Детали машин и основы конструирования

Детали машин и основы конструирования
Классификация деталей и узлов машин
Виды нагрузок, действующие на детали машин
Требования к жесткости деталей машин
Теплостойкость
Классификация соединений и критерии
их работоспособности
Соединения внахлестку
Соединение деталей с гарантированным натягом
Материалы резьбовых соединений
Резьбовые соединения
Расчет винтовых соединений
Расчет винтов, подверженных
переменной нагрузке
Соединение штифтами
Фрикционные передачи
Передачи с цилиндрическими и
коническими катками
Классификация вариаторов
Торовый вариатор
Основы расчета прочности фрикционных пар
Ременные передачи
Клиновые ремни
Силы и напряжениия в ремнях
Передача без натяжного ролика
Кинематика ременных передач и
критерии расчета
Расчет ременных передач
Зубчатые передачи
Виды разрушения зубьев
Расчет зубьев прямозубых цилиндрических
колес на изгиб
Передачи коническими зубчатыми колесами
Расчет конических колес
Червячные передачи
Конструкция червячных редукторов
Причины выхода из строя червячных передач
Глобоидные передачи
Основные параметры цепных передач
Передачи винт – гайка
Ориентировочный и приближенный расчет валов
Уточненный расчет валов
Расчет валов на жесткость
Основные типы подшипников качения,
их характеристика
Трение и смазка в подшипниках скольжения
Виды несоосности валов
Расчет муфты
Конструкция и расчет упругих муфт
Управляемые или сцепные муфты
Конические муфты. Расчет
Цилиндрические шинно-пневматические муфты
Автоматические самоуправляемые муфты
Пружины
 

Материалы резьбовых соединений. Предохранение резьбовых соединений от самоотвинчивания.

Материалы для изготовления резьбовых деталей по ГОСТ 1759—70. (Марка стали: Ст3, 10, 20, 35, 45; 35Х, 30ХГСА, ВТ16). В отдельных случаях применяют сплавы цветных металлов (латунь, бронзу и др.). При выборе материала учитывают условия работы (температуру, коррозию и т. п.), значение и характер нагрузки (статическая или пе­ременная), способ изготовления и объем производства. Например, стандартные крепежные изделия общего назначения изготовляют из низко- и среднеуглеродистых сталей типа сталь 10...сталь 35. Эти дешевые стали позволяют изготовлять большие партии болтов, винтов и гаек методом холодной высадки или штамповки с последующей на­каткой резьбы. Легированные стали 35Х, ЗОХГСА применяют для высоконагруженных деталей при переменных и ударных нагрузках, при высоких температурах, в агрессивных средах и пр.

Для повышения прочности, коррозийной стойкости и жаропроч­ности применяют специальные виды термической и химико-термиче­ской обработки, а также нанесение гальванических и других покрытий.

Например, улучшение, цинковое или кадмиевое хромирование, хро­мовое или медное покрытие.

Самоотвинчивание разрушает соединения и может привести к аварии. Предохранение от самоотвинчивания весьма важно для повы­шения надежности резьбовых соединений и совершенно необходимо при вибрациях, переменных и ударных нагрузках. Вибраций понижа­ют трение и нарушают условие самоторможения в резьбе.

На практике применяют следующие три основных принципа стопорения: . 

1.повышают и стабилизируют трение в резьбе путем постановки контргайки пружинной шайбы, приме­нения резьбовых пар с натягом в резьбе и т. п. Контргайка создает дополнительное натяжение и трение в резьбе. Пружинная шайба поддерживает натяг и трение в резьбе на большом участке самоотвинчивания (до 1. . .2 оборотов гайки). Кроме того, упругость шайбы значительно уменьшает влияние вибраций на тре­ние в резьбе;

2. гайку жестко соединяют со стержнем бинта. Например, с
помощью шплинта или прошивают группу винтов прово­локой. Способы стопорения этой группы позволяют производить только ступенчатую регулировку затяжки  соединения;

3. гайку жестко соединяют с деталью. Например, с помощью
специальной шайбы или планки.

16. Момент завинчивания. КПД и условия самоторможения.

Если винт нагружен осевой силой F, то для завинчивания гайки к ключу необходимо приложить момент ТЗАВ, а к стержню винта реактивный момент ТР, который удерживает стержень от вращения.

Момент завинчивания определяется по формуле:

, где ТТ – момент сил трения на опорном торце гайки; ТР – момент сил в резьбе.

К. п. д. винтовой пары η представляет интерес главным образом для винтовых механизмов. Его можно вычислить по отношению рабо­ты, затраченной на завинчивание гайки без учета трения, к той же работе с учетом трения. Работа завинчивания равна произведению момента завинчивания на угол поворота гайки. Так как углы поворота равны и в том и в другом случае, то отношение работ равно отношению моментов

, в котором ТЗАВ определяется по формуле

, а Т’ЗАВ – по той же формуле, но при

 f = 0 и φ = 0.

Учитывая потери только в резьбе (Тт = 0), найдем к. п. д. собст­венно винтовой пары

Так как большинство винтовых механизмов самотормозящие, то их к. п. д. меньше 0,5.

Для повышения к. п. д. винтовых механизмов используют также различные средства, понижающие трение в резьбе: антифрикционные металлы, тщательную обработку и смазку трущихся поверхностей, установку подшипников под гайку или упорный торец винта, приме­нение шариковых винтовых пар и пр.

Условие самоторможе­ния можно записать в виде ТОТВ > 0, где ТОТВ определяется по формуле:.

Рассматривая самоторможение только в резьбе без учета трения на торце гайки, получим tg(φ -ψ)>0 или φ > ψ.

Все крепежные резьбы — самотормозящие. Ходовые резьбы выполняют как самотормозящими, так и несамотормозящими.

Детали машин и основы конструирования