Материал: Детали машин и основы конструирования. Учебное пособие. Нилов В.А., Рукин Ю.Б

Таким образом, угол односкостного клина или сумма углов сторон угол заострения двухскосного клина должен быть меньше двойного клина трения на рабочих гранях.

Расчѐтный коэффициент трения обычно принимают равным 0,1 θ ≈ 5045′. В силовых клиновых соединениях при уклоне менее 1:25 обеспечивается значительный запас самоторможения.

Действительное распределение давлений по рабочей поверхности клина неравномерно, однако в расчѐтах условно принимают, что давление по поверхности контакта распределяется равномерно рис. 9.5.

В клиновом соединении стержень рассчитывают на растяжение по ослабленному сечению:

где: d – диаметр стержня;

в– ширина прорези для клина.

Втулка рассчитывается на смятие рабочих поверхностей:

Q 2в см ;

где: δ – толщина втулки.

Клин работает на изгиб, поэтому его рассчитывают по схеме, приведѐнной на рис. 9.5.

Высота клина h равна:

90

Клин обычно изготавливают из среднеуглеродистой стали марки Ст. 5 или Ст. 6, для которых [ζ] ≈ 150 МПа, а [ζ]см ≤

200 МПа.

Штифтовые соединения рассчитывают из условия их работы на срез. При нагружении соединения поперечной силой Q условие прочности штифта равно:

Q Z d42 ср .

Для штифтов рекомендуется принимать [η]ср ≤ 80 МПа.

ЛЕКЦИЯ 10.

РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Учебные вопросы

1.Назначение и конструкция резьбовых соединений

2.Классификация резьбовых соединений

3.Распределение нагрузки между витками резьбы

4.Виды разрушений в резьбовом соединении

5.Силы, действующие в винтовой паре

6.Расчет ненапряженных резьбовых соединений

7.Расчет напряженных болтовых соединений

10.1. Назначение и конструкция резьбовых соединений

Резьбовые соединения – самый распространѐнный вид соединений вообще, и разъѐмных в частности. Это объясняется их достоинствами: универсальностью, высокой надѐжностью, способностью воспринимать большие нагрузки и создавать большие усилия затяжки, малыми размерами и весом, относительной простотой изготовления с соблюдением высокой точности. Основой всех соединений является резьба.

ГОСТ 11708-66 устанавливает основные определения для резьб общего назначения.

91

Резьба – поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности.

Рис. 10.1 Профиль метрической резьбы

Рис. 10.2 Образование витков резьбы

Цилиндрическая резьба – резьба, образованная на цилиндрической поверхности.

Коническая резьба – резьба, образованная на конической поверхности.

Наружная резьба – резьба, образованная на наружной, охватываемой поверхности, которая носит название болт или винт.

92

Внутренняя резьба – резьба, образованная на внутренней, охватывающей поверхности которая носит название гайка.

Правая резьба – резьба, образованная контуром, вращающимся по часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси в направление от наблюдателя.

Левая резьба – резьба, образованная контуром, вращающимся против часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси в направление от наблюдателя.

По числу заходов резьбы подразделяются на однозаходные и многозаходные.

Ось резьбы – прямая, относительно которой происходит винтовое движение плоского контура, образующего резьбу.

Профиль резьбы – контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ось.

Боковые стороны профиля – прямолинейные участки профиля, принадлежащие винтовым поверхностям.

Вершина профиля – участок профиля, соединяющий боковые стороны выступа.

Впадина профиля – участок профиля, соединяющий боковые стороны канавки.

Угол профиля α – угол между боковыми сторонами профиля.

Углы наклона сторон профиля β и γ – угол между боковыми сторонами профиля и перпендикуляром к оси резьбы. Для резьб с симметричным профилем углы наклона сторон

равны половине угла профиля .

2

Рабочая высота профиля Н1 – высота соприкосновения сторон профиля наружной и внутренней резьб в направлении, перпендикулярном к оси резьбы.

Сбег резьбы – участок неполного профиля в зоне перехода резьбы к гладкой части.

Длина резьбы – длина участка поверхности, на котором образована резьба, включая сбег резьбы и фаску.

Длина резьбы с полным профилем – длина участка на котором резьба имеет полный профиль.

93

Длина свинчивания – длина соприкосновения винтовых поверхностей наружной и внутренней резьб в осевом направлении.

Резьбовое соединение – соединение деталей с помощью резьбы, обеспечивающее их относительную неподвижность или заданное перемещение одной детали относительно другой. Конструктивно резьбовые соединения очень разнообразны, но все могут быть отнесены к одному из следующих двух типов:

-резьбовые соединения, осуществляемые непосредственным свинчиванием соединяемых деталей, без использования специальных соединительных деталей;

-резьбовые соединения, осуществляемые при помощи специальных соединительных деталей: болтов, винтов и шпилек с гайками и шайбами.

10.2. Классификация резьбовых соединений

Болты ГОСТ 7798-70 и др. применяются:

-для скрепления деталей не очень большой толщины при наличии места для головки болта и гайки.

-для скрепления деталей, не обеспечивающих достаточную надѐжность и долговечность резьбы; при необходимости частого завинчивания и отвинчивания.

По степени точности болты разделяются на:

-нормальной точности;

-повышенной точности;

-грубой точности.

Шпильки ГОСТ 11765-66 и др. применяются в тех случаях, когда в конструкции соединения нет места для головки болта или нельзя просверлить сквозное отверстие под болт. При динамических нагрузках стандартная шпилька оказывается более прочной, чем болт тех же размеров.

Гайки ГОСТ 5915-70 и др. выбираются по степени точности, форме шестигранные, круглые и др., высоте и другим параметрам.

94