Иванов М.Н. - Детали машин (1065703), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

рис. 1.2) — основная крепежная резьба; трубная (рис. 1.4,а) — треугольная со скругленными вершинами и впадинами; круглая (рис. 1.4, б); резьба винтов для дерева (рис. 1.4, в). Рис. 1.4 Резьбы винтовых механизмов (ходовые резьбы): прямоугольная (рис. 1.5, а); трапецеидальная симметричная (рис, 1.5, б); трапецеидальная несимметричная, или упорная (рис. 1.5, в). Рис.

1.5 Приведенная классификация не является строгой, так как в практике встречаются случаи применения метрической резьбы с мелким шагом в точных измерительных винтовых механизмах и, наоборот, трапецеидальных резьб как крепежных. Выбор профиля резьбы. Определяется многими факторами, важнейшие из которых прочность, технологичность и силы трения в резьбе. Так, например, крепежная резьба должна 23 Ьйр:ИшгзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 обладать высокой прочностью и относительно большими силами трения, предохраняюшими крепежные детали от самоотвинчивания.

Резьбы винтовых механизмов должны быть с малыми силами трения, чтобы пой высить к. и. д. и уменьшить износ. Прочность во многих случаях не является для них основным критерием, определяющим разме- % ры винтовой пары. 3' Сопоставим профили резьб по этим показателям (рис. 1.6). Осевая сила Г, действующая по стержню винта, уравновешивается реакцией гайки, распределенной по виткам резьбы. На рис.

1.6 эта реакция условно заменена сосредоточенной силой Е„, нормальной к линии профиля. При этом Г„=Р/сову и сила трения Е~р У'д / Г~'/сов у Р~пр где / — действительный коэффициент трения; /„— фиктивный, или приведенный, коэффициент трения в резьбе: /„„=~/сов у. (1.2) Для крепежной метрической резьбы у =и/2=30' и / =1,15/; для холовой трапецеидальной симметричной резьбы у=а/2=15' и / =1,031'; для ходовой упорной резьбы у=3' и /'„Р =/; для йрямоугольной резьбы у = 0 и /'„р =/: Таким образом, в крепежной метрической резьбе силы трения на 15...12'/о больше, чем в ходовых резьбах. В дальнейшем показано, что прочность резьбы на срез рассчитывают по сечению с — с (рис.

1.6). Для треугольной резьбы с — с равно -0,85р, трапецеидальной — 0,65р, прямоугольной — 0,5р. Следовательно, при одном и том же шаге резьбы р треугольная резьба примерно в два раза прочнее прямоугольной. Учитывая это обстоятельство, основные крепежные резьбы выполняют с треугольным профилем, а ходовые — с прямоугольным или близким к нему. Рассмотрим некоторые дополнительные характеристики отдельных типов резьб. Резьба метрическая (см.

рис. 1.2) получила свое название потому, что все ее размеры измеряются в миллиметрах (в отличие от дюймовой резьбы, размеры которой измеряются в дюймах). Вершины витков и впадин притуплены по прямой или по дуге окружности, что необходимо для уменьшения концентрации напряжений, предохранения от повреждений (забоин) в эксплуатации. повышения стойкости инструмента при нарезании.

Стандарт предусматривает метрические резьбы с крупным и мелким шагом. Для одного и того же диаметра Ы мелкие 24 Ьйр:ПКигзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 резьбы отличаются от крупной значением Р=2 шага р. Например, для диаметра 14 мм стандарт предусматривает крупную резьбу с шагом 2 мм и пять мелких резьб с шагами 1,5; 1,25; 1; 0,75 и 0,5 мм.

При уменьшении шага соответственно уменьшаются высота резьбы (рис, 1.7) и угол ,Ф~ подъема резьбы (см. формулу (1.1) ~, а вну- „ъ тренний диаметр Ы, увеличивается. ~з Ъ" Увеличение диаметра Ы, повышает прочность стержня винта, а уменьшение угла Рис. 1.7 подъема увеличивает самоторможение в резьбе (см.

ниже), т. е. уменьшает возможность самоотвинчивания. По этим причинам мелкие резьбы находят применение для динамически нагруженных соединений, склонных к самоотвинчиванию, а также полых тонкостенных и мелких деталей (авиация, точная механика, радиотехника и т. п.). В общем машиностроении основное применение имеют крупные резьбы, как менее чувствительные к износу и ошибкам изготовления. Резьбы трубные (см.

рис. 1.4, а) применяются для герметичного соединения труб и арматуры (масленки, штуцера и т. п.). На тонкой стенке трубы невозможно нарезать резьбу с крупным шагом без существенного уменьшения прочности трубы. Поэтому трубная резьба имеет мелкий шаг. В международном стандарте для трубной резьбы до настоящего времени еще сохранено измерение в дюймах, Для лучшего уплотнения трубную резьбу выполняют без зазоров по выступам и впадинам и с закруглениями профиля, Высокую плотность соединения дает коническая трубная резьба.

Плотность здесь достигается за счет плотного прилегания профилей по вершинам при затяжке соединения. Коническая резьба в изготовлении сложнее цилиндрической. В настоящее время вместо трубных резьб часто применяют мелкие метрические резьбы. Резьба круглая (см. рис.

1.4, б) удобна для изготовления способом литья на чугунных, стеклянных, пластмассовых и других изделиях, а также накаткой и выдавливанием на тонкостенных металлических и пластмассовых деталях. Резьба винтов для дерева или других малопрочных материалов (см. рис. 1.4, в), Конструкция этих резьб обеспечивает равнопрочность резьбы в деталях из разнородных материалов. Например, для резьбы деревянной детали расчетным размером на срез является р, а для резьбы металлического винта — р'. При этом р>р'. Резьба прямоугольная (см.

рис. 1.5, в), широко применявшаяся ранее в винтовых механизмах, в настоящее время не стандартизована и почти вытеснена трапецеидальной. Изготовить прямоугольную резьбу более производительным 25 Ийр:ПКигзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 способом на резьбофрезерных станках невозможно, так как для образования чистой поверхности резьбы у фрезы должны быть режущими не только передние, но и боковые грани (ср. профили рис. 1.5,а и 1.5, б*).

Прямоугольную резьбу изготовляют резцами на токарновинторезных станках. Этот способ имеет низкую производительность. Резьба трапеиеидальная изготовляется с симметричным (см. рис, 1.5, б) и несимметричным (см. рис. 1.5, в) профилями, Симметричную резьбу используют для передачи двустороннего (реверсивного) движения под нагрузкой. Несимметричная резьба предназначается для одностороннего движения под нагрузкой и называется упорной резьбой.

Она применяется для винтов-домкратов, прессов и т. п. Закругление впадин (см. рис. 1.5, в) уменьшает концентрацию напряжений. Малый угол наклона (3') упорной стороны профиля резьбы позволяет уменьшить потери на трение и в то же время изготовлять винты на резьбофрезерных станках. ~ 1.2. Основные типы крепежных деталей Рассмотрим только принципиальные вопросы, относящиеся к применению того или иного типа крепежных деталей. Геометрические формы и размеры крепежных деталей не рассматриваются, так как они весьма разнообразны и с исчерпывающей полнотой описаны в справочниках и стандартах крепежных изделий.

Для соединения деталей применяют болты (винты с гайками, рис. 1,8, а), винты (рис. 1.8, б), шпильки с гайками (рис. 1.8, в). Основным преимуществом болтового соединения является то, что при нем не требуется нарезать резьбу в соединяемых деталях.

Это особенно важно в тех случаях, когда материал Рис. 1.8 детали не может обеспечить достаточную прочность и долговечность резьбы, К недостаткам болтового соединения можно отнести следующее; обе соединяемые детали должны иметь места для расположения гайки или головки винта; при завинчивании и отвинчивании гайки необходимо удерживать головку винта от проворачивания; по ~ Угол профиля резьбы, отличный от нуля (см. рис. 1.5, б), позволяет образовать скошенную боковую грань фрезы, которая, углубляясь в тело винта, непрерывно зачищает и калибрует профиль резьбы. 26 Ьйр:ПКигзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 сравнению с винтовым болтовое соединение несколько увеличивает массу изделия и больше искажает его внешние очертания.

Винты и шпильки применяют в тех случаях, когда постановка болта невозможна или нерациональна. Например, нет места для размещения гайки (головки), нет доступа к гайке (головке), при большой толщине детали необходимы глубокое сверление и длинный болт и т. п. Если при эксплуатации деталь часто снимают и затем снова ставят на место, то ее следует закреплять болтами или шпильками, так как винты при многократном завинчивании могут повредить резьбу в детали. Повреждение резьбы более вероятно при малопрочных хрупких материалах, например из чугуна, дюралюминия и т.

п, Подкладную шайбу ставят под гайку или головку винта для уменьшения смятия детали гайкой, если деталь изготовлена из менее прочного материала (пластмассы, алюминия, дерева и т. п.); предохранения чистых поверхностей деталей от царапин при завинчивании гайки (винта); перекрытия большого зазора отверстия. В других случаях подкладную шайбу ставить нецелесообразно. Кроме подкладных шайб применяют стопорные или предохранительные шайбы, которые предохраняют соединение от самоотвинчивания. ~ 1.3. Способы стопорении резьбовых соединений Самоотвинчивание разрушает соединения и может привести к аварии. Предохранение от самоотвинчивания весьма важно для повышения надежности резьбовых соединений и совершенно необходимо при вибрациях, переменных и ударных нагрузках.

Вибрации понижаютп трение и нарушают условие самоторможения в резьбе. Существует много способов стопорения или предохранения от самоотвинчивания. Описание этих способов приводится в справочниках и специальной литературе 11, 18~. На практике применяют следующие три основных принципа стопорения. 1. Повышают и стабилизируют трение в резьбе путем постановки контргайки 1 (рис, 1,9, а), пружинной шайбы 2 (рис. 1,9, б), применения резьбовых пар с натягом в резьбе и т. п. Контргайка создает дополнительное натяжение и трение в резьбе. Пружинная шайба поддерживает натяг и трение в резьбе на большом участке самоотвинчивания (до 1...2 оборотов гайки). Кроме того, упругость шайбы значительно уменьшает влияние вибраций на трение в резьбе, 2, Гайку жестко соединяют со стержнем винта, например, с помощью шплинта (рис.

Характеристики

Список файлов книги