11 Классы прочности и материалы резьбовых деталей

Стальные болты, винты и шпильки изготавливаются 12 классы прочности, обозначаются цифрами: 36 46 48 56 58 66 68 69 89 109 129 149

Первое число умноженное на 100 указывает минимальное значение предела прочности

Первое число умноженное на второе и умноженное на 10 предел текучести

Пример обозначения болта: А2М12x1,25. 6g x 60. 58 C. 029 ГОСТ

А- класс точности; М12 – диаметр резьбы; 1.25- шаг резьбы; 60- длинна болта; 58- класс точности; С- спокойная сталь; 02- покрытие; 9- толщина покрытия

12 Силовые соотношения в винтовой паре Самоторможение в резьбе. Кпд винтовой пары

Рассмотрим силы возникшие в винтовой паре. Развернём виток прям. Резьбы винта по среднему диаметру в наклонную плоскость, а гайку заменим ползуном.

Гайка нагружена силой Fа и равномерно перемещается под действием окружной силы Ft вверх.

Ползун находится в состоянии равновесия под действием системы сил: Fa, Ft, Fтр, Fn

Заменим силы Fтр и Fn их равнодействующей R

Угол между вектарами сил R и Fn наз. угол трения

tg

Из трех сил Ft/Fa=tg(

Ft=Fa*tg(

Полученная зависимость справедлива только для прям резьбы. Связь между силами трения между прямоугол и остроугол можно получить если предположить <

Для определения окружной силы в треугольной резьбе

)

Если ведущим является винт, то КПД:

Для увеличения КПД применяют многозаходние резьбы

13 Момент завинчивания Момент сопротивления в резьбе и момент трения на опорной поверхности гайки

При завинчивании гайки или винта к ключу прикладывают момент завинчивания. где Fρ — сила на конце ключа; / — расчетная длина ключа; Τ — момент в резьбе от окружной силы Fty приложенной по касательной к окружности среднего диаметра резьбы,

Здесь Fo — сила затяжки болта (взамен внешней осевой силы F); Tf — момент трения на опорном торце гайки или головки винта.

Опорный торец гайки представляет собой кольцо (рис. 3.29) с наружным диаметром D\, равным ее диаметру фаски, и внутренним диаметром do, равным диаметру отверстия под болт в детали.

Не допуская существенной по¬грешности, можно принять, что рав¬нодействующая сила трения Rf = Fof приложена на среднем радиусе RCp = (D\ fdo)/4 опорной поверхно¬сти гайки. При этом

Схема для определения момента трения на торце гайки. Следовательно, момент завинчивания (момент на ключе)

14 Расчёт на прочность элементов резьбы Распределения нагрузки по виткам резьбы гайки.

Прочность является основным критерием работоспособности резьбовых соединений. При этом определяют расчётный диаметр резьбы: Др=Дн-0,94р, Дн – наружный диам. Р - шаг

Условия прочности резьбы по напряжениям среза,

τ = F/(πd1HKKm)<[τ] для винта, τ = F/(πdHKKm)<[τ] для гайки,

где Η-высота гайки или глубина завинчивания винта в деталь; K=ab/p или К=се/р — коэффициент полноты резьбы; Кт — коэффициент неравномерности нагрузки по виткам резьбы.

Условие износостойкости ходовой резьбы по напряжениям смятия: σсм=F/(πd2hz)<[σcм]

Высота гайки и глубина завинчивания. Равнопрочность резьбы и стержня винта является одним из условий назначения высоты стандартных гаек.