Винтовые соединения

Винт – стержень с резьбой с одной стороны и головкой для закручивания с другой.

l – длина свинчивания (длина резьбы в отверстии)

Q_р – усилие завинчивания винта на витке резьбы.

Виды винтов:

• С шестигранником

• С круглой головой

• С полукруглой головой

• С потайной головой

• С накаткой

• Барашковые

Болтовые соединения

Болт – стержень с головкой с одной стороны и резьбой с другой для свинчивания деталей.

Скрепление осуществляется стяжкой деталей, болты применяются в силовых соединениях или в случае невозможности нарезки резьбы в детали.

Шпилечное соединение

Шпилька – стержень с резьбой на 2-х концах.

Шпилька предварительно вворачивается в одну из деталей. Такое соединение используют при невозможности сквозного отверстия в основной детали.

Предохранение резьбы от самоотвинчивания

Самоотвинчивание происходит при исчезновении осевой силы в резьбе. Этому способствует вибрация и потеря упругих свойств материала. Без осевой силы в резьбе нет трения.

Способы предотвращения самоотвинчивания:

• Гроверная шайба

• Заливка резьбы лаком или эмалью

• Контргайка, разрезная гайка с винтом

• Шплинт и корончатая гайка

Свинчиваемость – способность винтовой пары обеспечить сборку и разборку без повреждения крепежа и резьбы.

Причины несвинчиваемости:

• Диффузионная сварка («прикипание»)

• Повреждение винтовой линии

• Загрязнение дорожки

Меры по обеспечению свинчиваемости:

1. Гальваническое покрытие резьбы

2. Подбор материалов с низким трением

3. Уменьшение шероховатости поверхностей витков

Последовательность сборки резьбовых соединений:

1. Взаимное базирование деталей

2. Временное закрепление детали приспособлением

3. Подача и наживление винта (гайки) на 2-3 витка

4. Завинчивание на всю длину резьбы без затяжки

5. Затяжка требуемым моментом

6. Стопорение самоотвинчивания

7. Демонтаж сборочного приспособления

При подаче и наживлении, а также затяжке и завинчивании используются инструменты:

1. Отвертки и ручные ключи (накидные, рожковые)

2. Гайко- и болто- верты. Они относятся к высокопроизводительному инструменту.

Роль момента затяжки

Большой момент повреждает крепеж, в результате происходит:

• «Слизывание» шлицов и граней гаек

• Скручивание головки винта или шпильки

• Замятие резьбовой линии

• Введение материала резьбы в зону текучести

• Деформация деталей

Момент затяжки рассчитывают, исходя из требуемой осевой силы. По заданному моменту рассчитывают усилие на конкретном инструменте.

M_з = Q_ос[0,5D₁(t/πd₂ + 1,15F) + F_TR_T], где

F – коэффициент трения в резьбе

F_T – коэффициент трения на торце головки винта или гайки.

R_T – радиус трения торца. Для стандартизации R_T = 0,7 D_T

Чрезмерная затяжка пары приведет к «слизыванию» витков резьбы (срыву).

Предельный момент затяжки M_пр ≤ 0,3*(α₁³)*δ_T , где δ_T – предел текучести материала.

M_т ≤ 0,3*(D³)*δ_T , где δ_T – предел введения резьбы в зону текучести.

Предельный момент до смятия витков:

M_м ≤ (0,12*P*α₂*(α*α₁)² *δ_р)*t, где

l – длина резьбы (взаимодействующей)

δ_р – предел прочности (самого мягкого материала)

Конструкция, где реальные усилия сборщика не приведут к повреждениям, не требует контроля затяжного момента.

Инструменты для обеспечения заданного момента:

1. Предельные инструменты (отвертки и гайковерты) не дают превысить момент за счет внутренней «трещетки»

2. Динамометрические отвертки и ключи. Там есть шкала момента в требуемых единицах.