Машиностроение и механика

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Детали машин: сварные, заклепочные, резьбовые соединения - Виды повреждений резьбовых соединений

Article Index
Детали машин: сварные, заклепочные, резьбовые соединения
Расчет сварных соединений при осевом нагружении
Рекомендации по конструированию сварных соединений встык и внахлест
Заклепочные соединения
Достоинства, недостатки и применение заклепочных соединений
Краткие сведения о материалах заклепочных соединений
Расчет на прочность элементов заклепочного шва
Допускаемые напряжения для заклепочных соединений
Резьбовые соединения
Методы изготовления резьбы
Стандартные крепежные детали
Инструмент для завинчивания и отвинчивания
Момент завинчивания, КПД и условие самоторможения
Виды повреждений резьбовых соединений
Расчет резьбовых соединений при различных случаях нагружения
Расчет групповых болтовых соединений
Расчет по условию нераскрытия стыка
Порядок проектирования резьбовых соединений
All Pages

 

Виды повреждений резьбовых соединений:

1. Разрыв стержня по резьбе или по переходному сечению.

2. Повреждение или разрушение резьбы (смятие и износ,
срез, изгиб).

3.

clip_image203


Разрушение у головки.

Рисунок 4.23 – Схема распределения нагрузки между витками резьбы по Н.Е. Жуковскому

При практических расчетах основными критериями работоспособности для крепежных резьб являются прочность, связанная с напряжениями среза т, а для ходовых резьб – износостойкость, связанная с напряжениями смятия clip_image076[6]clip_image205 (рисунок 4.24).

clip_image207

Рисунок 4.24 – Схема нагружения элементов резьбы

Условия прочности резьбы по напряжениям среза:

для винта clip_image209,

для гайки clip_image211,

где Н — высота гайки или глубина завинчивания винта в деталь; К = clip_image213 или К =clip_image215 коэффициент полноты резьбы; Кт – коэффициент неравномерности нагрузки по виткам резьбы.

Если материалы винта и гайки одинаковы, то по напряжениям среза рассчитывают только резьбу винта, так как d1< d.

Условие износостойкости ходовой резьбы по напряжениям смятия

clip_image217, (4.14)

где clip_image219 – число рабочих витков (например, число витков гайки).

Формула (4.14) – общая для винта и гайки. Коэффициент Кт в этом случае принят равным единице, с учетом приработки ходовых резьб и при условии, что допускаемые напряжения принимают согласно с накопленным опытом эксплуатации.

Высоту гайки и глубину завинчивания определяют из условия равнопрочности резьбы на срез и стержня винта на растяжение. Так, например, если принять в качестве предельных напряжений пределы текучести материала на растяжение и срез и учитывая, что clip_image221т ≈ 0,6clip_image223г, условие прочности будет иметь вид

clip_image225,

откуда при К = 0,87 и Кт= 0,6 получаем

Н=0,8clip_image227,

где clip_image229 – напряжение растяжения в стержне винта, рассчитанное приблизительно по внутреннему диаметру резьбы dt.

Поэтому высоту нормальных стандартных гаек крепежных изделий принимают

Н = 0,8 clip_image231. (4.15)

Кроме нормальных, стандартом предусмотрены высокие (Н = 1,2d) и низкие (Н = 0,5d) гайки.

Прочность резьбы при нормальных и высоких гайках превышает прочность стержня винта, так как d > d1.

Таким же образом устанавливают глубину завинчивания винтов и шпилек в детали: в стальные детали глубина завинчивания Н1= d, в чугунные и силуминовые Н2 l,5d.

Для стандартных высот гаек (за исключением низких) и глубин нет необходимости расчета на прочность резьбы стандартных крепежных деталей.