- •Детали машин и основы конструирования
- •Часть II
- •Содержание
- •Резьбовые соединения
- •Общие сведения
- •Основные параметры резьбы. Типы резьб и их применение Параметры резьбы
- •Типы резьб и их применение
- •Основные типы крепежных деталей
- •Конструкции винтов
- •Конструкции шпилек
- •Конструкции гаек и шайб
- •Основные способы стопорения резьб
- •Точность резьбовых деталей, обозначение допусков и посадок резьбовых соединений
- •Классы прочности и материалы резьбовых деталей
- •Система условных обозначений Обозначение деталей
- •Обозначение стандартизированной резьбы
- •Обозначение шайб
- •Конструктивные и технологичные пути повышения прочности и выносливости резьбовых соединений. Правила конструирования резьбовых соединений
- •Затяжка резьбовых соединений
- •Способы снижения концентрации нагрузки и напряжений
- •Способы уменьшения напряжений изгиба
- •Способы увеличения сопротивления усталости
- •Разгрузочные устройства
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Расчет и конструирование резьбовых соединений
- •Критерии работоспособности и расчет резьбовых соединений [1, 2, 3]
- •Порядок проведения работы
- •Библиографический список
- •Конструкция и расчет сварных соединений
- •Сварные соединения Общие сведения
- •Виды сварных соединений и типы сварных швов
- •Расчет сварных швов
- •Контрольные вопросы
- •Определение моментов трения в подшипниках качения в зависимости от режимов смазки
- •Цель работы
- •Краткие теоретические сведения
- •Устройство и работа лабораторной установки
- •Необходимое оборудование и инструмент
- •Рекомендуемая последовательность выполнения работы
- •Анализ результатов и содержание отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Детали машин и основы конструирования
- •Часть II
Способы снижения концентрации нагрузки и напряжений
В резьбовых соединениях нагрузка между витками резьбы распределяется неравномерно. Первые витки резьбы, расположенные у опорной поверхности гайки, нагружены больше, чем последующие. Поэтому для увеличения прочности и выравнивания нагрузки между витками применяют следующие способы:
а) увеличивают диаметр резьбы нарезанной части гайки и стержня;
б) применяют гайки, работающие на растяжение (рис. 10, а), на растяжение-сжатие (рис. 10, б). Для получения большей равномерности распределения нагрузки по виткам резьбы можно делать выборку на торце стержня (рис. 10, в), увеличивающую податливость верхних витков стержня;
в) используют коррекцию шага (шаг резьбы гайки делают на несколько микрометров больше шага резьбы стержня). По мере приложения нагрузки в результате растяжения стержня и сжатия гайки витки стержня последовательно садятся на витки гайки;
Рис. 10. Способы снижения концентрации нагрузки и напряжений.
г) выполняют резьбы в гайках с небольшой конусностью (рис. 10, г);
д) делают гайки с разгружающими выточками у нижних витков (рис. 10, д). При этом увеличивается податливость нижних витков и обеспечивается обжатие верхних витков силами, действующими на опорную поверхность гайки при затяжке.
Для снижения напряжений в витках болта рекомендуется выполнять впадины между витками с плавными галтелями. Для снижения уровня напряжений в резьбе выгодно увеличивать диаметр резьбы, а для повышения упругости и ударопрочности болта, а также для снижения массы одновременно уменьшать диаметр стержня до получения одинаковой прочности резьбы и стержня. Прочность стержня винтов повышают плавными переходами у головки и у сбега резьбы (рис. 11). Радиус переходной поверхности у головки винта целесообразно выбирать равным или большим 0.2 d, а на участке, примыкающем к цилиндрической части стержня, - 0.5 d.
Рис. 11. Винт с повышенной прочностью стержня.
Способы уменьшения напряжений изгиба
Напряжения изгиба, появляющиеся в резьбовом соединении при перекосе опорных поверхностей деталей, опорных поверхностей гайки и головки болта, а также из-за упругих деформаций соединяемых деталей, складываются с напряжениями растяжения от предварительной затяжки. Возникает сложное напряженное состояние, прочность болта резко падает.
а б в г
Рис. 12. Способы уменьшения напряжений изгиба.
Для уменьшения напряжений изгиба повышают точность изготовления деталей либо применяют специальные меры (рис. 12):
а) если опорная поверхность имеет конструктивный уклон, то обязательно применение косых либо сферических шайб (рис.12, а, б);
б) для предупреждения внецентренного нагружения плоские торцы нажимных и грузоподъемных винтов следует заменять сферическими (рис. 12, в);
г) при консольном нагружении, когда высокие нагрузи на участке заделки стержня вызывают изгиб стержня и смятие витков, целесообразно стержень снабжать цилиндрическим пояском (рис.12, г), плотно входящим е отверстие корпуса и тормозящего поперечные деформации и смешение стержня.