ДМ_ЛР3

МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПОРТУ ТА ЗВ’ЯЗКУ УКРАЇНИ ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ ІМЕНІ АКАДЕМІКА В. ЛАЗАРЯНА

ЛЬВІВСЬКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

РІЗЬБОВІ З’ЄДНАННЯ

Інструкція до лабораторної роботи № 3

з курсу деталей машин для студентів механічних спеціальностей

стаціонарної та заочної форм навчання

Затверджено на засіданні циклу

природничо-наукових дисциплін Протокол № 8 від 14. 06. 2006 р.

Львів - 2006

Різьбові з’єднання. Інструкція до лабораторної роботи № 3 з курсу деталей машин для студентів механічних спеціальностей стаціонарної та заочної форм навчання. Укл.: Станкевич В. З. – Львів – 2006. – 8 с.

Основна мета роботи:

-ознайомитися з призначенням, будовою та класифікацією різьбових з’єднань;

-вивчити переваги та недоліки різьбових з’єднань;

-вивчити основні види різьби, болтів, гайок;

-ознайомитися з методами стопоріння різьбових з’єднань.

Обладнання: стенди з різьбовими з’єднаннями.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Різьбові з’єднання є найбільш поширеними роз’ємними з’єднаннями. Їх утворюють болти, гвинти, гайки і т. п.

Класифікація різьб:

-залежно від форми поверхні, на якій утворена різьба, розрізняють цилінд-

ричні і конічні різьби (рис. 1)

K 3 8′′

Рис. 1

-залежно від форми профілю (рис. 2) розрізняють трикутну ( a ), упорну

( б), трапеціїдальну ( в), прямокутну ( г), круглу ( д) різьби;

Рис. 2

-залежно від напряму гвинтової лінії різьби бувають ліві і праві. У правої різьби гвинтова лінія підіймається зліва направо, у лівої – навпаки. Ліва різьба має обмежене застосування;

-залежно від кількості заходів різьби поділяються на одно- та багатозахі-

дні;

-залежно від призначення різьби поділяють на кріпильні, кріпильно-

ущільнювальні та перетворювачі руху.

Переваги різьбових з’єднань:

-простота;

-зручність з’єднання і роз’єднання деталей;

-висока несуча здатність;

-низька вартість.

Недоліки різьбових з’єднань: висока концентрація напружень при змінних навантаженнях, зумовлена наявністю різьби.

Основні типи різьб:

-метрична різьба – найбільш поширена (рис. 3, a ), відноситься до кріпильних. Профіль у вигляді рівностороннього трикутника. Вершини витків і впадин затупляють по прямій або дузі, що зменшує концентрацію напружень, але робить різьбу негерметичною;

-дюймова різьба має профіль у вигляді рівнобедреного трикутника з кутом

α=55 o при вершині. Замість кроку різьби задають кількість витків на дюйм;

Рис. 3

-трубна різьба (рис. 3, б) . Профіль – рівнобедрений трикутник, виступи і впадини закруглені. Різьбове з’єднання герметичне, а сама різьба – кріпи- льно-ущільнювальна;

-трапецеїдальна різьба (рис. 2, в) – основна різьба в передачі гвинт-гайка. Профіль – рівнобедрена трапеція з кутом α=30 o. Використовують для передачі руху під навантаженням (преси, домкрати і т. п.);

-упорна різьба (рис. 2, б). Профіль – нерівнобедрена трапеція з кутом

α=30 o. ККД вищий , аніж в трапеціїдальної та трикутної різьб;

-прямокутна різьба (рис. 2, г). Профіль – квадрат. Найвищий ККД, але незручна у виготовленні. Відсутність закруглень у впадинах знижує опір втомній міцності гвинта. Використання обмежене;

-кругла різьба (рис. 3, в). Профіль – дуги кіл, кут α=30 o. Витискають на

тонкостінних металевих, пластмасових і т. п. деталях. Використовується в умовах забрудненого середовища, при частих з’єднаннях-роз’єднаннях.

Стандартні кріпильні деталі.

З врахуванням умов використання стандартами передбачені різні геомет-

ричні форми та розміри болтів, гвинтів, шпильок, гайок і шайб.

1. Болти і кріпильні гвинти (рис. 4, a , б) . Ці деталі розрізняють залежно від форми головки, форм стрижня, точності виготовлення і призначення.

Рис. 4

-за формою головки болти і гвинти є шестигранними, напівкруглими, циліндричними, з потаємними та іншими головками (рис. 5) . Форма головки продиктована силою затягування, простору для повороту інструменту (ключа, викрутки) і т. п. Найбільш поширена шестигранна форма головки, що дає змогу прикласти найбільший момент закручування і добитися найбільшої сили затяжки деталей з’єднання;

Рис. 5

-залежно від форми стрижня болти і гвинти бувають з нормальним стрижнем, з підголовком, з потовщеним точно виготовленим стрижнем для постановки в отвір без зазору, зі стрижнем зменшеного діаметру для підвищення опору втомі при змінних навантаженнях;

-залежно від точності виготовлення болти і гвинти є нормальної та підвищеної точності;

-залежно від призначення болти і гвинти є загального призначення, встановлювальні і спеціальні. Встановлювальні гвинти використовують для фіксації положення деталі.

2. Шпильки (рис. 4, в) . Шпильку загвинчують в корпусну деталь коротким різьбовим кінцем, довжина якого може бути різною. Так, для чавунних деталей використовують шпильки з l =1.5d (тип I ), для сталевих - l = d (тип II ).

3. Гайки (рис. 6) . Розрізняють за формою, висотою і точністю виготовлення.

-за формою бувають шестигранні, круглі, гайки-баранці і т. д.;

-за висотою бувають нормальні, низькі і високі. Останні використовують при частих збираннях-розбираннях для зменшення зношування різьби і зближення граней гайки ключем;

-за точністю виготовлення шестигранні гайки є нормальної та підвищеної точності.

Рис. 6

4. Шайби. Підкладаються під гайки. Запобігають задиранню деталей, збільшують опорну поверхню. Є стопорні шайби для запобігання самовідгвинчуванню деталей.

Стопоріння різьбових з’єднань.

Під дією змінних навантажень зменшується тертя між витками різьби і спостерігається самовідгвинчування різьбових деталей. Для запобіганню цього явища використовують пристрої (рис. 7) , які створюють додаткові сили тертя або діють за принципом замка.

-контргайка ( a ) створює додатковий натяг і додаткові сили тертя в різьбі;

-пружинна шайба ( б) підтримує натяг і додаткові сили тертя на деякій ділянці самовідгвинчування, а також своєю пружністю зменшує вплив вібрації на тертя в різьбі;

-в гайках з завальцованим кільцем з поліаміду ( в) додаткове стопоріння здійснюється за рахунок сил зчеплення здеформованого при загвинчуванні гайки кільця та витків різьби гвинта;

-в гайках з деформованою на еліпс верхньою частиною ( г) після нарізання різьби у згаданій частині виникають додаткові сили тертя;

-у замкових пристроях для запобігання самовідгвинчуванню використовують стопоріння шплінтами ( д), загнутими стопорними шайбами ( е, є);

-на практиці використовують ще й такі способи стопоріння різьбових з’єднань, як зварювання (приварювання гайки або головки гвинта до деталі з’єднання) або пластичне деформування з руйнуванням витка різьби кернуванням.

Рис. 7

Питання для самоконтролю.

1.Провести класифікацію типів різьби.

2.Перерахувати переваги та недоліки різьбових з’єднань.

3.Дати коротку характеристику основним типам різьби.

4.Перерахувати основні типи стандартних кріпильних деталей.

5.Пояснити суть методів стопоріння різьбових з’єднань.