической переда

Критерии работоспособности и расчета зубчатых передач
При передаче крутящего момента зуб, под действием приложенных к нему сил, находится в сложном напряжённом состоянии: Р

Выбор модуля и числа зубьев
Модуль и числа зубьев и

Сварные соединения
Не имеют соединяющих деталей. Выполняются за счёт местного нагрева и диффузии (перемешивания частиц) соединяемых деталей. Создают, практически, одну целую, монолитную деталь. Сварку (дугов

Эти виды швов в различных сочетаниях применяются в разных соединениях.
Соединения встыкобычно выполняются лобовыми швами. При качественной сварке соединения разрушаются не по шву

Расчет заклепок
Расчет основывается на допущениях: · силы трения в стыке деталей не учитываются. Считают, что вся нагрузка воспринимается заклепками; · расчетный диаметр отверстия равен диаметру

Резьбовые соединения
Являются наиболее совершенным, а потому массовым видом разъёмных соединений. Применяются в огромном количестве во всех машинах, механизмах, агрегатах и узлах. Их создают болты, винты, шпильки, гайк

Болт установлен в отверстие соединяемых деталей с зазором.
Соединение нагружено поперечной силой F. Сила затяжки болта V должна дать такую силу трения между д

Штифтовые соединения
Образуются совместным сверлением соединяемых деталей и установкой в отверстие с натягом специальных цилиндрических или конических штифтов.

Шпоночные соединения
Передают вращающий момент между валом и колесом. Образуются посредством шпонки, установленной в сопряжённые пазы вала и колеса. Шпонка имеет вид призмы, клина или сегмента, реже применяютс

Шлицевые соединения
Образуются выступами на валу, входящими в сопряжённые пазы ступицы колеса. Как по внешнему виду, так и по динамическим условиям работы шлицы можно считать многошпоночными соединениями. Некоторые

Болт установлен в отверстие соединяемых деталей с зазором.
Соединение нагружено поперечной силой F. Сила затяжки болта V должна дать такую силу трения между д

Штифтовые соединения
Образуются совместным сверлением соединяемых деталей и установкой в отверстие с натягом специальных цилиндрических или конических штифтов.

Шпоночные соединения
Передают вращающий момент между валом и колесом. Образуются посредством шпонки, установленной в сопряжённые пазы вала и колеса. Шпонка имеет вид призмы, клина или сегмента, реже применяютс

Шлицевые соединения
Образуются выступами на валу, входящими в сопряжённые пазы ступицы колеса. Как по внешнему виду, так и по динамическим условиям работы шлицы можно считать многошпоночными соединениями. Некоторые

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги