Стандартные крепежные детали

К основным деталям резьбовых соединений относятся:

- болты, винты, шпильки, шайбы, гайки, специальные грузовые болты (рым-болты).

Болты (рис. 1а) применяют в соединениях, часто подвергающихся разборке, небольшой толщины и имеющие место для гайки и головки болта. Отверстия под болты резьбы не имеют.

Если нельзя применить болтовое соединение, то применяют винты (рис. 1б). Для винтов резьба нарезается в самом отверстии, что при частой сборке и разборке приводит к быстрому изнашиванию.

Соединение шпилькой применяют там, где требуется частая разборка соединения. Шпилька вкручивается в одну из деталей, а вторая деталь закрепляется с помощью гайки. Рис. 1. Резьбовые соединения

Самоторможение и способы стопорения резьбовых соединений

В крепежных резьбах обеспечивается условие самоторможения, при котором статическая осевая нагрузка не вызывает самоотвинчивания гайки.

Условие самоторможения в винтовой паре выражается неравенством , где - делительный угол подъема витка резьбы; - приведенный угол трения, град,

Все крепежные резьбы самотормозящие. (Например, метрическая резьба имеет угол подъема , а приведенный угол трения (сталь по стали), следовательно, самоторможение обеспечивается).

При переменных и ударных нагрузках надежность резьбового соединения снижается и возникает возможность самоотвинчивания соединения. Для устранения этого недостатка применяют стопорение. Например, устанавливают дополнительные детали: контргайки , пружинные шайбы , шплинты , шайбы с лапками , обвязывают гайки проволокой через отверстия

Критерии работоспособности крепежных деталей

Основным критерием работоспособности резьбовых соединений является прочность. Все стандартные болты, винты, шпильки изготовляют равнопрочными на разрыв стержня по резьбе, на срез резьбы и на отрыв головки. Поэтому расчет на прочность проводят только по одному критерию работоспособности – прочности нарезанной части стержня, определяя расчетный диаметр резьбы.

Причины выхода из строя крепежных соединений:

- разрыв стержня по резьбе или под головкой болта;

- смятие и срез витков резьбы;

- разрушение головки крепежных деталей.

Существует много различных способов нагружения резьбовых соединений (под действием осевых и поперечных нагрузок). В зависимости от них выбирают варианты расчета на прочность. Рассмотрим самый простой - болт работает на растяжение только под действием осевой силы .

При проектировочном расчете для одиночных болтов – опасным является сечение по резьбе, поэтому определяют внутренний диаметр резьбы ,

где - минимальный расчетный диаметр болта, - внешняя осевая сила, - допускаемое напряжение на растяжение.

При проверочном расчете:

Штифтовые и клиновые соединения

Штифтовые соединения образуются совместным сверлением соединяемых деталей и установкой в отверстие с натягом специальных цилиндрических или конических штифтов (рис. 1). Рис. 1. Штифтовые соединения

В основном они применяются для точного центрирования деталей благодаря посадке с натягом (соединение основания корпуса и крышки редуктора), или в роли предохранителя, особенно при креплении колёс к валу.