Різьбові з’єднання
Різьбові з'єднання – це найпоширеніший вид роз'ємних з'єднань. Вони здійснюються за допомогою кріпильних різьбових деталей (болтів, гвинтів, шпильок, гайок і т.д.)Достості можливість регулювання сили стиснення.Недоліки:концентрація напруги у западинах різьблення, низька вібраційна вартість.
- хід різьблення, що є відстанню між однойменними точками однієї гвинтової лінії. Основною характеристикою профілю різьблення є кут між суміжними бічними сторонами в площині осьового перерізу, що називається кутом профілю різьблення. Для трикутного профілю метричного різьблення, дюймового, трапецеїдального.
Існує два основних способи виготовлення різьблення: нарізанням і накочуванням. Нарізання різьблення здійснюється різцями, гребінками, плашками, мітчиками, різьбовими головками, фрезами. Накочування різьблення здійснюється гребінками або роликами на різьбонакатних автоматах шляхом пластичної деформації заготівлі. Цей спосіб високопродуктивний, застосовується в масовому виробництві при виготовленні стандартних деталей кріплення.
Основними геометричними параметрами циліндричного різьблення є:
d– зовнішній діаметр (номінальний діаметр різьблення);d1- внутрішній діаметр різьблення гайки;d2- середній діаметр різьблення, тобто. діаметр уявного циліндра, на якому товщина витка дорівнює ширині западини;p- крок різьблення, тобто. відстань між однойменними сторонами двох сусідніх витків в осьовому напрямку;ph- перебіг різьблення, тобто. відстань між однойменними сторонами одного і того ж витка в осьовому напрямку;α- кут профілю різьблення;
42. Момент тертя у різьбленні та на торці гайки (гвинта). Розрахунок різьблення на напругу зминання та зрізу. Висота гайки та глибина загвинчування.
Переважна більшість різьбових з'єднань із попередньою затяжкою. Затяжка створюється при складанні з метою, щоб після застосування робочого навантаження не відбувалося розкриття стику або зсуву деталей, що з'єднуються.
При загвинчуванні гайки (або гвинта з головкою) необхідно додати момент загвинчування Тзав для подолання моменту ТР опору в різьбленні та моменту ТТ опору на торці гайки:
Fзат - осьова сила затягування;
d2 – середній діаметр різьблення;
Ψ – кут підйому різьблення;
φ1 – наведений (з урахуванням впливу кута профілю α) кут тертя у різьбленні: φ1 = φ / cos(α/2),
φ – кут тертя матеріалів пари гвинт – гайка;
fT – коефіцієнт тертя матеріалів пари гайка – деталь;
dср – середній діаметр кільця (рис. 2.2):
Експлуатація різьбових з'єднань показує, що вихід з ладу болтів, гвинтів, шпильок і т.п. деталей відбувається внаслідок розриву (або витяжки) їхнього стрижня з різьблення або перехідного перерізу біля головки. Руйнування або пошкодження елементів різьблення відбувається рідше і характерно для деталей, що часто піддаються розбиранню-складання. При необхідності виконують перевірочні розрахунки різьблення на міцність за напругою зрізу та зминання.
Умова міцності різьблення на зріз має вигляд
де Q-осьова сила; Aср-площа зрізу витків нарізки; для гвинта (див. рис.1.9) Aср = πd1kHг, для гайки Аср = πDkHг. Тут Нг - висота гайки; k–коефіцієнт, що враховує ширину основи витків різьблення: для метричного різьблення для гвинта k 0,75, для гайки k 0,88; для трапецеїдальної та завзятої різьблення (див. рис.1.11, 1.12) k≈ 0,65; для прямокутного різьблення (див. рис.1.13) k = 0,5. Якщо гвинт та гайка з одного матеріалу, то на зріз перевіряють тільки гвинт, тому що dl
Так само як різьблення гайки, працює різьблення гнізда, в яке загвинчується гвинт або шпилька. Залежно від того, з якого матеріалу виготовлені деталі, в які загвинчуються шпильки, змінюється і глибина загвинчування шпильок. Тут вже враховується і величина осьового навантаження, бо чим більше, тим більше діаметр шпильки, а тим, отже, більше і глибина загвинчування.