Основные типы крепежных деталей
Д
ля
соединения деталей применяют болты,
винты,
шпильки
с гайками Основным преимуществом
болтового соединения является то, что
при нем не требуется нарезать резьбу
в соединяемых деталях. Это особенно
важно в тех случаях, когда материал
детали не может обеспечить достаточную
прочность и долговечность резьбы. К
недостаткам болтового соединения можно
отнести следующее: обе детали должны
иметь места для расположения гайки или
головки винта; при завинчивании и
отвинчивании гайки необходимо удерживать
головку винта от проворачивания; по
сравнению с винтовым болтовое соединение
несколько увеличивает массу изделия и
больше искажает его внешние очертания.
Винты и шпильки применяют в тех случаях, когда постановка болта невозможна или нерациональна. Например, нет места для размещения гайки (головки), нет доступа к гайке (головке), при большой толщине детали необходимо глубокое сверление и длинный болт и т. п.
Если при эксплуатации деталь часто снимают и затем снова ставят на место, то ее следует закреплять болтами или шпильками, так как винты при многократном завинчивании могут повредить резьбу в детали. Повреждение резьбы более вероятно при малопрочных хрупких материалах, например из чугуна, дюралюминия и т. п.
Подкладную шайбу ставят под гайку или головку винта для уменьшения смятия детали гайкой, если деталь изготовлена из менее прочного материала (пластмассы, алюминия, дерева и т. п.); предохранения чистых поверхностей деталей от царапин при завинчивании гайки (винта); перекрытия большого зазора отверстия. В других случаях подкладную шайбу ставить нецелесообразно. Кроме подкладных шайб применяют стопорные или предохранительные шайбы, которые предохраняют соединение от самоотвинчивания.
Способы стопорения резьбовых соединений
Самоотвинчивание разрушает соединения и может привести к аварии. Предохранение от самоотвинчивания весьма важно для повышения надежности резьбовых соединений и совершенно необходимо при вибрациях, переменных и ударных нагрузках. Вибрации понижают трение и нарушают условие самоторможения в резьбе.
Существует много способов стопорения или предохранения от самоотвинчивания. Описание этих способов приводится в справочниках н специальной литературе. На практике применяют следующие три основных принципа стопорения.
1. Повышают и стабилизируют трение в резьбе путем постановки контргайки, пружинной шайбы, применения резьбовых пар с натягом в резьбе и т. п. Контргайка создает дополнительное натяжение и трение в резьбе. Пружинная шайба поддерживает натяг и трение в резьбе на большом участке самоотвинчивания (до 1. . .2 оборотов гайки). Кроме того, упругость шайбы значительно уменьшает влияние вибраций на трение в резьбе. 2. Гайку жестко соединяют со стержнем винта. Способы стопорения этой группы позволяют производить только ступенчатую регулировку затяжки соединения. 3. Гайку жестко соединяют с деталью.
Конструктор должен уделять большое внимание предохранению резьбовых соединений от самоотвинчивания.
Основы триботехники.
Триботехника - наука о контактном взаимодействии твердых тел при их относительном смещении. Наука охватывает весь комплекс вопросов трения, изнашивания и смазки.
Износ деталей является результатам изнашивания - процесса разрушения и отделения материала с поверхности твердого тела и (или) накопление его остаточной деформации при трении.
Износ деталей ведет к потерям точности машин, приборов и инструментов, снижению КПД машин, прочности деталей из-за появления динамической нагрузки и уменьшения сечений и других негативных явлений.
Трение скольжение - это трение движения двух твердых тел, при котором их скорости в точках контакта (касания) различны хотя бы по значению или направлению.
Существуют следующие виды изнашивания поверхности в условиях трения скольжения:
1. Абразивное изнашивание - разрушение поверхности детали в результате ее взаимодействия с твердыми частицами при взаимном перемещении с некоторой относительной скоростью (это процесс микро резания).
Для уменьшения изнашивания снижают уровень абразивного воздействия, повышают поверхностную твердость материалов деталей.
2. Водородное изнашивание - выделяемый при трении водород адсорбирует на поверхности трения и при высокой температуре диффундирует в деформируемый слой стальных деталей, вызывая (по мере его накопления) охрупчивание, появление большого числа трещин по всей зоне деформирования и мгновенного образования мелкодисперсного порошка материала.
Для уменьшения водородного изнашивания применяют стали легированные Cr, Ti, V (ванадием) менее склонных к наводораживанию, используют специальные смазки.
3. Молекулярно-механическое изнашивание происходит при высоких контактных напряжениях в зоне сопряжения деталей из однородных материалов и начинается с локального пластического деформирования и разрушения окисных пленок на отдельных участках поверхности контакта, а заканчивается молекулярным сцеплением - контактной сваркой и последующим разрушением зон сварки при относительном движении.
Процесс развития повреждений трущихся поверхностей вследствие схватывания называют заеданием.
Подбором материалов деталей пар трения можно повысить предельное контактное напряжение и стойкость к схватыванию.
4. Коррозионно-механическое изнашивание - разрушение поверхности трения деталей происходит под действием двух одновременно протекающих процессов: коррозии и механического изнашивания. Коррозионно-механическое изнашивание протекает в форме фретинг-коррозии. На небольших площадках образуются мелкие ямки. Продукты износа не удаляются из зоны контакта и превращаются в абразивные частицы.
Для используют различные методы поверхностного упрочнения, наносят мягкие гальванические покрытия, напыляют тефлоновые и резиновые пленки и т.д.