Тема 3.14.1 « Разъемные соединения. Расчет резьбовых соединений»

Стандартные типы крепёжных деталей

К крепежным деталям относятся: болты, гайки, винты, шурупы, шпильки, шайбы. Они могут быть специального и общего назначения. К крепежным деталям  специального назначения       относятся рым-болты, анкерные болты и т. д. (рис 3.14.13)

К крепежным деталям общего назначения относятся:

1. Болты (рис. 3.14.14):

а) с нормальным стержнем;

б) болты для постановки в отверстие с зазором; в) болты без зазора в отверстие из-под развёртки;

Рисунок 3.14.13 Виды деталей специального назначения

г) болты с уменьшенным диаметром ненарезаемой части стержня для повышения упругой податливости и выносливости при переменных напряжениях.

Рисунок 3.14.14 Виды болтов

2. Винты (рис. 3.14.15): а) шестигранные а), б) полукруглые б), в) цилиндрические в), г) потайные е), д) цилиндрические с шестигранным углублением под ключ ж), е) установочные винты (рис. 3.14.16).

Рисунок 3.14.15 Виды головок винтов

Рисунок 3.14.16 Установочные винты

3. Шпильки (рис. 3.14.17). Соединение шпильками применяют, когда по условиям эксплуатации требуется частая разборка соединения, которая приводит к преждевременному износу резьбы.

Рисунок 3.14.17 Виды шпилек

4 Шестигранные с одной или с двумя фасками а, б); нормальные а,б), высокие г), низкие в). шестигранные прорезные д); шестигранные корончатые е);круглые гайки з); гайка-барашек ж);

Наиболее распространены шестигранные гайки. Высокие гайки применяют при частых сборках-разборках для уменьшения износа резьбы.

Рисунок 3.14.18 Гайки

5. Шайбы (рис. 3.14.19). Шайбы подкладывают под гайки для предохранения деталей от задиров и увеличения опорной поверхности. Шайбы бывают точеные а), штампованные б), для предохранения резьбовых соединений от самоотвинчивания – стопорные в).

Рисунок 3.14.19 Шайбы

На рис. 3.14.20 представлены резьбовые соединения различными крепежными деталями: болтовое а), винтовое б), шпилечное в).

Рисунок 3.14.20 Виды резьбовых соединений

Критерии работоспособности резьбы и резьбовых соединений.

Расчёт резьбы на прочность

Основным критерием работоспособности крепёжных резьбовых соединений является прочность. При расчёте резьбы условно считают, что все нитки резьбы нагружены одинаково, а неточность в расчёте компенсируют значением допустимого напряжения.

Условие прочности резьбы на срез имеет вид:

где Q – осевая сила,

А_ср – площадь среза витков нарезки.

Условие прочности резьбы на смятие имеет вид:

s см =  Q  / A см £ [ s см ]

где А_см – условная площадь смятия.

Расчёт незатянутых болтов

Условие прочности нарезанной части стержня на растяжение имеет вид:

Расчёт затянутых болтов. Согласно условию прочности s £ [ s ], запишем

где Q_расч = 1,3Q, [ s ] - допускаемое напряжение при растяжении.

Допускаемые напряжения:

при расчёте на растяжение:                    

при расчёте на срез:                                 [ t _ср ]= 0,4 s _т  ;

при расчёте на смятие:                            [ s см   ] = 0,8 s т;