Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный

технический университет

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА НА КЛЮЧЕ

ПРИ ЗАТЯЖКЕ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ

Методические указания

к лабораторной работе по дисциплине «Механика»

Уфа 2007

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный

технический университет

Кафедра основ конструирования механизмов и машин

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА НА КЛЮЧЕ

ПРИ ЗАТЯЖКЕ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ

Методические указания

к лабораторной работе по дисциплине «Механика»

Уфа 2007

Составитель В.Н. Рубцов

УДК 621.0 (07)

ББК 30.12 (Я7)

Определение момента на ключе при затяжке резьбового соединения: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Механика» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост. В.Н. Рубцов – Уфа, 2007.- 12 с.

Рассмотрены основные силовые соотношения в винтовой паре. Главное внимание уделено практическому определению величин моментов и усилия затяжки.

Предназначены для студентов 3 курса факультета АД специальности 160304, изучающих дисциплину «Техническая механика».

Ил. 3. Табл. 2. Библиогр.: 1 назв.

Рецензенты: доцент Гурьев Б.И.

профессор Газизов Х.Ш.

 Уфимский государственный

авиационный технический университет, 2007

Содержание

1. Цель работы 4

2. Краткие сведения и основные расчетные зависимости 4

3. Описание экспериментальной установки 7

4. Порядок выполнения работы 7

5. Контрольные вопросы 8

Список литературы 8

Определение момента на ключе при затяжке резбового соединения

1. Цель работы

Экспериментальная проверка аналитической зависимости для определения потребного момента на ключе для затяжки резьбового соединения заданным усилием.

2. Краткие сведения и основные расчетные зависимости

Сборку резьбовых соединений в большинстве случаев осуществляют с предварительной затяжкой, которая в зависимости от требований, предъявляемых к соединению, обеспечивает герметичность, нераскрытие стыка или отсутствие сдвига деталей соединения.

Обычно затяжку резьбового соединения осуществляют путем приложения вращающего момента к гайке или головке болта (винта) гаечным ключом, гайковертом или отверткой. Этот момент называется моментом на ключе и обозначают . Момент на ключе должен быть таким, чтобы преодолеть момент сил сопротивления в резьбе и момент сил трения на торце гайки или головки болта :

. (1)

Для определения величин и использует зависимости:

; (2)

, (3)

где

- усилие затяжки;

- средний диаметр резьбы;

- угол подъема винтовой линии резьбы на среднем цилиндре;

Р – шаг резьбы;

- приведенный угол трения в резьбе;

- приведенный коэффициент трения в резьбе;

- коэффициент трения в резьбе;

 – угол профиля резьбы;

- коэффициент трения на торце гайки (головки винта);

- средний диаметр опорной поверхности гайки;

D – наружный диаметр опорной поверхности гайки;

S – размер под ключ;

– диаметр отверстия под болт.

Рис. 1

Рис. 2

Используя (1), (2) и (3) при известных геометрических параметрах резьбы, можно вывести зависимости для определения , ,,:

; (4)

; (5)

; (6)

(7)

3. Описание экспериментальной установки

Установка, схема которой показана на рис. 1. Она состоит из рамы 1, резьбового стержня 2, гайки 3, динамометра 4, индикатора часового типа 5, торцовой шайбы 6, фиксирующего штифта 7, упорного шарикоподшипника 8, (рис. 2) направляющей втулки 9 и винта 10. Роль реального болта в установке выполняет резьбовой стержень, у которого для удобства замера силы затяжки удалена головка. Роль стягиваемых деталей выполняет рама. Ее функцию в передаче осевого усилия выполняет динамометрический ключ (рис. 3), а проворот исключает винт 10. Роль стягиваемых деталей выполняет рама. Для затяжки испытуемого резьбового соединения к гайке 3 через динамометрический ключ прикладывают необходимый по величине момент. Его значение определяют на основании тарировочного графика динамометрического ключа, который приведен в паспорте установки. Силу затяжки определяют по показаниям и индикатора 5 на основании тарировочного графика динамометра, который тоже приведен в паспорте установки.

Рис. 3

Установка позволяет проводить опыты при отсутствии момента сил трения на торце гайки. Этот вариант показан на рис. 2. Тогда трение скольжения на торцовой поверхности гайки будет заменено трением качения в упорном подшипнике, а моментом сил трения качения, ввиду его малости, можно пренебречь.