racchet_rezbovih_coedinenii_i_vintovih_m ehanizmov (Метода по курсовику)

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МАМИ» Кафедра «Детали машин и ПТУ» Утверждено методической комиссией по общстехническим дисциплинам Н.П. Баловнев РАСЧЕТ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ВИНТОВЫХ МЕХАНИЗМОВ Методические указания к разделу курса «Детали машин и основы конструирования» для всех машиностроительных специальностей МОСКВА - 1999 Баловнев Николай Петрович, доцент, кандидат технических наук Расчет резьбовых соединений и винтовых механизмов. Методические указания к разделу курса «Детали машин и основы конструирования» для всех машиностроительных специальностей.

Настоящие методические указания составлены в помощь студентам, выполняющим домашнее задания № 1 по курсу "Детали машин и основы конструирования", в котором предложено рассчитать набор различных по условиям работы и нагружения видов винтовых механизмов и болтовых (резьбовых) соединений: а) грузовых или ходовых винтов; б) крепежных резьб; в) незатянутых и затянутых болтов; г) затянутых болтов, нагруженных внешней осевой силой; д) поперечно нагруженных болтовых соединений; е) болтовых соединений, нагруженных в плоскости, перпендикулярной плоскости стыка. Ниже приводятся методики расчета соединений и винтовой пары, а также примеры выполнения задания.

СОДЕРЖАНИЕ .21 24 24 ....36 .39 1. Общие сведения.. 1.1. Основные параметры резьбы.. 1.2. Обзор резьб.. 1.3. Допуски и посадки резьбовых соединений.. 1.4. Затяжка резьбовых соединений.. 1.5. Классы прочности стандартных резьбовых деталей..

1.6. Примеры обозначения резьбовых деталей. 2. Расчет грузовых и ходовых винтов... 2.1. Определение основных параметров винтовой пары.. 2.2. Проверочный расчет тела винта на прочность и сопротивление усталости.......... 2.3. Коэффициент полезного действия винтового механизма. 2.4.

Определение размеров воротка. 3. Расчет крепежных резьб. 4. Расчет незатянутых и затянутых болтов.. 5. Расчет затянутых болтов, нагруженных внешней осевой силой....................... 6. Расчет группового болтового соединения, нагруженного в плоскости стыка..... 6.1. Соединения болтами, установленными с зазором. 6.2. Соединения болтами, установленными без зазора... 7. Расчет группового болтового соединения, нагруженного в плоскости, перпендикулярной стыку.

8. Методика выполнения и оформления задания. Пример выполнения расчетно-графического задания. Пример расчета группового болтового соединения, нагруженного в плоскости стыка. Список литературы.. © Московский государственный технический университет «МАМИ», 1999. стр. 3 3 ..4 7 ..8 ..10 ..10 10 ...13 14 .15 ..15 16 ....17 ....19 19 ..20 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 1.1.

Основные параметры резьбы Резьбу изготовляют нарезанием или накатыванием на цилиндрической или конической поверхности детали винтовых канавок. Сформированные выступы называют витками резьбы. Сечение витков резьбы осевой плоскостью образует профиль резьбы 1рис. 1). Профиль резьбы Рис. 1 а - винт; б - гайка. Наружный диаметр (Ы - для наружной резьбы; Ю - для внутренней резьбы)*- это диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней резьбы, мм. Внутренний диаметр обозначают для наружной резьбы й1, для внутренней резьбы Ю1, мм. дд Средний диаметр равен диаметру воображаемого цилиндра, который пересекает профиль резьбы так, что ширина выступов и ширина впадин равны между собой. Его обозначают: для наружной резьбы И2, для внутренней - Ю2, мм.

~ Угол профиля резьбы ь1 - угол между смежными боковыми сторонами резьбы в плоскости осевого сечения, градус. Число заходов резьбы иб, равное числу винтовых канавок в сечении, перпендикулярном оси резьбы (для стандартных резьб пб < 8).

Шаг резьбы Р - расстояние по линии, параллельной оси резьбы между двумя аналогичными точками, принадлежащими соседним виткам и лежащими в осевой плоскости, мм. Ход винтовой линии для многозаходных резьб, мм Рй Р пб (1) Ширина основания витка резьбы Рр, равная ширине витка резьбы по внугреннему диаметру й1 в осевой плоскости, мм.

Коэффициеи г полноты резьбы (коэффициент использования резьбы) Рб (2) Р Угол подъема витка резьбы ~У - угол, образованный касательной к винтовой линии по среднему диаметру резьбы, и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы, градус пддддяддд. д д ед о *юсу буду а о зо а обоз а е д, шд дд, соответствующие только наружной резьбе. Рй у = агсф (3) 8' а2 Приведенный коэффициент тренин в резьбе Х сояО где ~ - коэффициент трения фрикционной пары винт - гайка; О - угол наклона боковой рабочей поверхности витка резьбы (для резьб с симметричным профилем О = й/2).

(4) 1.2. Обзор резьб По форме поверхности, на которую нанесена резьба, различают цилиндрические и конические резьбы. Наиболее распространены цилиндрические резьбы. Конические резьбы применяют главным образом для труб, соединительной трубной гидро- и пневмоарматуры, где требуется обеспечить герметичность. По направлению винтовой линии резьбы могут быть правыми или левыми.

Основное направление правое. Левые резьбы преимущественно используют для предотвращения самоотвинчивания вращающихся деталей. По назначению резьбы подразделяют на кренезсные, кренеэпсо-уплотняющие и резьбы кодовых и грузовых винтов. Крепежные резьбы служат для скрепления деталей. Они, как правило, имеют треугольный профиль, что обеспечивает: повышенное трение в резьбе, уменыпающее опасность ослабления затяжки; увеличенную прочность резьбы на срез; удобство изготовления. Крепежпо-уплотнпющие резьбы используют как для скрепления деталей, так и для герметизации соединений. Они также треугольного профиля, но без радиальных зазоров и с плавными закруглениями вершин и впадин резьбы.

Резьбы ходовых и грузовых винтов имеют трапецеидальный симметричный (трапецеидальные) и несимметричный профиль (упорные), а иногда и прямоугольный профиль (прямоугольные резьбы). Это обеспечивает уменыпение трения в резьбе, а, следовательно, повышенный козффициентполезного действия винтовых механизмов. Во всех промышленно развитых странах основные резьбы стандартизованы.

Профили резьб, диаметры и шаги, основные размеры, допуски и посадки определяются ГОСТами. В некоторых отраслях существуют отраслевые стандарты, дополняющие ГОСТЫ. Метрические резьбы имеют треугольный профиль (Я = 60 ). Наружный диаметр резьбы изменяется в пределах 0,25...б00 мм. Резьбы могут выполняться с крупными и мелкими шагами от 0,075 до 6 мм.

За основную принята резьба с крупным шагом. Статическая несущая способность этой резьбы выше, влияние на прочность погрешностей изготовления и износа меньше. Резьбы с мелкими шагами применяют: при динамических нагрузках; для тонкостенных деталей и деталей относительно больших диаметров (типа вал); в механизмах регулировки, где требуются малые перемещения с высокой точностью. Применение резьб с мелким шагом облегчает стопорение деталей, позволяет уменьшить перепады диаметров валов. Правую однозаходную метрическую резьбу с крупным шагом обозначают буквой М и числом, выражающим диаметр резьбы в миллиметрах, например М20 ГОСТ 9150-81.

Для резьбы с мелким шагом дополнительно указывают шаг в миллиметрах, например М20Х 1,5 ГОСТ 9150-81. Обозначение левой резьбы содержит буквы ЬН, многозаходной - число заходов, а в скобках букву Р и значение шага, например М24 Х З(Р1) ЬН ГОСТ 9150-81. В табл. 1 приведена выборка значений диаметров и шагов метрической резьбы с крупным шагом по ГОСТ 9150-81. Метрическая резьба с крупным шагом по ГОСТ 9150-81 Таблица 1 мм мм мм 4,918 19,294 20,752 2,5 5,350 (22) 20,376 22,051 7,188 1,25 24 6,647 9,026 23,752 10 8,376 1,5 25,051 27,727 12 10,106 10,863 1,75 26,211 3,5 30 (14) 11,835 13,835 12,701 14,701 33) 29,211 31,670 30,727 33,402 3,5 16 36 (18 39) 15,294 16,376 2,5 34,670 36,402 20 17,294 18,376 2,5 42 37,129 39,077 4,5 имечание. иаме ы, азанные с скобках, менее п дпочтительны.

В табл. 2 приведена выборка значений диаметров и шагов однозаходной трапецеидальной резьбы со средним шагом по ГОСТ 9484-81. Трапецеидальная однозаходная резьба со средним шагом по ГОСТ 9484-81 Таблица 2 Упорные резьбы по ГОСТ 10177-82 используют для винтовых механизмов с большой односторонней осевой нагрузкой. Профиль витков - несимметричный трапецеидапьный.