Контрольні запитання

1. Дайте загальну характеристику різьбових з'єднань, класифікацію, де вони використовуються, їх переваги.

2. Опишіть геометричні параметри різьб.

3. Охарактеризуйте кріпильні різьби. Дайте приклади позначення кріпильних різьб.

4. Охарактеризуйте різьби для гвинтових механізмів. Дайте приклади позначення різьб для гвинтових механізмів.

5. Опишіть основні типи кріпильних деталей.

6. Які існують основні принципи стопоріння різьбових з'єднань?

7. Запишіть та проаналізуйте математичну залежність між моментом, прикладеним до гайки, і осьовою силою.

8. Яка умова самогальмування різьбової пари?

9. Назвіть причини нерівномірного розподілу осьового навантаження між витками різьби. Які використовують конструктивні заходи для вирівнювання навантаження між витками?

10. Що є критерієм розрахунку міцності з'єднання, затягнутого болтом, що навантажений лише зовнішньою осьовою силою?

11. Що є критерієм розрахунку міцності з'єднання, в якому болт затягнутий, а зовнішнє навантаження відсутнє?

12. Що є критерієм розрахунку міцності з'єднання, в якому болт затягнутий з додатковим осьовим навантаженням?

13. Що є критерієм розрахунку міцності болтового з'єднання деталей, навантажених силами зсуву?

14. Які особливості має розрахунок групових болтових з'єднань, навантажених осьовою силою, що проходить через центр ваги площин стику деталей?

15. Які особливості має розрахунок групового болтового з'єднання, навантаженого силами, що зсувають деталі в стику?

16. Які матеріали використовуються для виготовлення різьбових виробів?

17. Як визначається допустима напруга і запаси міцності різьбових виробів?

6. З’єднання для закріплення деталей на валах і осях

До найбільш поширених з’єднань, які використовують для закріплення на валах і осях зубчатих коліс, шківів, муфт, маховиків та інших деталей, відносять шпонкові, зубчасті (шліцьові), профільні, пресові з’єднання. Ці з’єднання навантажуються в основному обертаючим моментом.

6.1. Шпонкові з’єднання

Ш понкою називають деталь, яка встановлюється в пазах деталей, що стикуються, і яка перешкоджає відносному обертанню або зсуву цих деталей (рис. 6.1­­). Шпонки стандартизовані.

Шпонкові з’єднання бувають ненапруженими і напруженими. Ненапружені з’єднання здійснюються за допомогою призматичних і сегментних шпонок.

П

Рис. 6.1. Шпонкове з’єднання; 1 – шпонка; 2 – вал; 3 – зубчасте колесо

ереваги шпонкових з’єднань: простота конструкції складання і розбирання; надійність в експлуатації; компактність. Недоліки: послаблення вала і маточини шпонковим пазом; наявність значної концентрації напруги в зоні шпонкового паза, що знижує опір втомленості вала; необхідність збільшення довжини маточини при передачі великих обертових моментів; високі вимоги до точності виготовлення шпонкових пазів; низька взаємозамінність деталей, так підгонка і підбір шпонки по пазу виконується вручну.

Ш понкові з’єднання широко використовуються в машинобудуванні при малому і середньому навантаженні, ­­деталей, розміщених на валах, при наявності у коліс довгих маточин, при необхідності легкого збирання і розбирання з’єднання.

З

Рис. 6. 2. Різновид призматичних шпонок: а) виконання 1, 2 і 3; б - в – розміщення шпонок з закругленими та плоскими торцями

’єднання призматичними шпонками найбільш поширене. За формою торців розрізняють призматичні шпонки трьох виконань 1, 2 і 3 (рис. 6. 2). Шпонки виконання 1 з закругленими торцями звичайно розміщують на валах в пазах, оброблених кінцевою фрезою; плоскі торці шпонок виконання 2 і 3 розміщують біля деталей (кінцеві шайби, і т. п.), які перешкоджають осьовому переміщенню шпонок. Шпонкові пази обробляють дисковою фрезою; ця обробка зменшує концентрацію напруги на валі.

З’єднання призматичними шпонками вимагає точного виготовлення вала і отвору.

Розрахунок призматичних шпонок. Розміри перерізу шпонок (ширину b і висоту h) і глибину паза t₁ (див. рис. 6. 1) вибирають в залежності від діаметра вала d за ГОСТ 23360-78 (табл. 6.1). Довжину шпонки конструктивно вибирають на 5...10 мм меншою довжини маточини і узгоджують із стандартом.

Таблиця 6.1