21. Резьбовое соединение — разъёмное соединение деталей машин при помощи винтовой или спиральной поверхности (резьбы).

Типы резьб

Резьба метрическая ГОСТ 9150-81

Метрическая резьба наиболее распространенная среди крепежных резьб. Она имеет профиль равностороннего треугольника с углом при вершине 600 .Метрические резьбы изготовляют с мелким шагом (рис. 4.3.4.а), крупным шагом (рис. 4.3.4.б). В качестве основной крепежной применяют резьбу с крупным шагом. Она менее чувствительна к изнашиванию и неточностям изготовления. Резьба с мелким шагом меньше ослабляет деталь и характеризуется повышенным самоторможением за счет малого угла подъема винтовой линии. Ее применяют в резьбовых соединениях, работающих при знакопеременных нагрузках. А также в тонкостенных деталях.

Рисунок 4.3.4 Резьба метрическая

Резьба метрическая коническая ГОСТ 2529-82 (рис. 4.3.5 и рис.4.3.6)

Соединение наружной конической резьбы с внутренней цилиндрической резьбой

Рисунок 4.3.5 Цилиндрическое резьбовое соединение

Рисунок 4.3.6 Коническое резьбовое соединение

Резьба трапециидальная ГОСТ 9484-81 (рис. 4.3.7)

Профиль резьбы – равнобочная трапеция с углом 300. Применяется в передаче винт-гайка, а также для передачи реверсивного движения под нагрузкой (ходовые винты станков).

Рисунок 4.3.7 Резьба трапециидальная

Резьба упорная ГОСТ 10177-82 (рис. 4.3.8)

Упорная резьба имеет профиль неравнобочной трапеции с углом 270. Применяется также в передаче винт-гайка при больших односторонних нагрузках (грузовые винты прессов, домкраты).

Рисунок 4.3.8 Резьба упорная

Резьба круглая СТ СЭВ 3293-81 (рис. 4.3.9)

Профиль состоит из дуг, сопряженных короткими линиями. Резьба характеризуется высокой динамической прочностью. Применяется в тяжелых условиях эксплуатации в загрязненных средах ( в пожарной и гидравлической арматуре, в тонкостенных изделиях – цоколи и патроны эл. ламп, противогазы).

Рисунок 4.3.9 Резьба круглая

Резьба дюймовая (рис. 4.3.10)

Резьба имеет профиль равнобедренного треугольника с углом при вершине 550. Применяется при ремонте деталей импортных машин.

Рисунок 4.3.10 Резьба дюймовая

Резьба трубная цилиндрическая ГОСТ 6357-81 (рис. 4.3.11)

Трубная цилиндрическая резьба является мелкой дюймовой резьбой, но с закругленными выступами и впадинами. Из-за отсутствия радиальных зазоров она герметична и применяется для соединения труб. Большую герметичность дает трубная коническая резьба.

Рисунок 4.3.11 Резьба трубная цилиндрическая

Резьба прямоугольная (рис. 4.3.12)

Профиль резьбы – квадрат. При ее изнашивании образуются зазоры. Которые трудно устранить. Применяется редко.

Рисунок 4.3.12 Резьба прямоугольная

Стопорение резьбового соединения

Стопорение — предотвращение самоотвинчивания.

Несмотря на то, что резьба резьбового соединения имеет угол подъёма винтовой линии намного меньше, чем угол трения, вибрация, переменные нагрузки, нарушение технологии способствуют рассоединению (самоотвинчиванию) деталей резьбового соединения. Для предотвращения этого применяются специальные устройства (средства, методы) такие как:

контрование;

шплинтование;

вязка (обвязка) проволокой;

установка пружинной шайбы;

установка стопорной шайбы с лапкой или носком;

приварка, пайка, расклёпывание, кернение;

нанесение на резьбу клея, лаков, краски;

использование вязких элементов;

использование гаек с некруглой резьбой;

использование анкерных гаек.

Контрование

Создание дополнительного трения в резьбовом соединении при помощи контргайки. Дополнительно встречается и сочетание с другими способами, т.е. контргайку шплинтуют, обвязывают проволокой, кернят и т.д. Самый простой способ стопорения, недостатком является двукратный расход гаек против положеного.

Шплинтование

Применение деформируемого элемента — шплинта. Шплинт — стальная проволока полукруглого сечения, сложенная вдвое, пропускаемая через радиальное отверстие в резьбе и фиксирующая прорезные и корончатые гайки относительно болта.

Вязка (обвязка) проволокой

Фиксация крепёжных элементов (болтов, гаек) при помощи обвязки проволокой относительно неподвижных элементов конструкции или расположенных рядом однотипных крепёжных элементов.

Установка пружинной шайбы

Установка пружинной шайбы (так называемая шайба Гровера) под гайку или головку болта с созданием дополнительного натяжения в резьбе и предотвращением вращения соединительных деталей. Стопорящее действие шайбы Гровера основано на врезке острых кромок шайбы в прилегающие к ней поверхности при попытке отворачивания вплоть до начала снятия стружки, что препятствует неконтролируемому прокручиванию гайки или болта после затяжки либо незначительного расслабления резьбового соединения.

Установка стопорной шайбы с лапкой или носком

Стопорение шестигранных болтов и гаек с помощью загибания специальных элементов шайбы.

Приварка, пайка, расклёпывание, кернение

Превращение резьбового соединения в условно разъёмное соединение, приваркой (пайкой) резьбы или гайки (головки болта) к конструкции или путём изменения профиля витка резьбы.

Нанесение на резьбу клея, лаков, краски

Фиксация происходит за счёт адгезии (прилипания, сцепления) при затвердении (полимеризации) клея, лаков, краски.

Этот метод имеет такие достоинства, как быстрый, надёжный, защищает резьбу от внешних воздействий атмосферы. Недостатки: требуется очистить резьбу от грязи и масел перед нанесением на неё связующего состава, низкая химическая стойкость против органических растворителей, кислот и щелочей, а также разрушение связующего элемента от воздействия температуры.

Использование гаек с некруглой резьбой

Это очень простой способ, заключающийся в том, что обычную шестигранную гайку слегка сминают ударом молотка, резьбовое отверстие становится эллиптическим и завинчивается со значительным усилием. При этом возможно повреждение антикоррозионного покрытия болта или шпильки.

Использование анкерных гаек

По сути метод похож на использование гаек с некруглой резьбой. Анкерные гайки имеют разрез с одной стороны вдоль оси. Отверстие в этом месте слегка сжато, разрезанные участки слегка пружинят и хорошо противостоят самопроизвольному отвинчиванию. Как правило, вторая сторона анкерных гаек имеет фланец, которым гайка крепится неразъёмным соединением (клёпкой или сваркой) с одной из соединяемых деталей.

Этот способ наиболее широко используется в авиации. Почти все лючки, съёмные панели на крыльях и фюзеляже привинчиваются винтами к анкерным гайкам. Винтовое соединение может использоваться многократно без ухудшения характеристик. Важным свойством является и то, что доступ к винтам возможен только с одной стороны, и другие способы стопорения резьбы неприменимы.

22.

Силы в зацеплении червячной передачи. Тепловой расчет червячного редуктора. Охлаждение и смазка.