Методы контроля усилия затяжки резьбовых соединений

Им. А.Н. Туполева

 

 

Кафедра Технологии машиностроительных производств

 

Толпегин Б.Д.

 

 

Лабораторная работа

Методы контроля усилия затяжки резьбовых соединений

Методические указания к лабораторной работе по курсу

«Технология машиностроения»

 

Казань 2015

 

Целью работы является ознакомление с методами контроля заданного усилия затяжки резьбовых соединений и экспериментальная сравнительная оценка степени приближения расчётных значений усилий затяжки (соответствующих тому или иному методу контроля действительным его значениям.

Резьбовые соединения широко распространены в машиностроении, что обусловлено простотой процесса крепления, удобством регулировки усилия затяжки, возможностью разборки и повторной сборки соединения без замены деталей.

В авиадвигателях резьбовые соединения также широко используются. Среди них имеются ответственные болты и шпильки, которые в ряде случаев определяют надёжность и ресурс работы двигателя в целом.

Основные функции резьбовых соединений состоят в обеспечении:

а) взаимной неподвижности сопрягаемых деталей;

б) герметичности и прочности соединения;

в) правильности установки сопрягаемых деталей.

Крепежные элементы (болты, шпильки) должны обладать достаточной выносливостью при наличии переменных нагрузок. Стык деталей, скрепленных резьбовым соединением, не должен расходиться под действием рабочих нагрузок и должен быть герметичным при действии газов или жидкостей.

Взаимозаменяемость резьбовых соединений достигается изготовлением их с размерами, установленными ГОСТами.

 

Методы контроля заданного усилия затяжки

При сборке резьбового соединения необходимо обеспечить заданное усилие затяжки, значение которого определено расчетным путем, исходя из условий работы соединения. Это усилие направлено вдоль оси болта (шпильки). Непосредствено контролировать усилие затяжки не представляется возможным. Поэтому прибегают к косвенному контролю.

Наиболее широкое распространение получили на практике следующие три метода, косвенным путём контролирующие усилие затяжки:

1) затяжка с контролем крутящего момента на ключе;

2) затяжка с контролем угла поворота гайки;

3) затяжка с контролем удлинения болта (шпильки).

Задачей технолога является назначение метода контроля усилия затяжки, наиболее подходящего для конкретных условий сборки и работы резьбового соединения, а также его конструктивных особенностей.

 

Комбинированный метод контроля усилия затяжки

Он совмещает положительные свойства рассмотренных методов контроля усилия затяжки. При этом затяжка выполняется в два этапа: вначале определенным крутящимся моментом с помощью динамометрического или предельного ключа, а затем довертыванием гайки с контролем её угла поворота. Крутящий момент выбирается с таким расчетом, чтобы он вызвал удлинение болта, превышающее точку а на рис.4. Тогда при последующей затяжке угол поворота гайки назначается в диапазоне линейной зависимости.

Точность контроля усилия затяжки комбинированным методом резко возрастает, но возрастает и трудоёмкость операции затяжки. По этой причине этот метод используется крайне редко.

 

Справочные данные

В работе используется болт М10, изготовленный из стали 45 с твердостью НRC 30…50. Длина болта мм, шаг резьбы Р =1,5 мм, средний диаметр резьбы мм.

Модули упругости болта и стягиваемой втулки

Длина стягиваемой втулки = 200 мм.

Диаметр опорной поверхности гайки мм.

Диаметр отверстия под болт мм.

Коэффициент трения принимать:

Угол

 

Задача

При затягивании гайки 1 на шестерне 2 привода маслопомпы (рис.8) необходимо обеспечить осевое усилие затяжки Н. Назначить метод контроля усилия затяжки и рассчитать значение контролируемого параметра.

 

 

 

Средний диаметр резьбы 23,026 мм.

Размеры для справок.

Рис.8

 

 

Кафедра Технологии машиностроительных производств

 

 

Лабораторная работа

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ УСИЛИЯ

Им. А.Н. Туполева

 

 

Кафедра Технологии машиностроительных производств

 

Толпегин Б.Д.

 

 

Лабораторная работа

Методы контроля усилия затяжки резьбовых соединений

Методические указания к лабораторной работе по курсу

«Технология машиностроения»

 

Казань 2015

 

Целью работы является ознакомление с методами контроля заданного усилия затяжки резьбовых соединений и экспериментальная сравнительная оценка степени приближения расчётных значений усилий затяжки (соответствующих тому или иному методу контроля действительным его значениям.

Резьбовые соединения широко распространены в машиностроении, что обусловлено простотой процесса крепления, удобством регулировки усилия затяжки, возможностью разборки и повторной сборки соединения без замены деталей.

В авиадвигателях резьбовые соединения также широко используются. Среди них имеются ответственные болты и шпильки, которые в ряде случаев определяют надёжность и ресурс работы двигателя в целом.

Основные функции резьбовых соединений состоят в обеспечении:

а) взаимной неподвижности сопрягаемых деталей;

б) герметичности и прочности соединения;

в) правильности установки сопрягаемых деталей.

Крепежные элементы (болты, шпильки) должны обладать достаточной выносливостью при наличии переменных нагрузок. Стык деталей, скрепленных резьбовым соединением, не должен расходиться под действием рабочих нагрузок и должен быть герметичным при действии газов или жидкостей.

Взаимозаменяемость резьбовых соединений достигается изготовлением их с размерами, установленными ГОСТами.