9. Основные типы резьбовых соединений.

1. болтовое: 1 – винт, 2 – гайка, 3 – шайба. Всегда действ. сдвиг. нагрузка F. Болт д.б. прочным, жестким, работосп. М.б. установлен с зазором (тело болта работает на растяжение) и без (на срез). Шайба – для лучшего распр-ния нагрузки на деталь 4; 2. винтовое – когда 1 деталь тонкостен., др.-мощная; 3. шпилечное.

10. Теория винтовой пары. Зависимость между моментом завинчивания и осевой силы винта.

Если винт нагружен осевой силойF, то для завинчивания гайки к ключу необходимо приложить момент Тзав, а к стержню винта реактивный момент Тр, кот. удерживает стержень от вращения. При этом можно записать Тзав=Тт+Тр, где Тт - момент сил трения на опорном торце гайки; Тр - момент сил в резьбе. Тт=Ff(Dср/2), где Dср=(D1+dотв)/2 – ср.радиус опорного торца гайки, D1 – наруж. диаметр опорного торца гайки, dотв - диаметр отверстия под винт; f – коэф. трения на торце гайки. Тр=0,5Fd₂tg(ψ+φ), где ψ - угол подъема резьбы, φ=arctgf_пр - угол трения в резьбе; f_пр - приведенный коэф. трения в резьбе, учит. влияние угла профиля. Тзав=0,5Fd₂[(D_ср/)f+tg(ψ+φ)]. По этой ф-ле можно подсчитать отношение осевой силы винта F к силе Fk, приложенной на ручке ключа, F/Fk, кот. дает выигрыш в силе. Стержень винта не только растягивается силой F, но и закручивается моментом Тр. КПД винтовой пары η=tgψ/tg(ψ+φ) ↑ с ↑ψ и с ↓φ.

11. Расчет витков резьбы на срез и смятие.

Основ. виды разрушения резьб: крепежных – срез витков, ходовых – износ витков. В соотв. с этим ведут расчет для крепеж. резьб по напряжениям среза τ, для ходовых – по напряж. смятия σ_см. Условия прочности по напряжениям среза: τ=F/(πd_pHKK_m)≤[τ], где dр – расчет. диаметр, Н≈0,8d – высота гайки, К – коэф. полноты резьбы, Km – коэф. неравномерности нагрузки по виткам резьбы. Условие износостойкости по напряжениям смятия: σ_см=F/Sсм=F/(πd₂hZ)≤[σ_см], где Z=H/р – число рабочих витков

12. Расчет на прочность резьбы и стержня винта при нагружении резьбового соединения осевой растягивающей силе.

Примером служат болты для крепления ненагруженных герметич. крышек и люков корпусов машин. В этом случае стержень болта растягивается осевой силой F_зат, возникающей от затяжки болта, и закручивается моментом сил в резьбе Т_р. Напряжение растяжения от силы Fзат: σ=F_зат/[(π/4)d²₁], напряж. кручения от момента Т_р: τ=Т_р/W_р=0,5F_затd₂tg(ψ+φ)/0,2d³₁. F_зат=Аσ_см, А - площадь стыка деталей, приходящаяся на 1 болт. Прочность болта опр. по эквив. напр. σ_экв=√[σ²+3τ²]≈1,3σ.,чности. Прочность болта: σ_экв=1,3F_зат/[(π/4)d²₁]≤[σ].

13. Расчет на прочность стержня винта при нагружении резьбового соединения поперечной нагрузкой (болт поставлен без зазора).

Не учитывают силы трения в стыке, т.к. затяжка болта необязательна. Стержень болта рассчитывают по напряжениям среза и смятия. Условие прочности по напряжениям среза: τ=F/[(π/4)d²_i]≤[τ], де - число плоскостей среза. Расчет на смятие производят по условным напряжениям. Для средней детали σ_см=F/dδ₂≤[σ_см], для крайей σ_см=F/dδ₁≤[σ_см]. Формулы справедливы для болта и деталей. Из 2 значений σ_см расчет прочности вып. по наиб. Прочность болта: σ_экв=1,3F_зат/[(π/4)d²₁]≤[σ].