Самоторможение в винтовой паре.
Условия самоторможения в винтовой паре, при котором статическая осевая нагрузка не вызывает самоотвинчивания гайки, выражается неравенством
.
Все крепежные
резьбы самотормозящие М20
,
а приведенный угол трения
.
Самоторможение метрических резьб с мелким шагом надежнее, т. к. они имеют меньший угол .
К.П.Д. Винтовой пары.
Определяется отношением полученной работе на винте к затраченной на один оборот винта
Винтовая пара с
прямоугольной резьбой имеет самый
высокий к.п.д., т.к.
.
Для увеличения
применяют многозаходную резьбу
(Pz-ход).
Крепежные детали.
Следующие исполнения: 1. Винты с гайками называемые Болтами
2. Винты ввинчиваемые в одну из скрепляемых деталей
3. Шпильки с гайками.
Болты применяют: а) для скрепления деталей не очень большой толщины при наличии места для расположения головки болта и гайки.
б) для скрепления деталей из материалов не обеспечивающих достаточную прочность и долговечность резьбы.
в) при необходимости частого завинчивания или отвинчивания. Болты не требуют нарезания резьбы в детали.
Винты ввинчиваемые в одну из соединяемых деталей – при достаточной прочности материала детали и достаточной ее толщины, отсутствия места для расположения гайки, при жестких требованиях к массе соединения.
Шпильки используют в тех случаях, что и винты, когда по условиям эксплуатации требуется частая разборка соединения деталей, одна из которых имеет большую толщину.
Расчет резьбовых соединений.
Прочность является основным критерием работоспособности резьбовых соединений. Все стандартные болты, винты и шпильки изготавливают равнопрочными на разрыв стержня по резьбе и срез резьбы или отрыв головки. Расчет резьбовых соединений проводят на прочность нарезанной части стержня.
Основные виды разрушения резьб:
крепежные срезы винтов
ходовые снятия винтов.
- винт;
- гайка;
;
(Н-высота гайки,
р-шаг резьбы).
Случай 1. Болт нагружен растягивающей внешней силой без предварительной затяжки
Для
нарезанного участка болта условие
прочности резьб определяется зависимостью
,
где N – осевое усилие;
F – площадь расчетного сечения;
,
для болтов из
углеродистой стали
,
где d1
–внутренний диаметр резьбы,
-
предел текучести.
Случай 2. Болт затянут силой Рз , внешняя нагрузка отсутствует (крепления крышек корпусов машин, редукторов).
В
период затягивания испытывает растяжение
и кручение. Болт на совместное действие
растяжения и кручения заменяется
расчетом на растяжение
,
где n – коэффициент запаса.
Резьбовое соединение с поперечной нагрузкой.
Болт
с зазором. Условием надежности соединения
является отсутствие относительного
сдвига деталей соединения в плоскости
стыка. Это достигается таким усилием
затяжки Рз,
что внешняя поперечная нагрузка Q
уравновешивалась силами трения в стыке.
,
где f – коэффициент трения.
Болт установлен в отверстие из-под развертки без зазора
,
где d – диаметр болта в опасном сечении.
.
