Распределение осевой нагрузки по виткам резьбы гайки
Осевая нагрузка по виткам резьбы гайки распределяется неравномерно из-за неблагоприятного сочетания деформаций винта и гайки (витки в наиболее растянутой части винта взаимодействуют с витками наиболее сжатой части гайки). Статически неопределимая задача о распределении нагрузки по виткам прямоугольной резьбы гайки с 10 витками была решена проф. Н. Е. Жуковским в 1902 г.
Рис. 3.43. Конструкции гаек для выравнивания усилий по виткам резьбы:
а - гайка с поднутрением; б - гайка с конической выточкой
В дальнейшем это решение подтвердилось многочисленными экспериментальными исследованиями. Установлено, что в стандартной крепежной гайке с шестью витками на первый, наиболее нагруженный виток приходится 52% общей осевой нагрузки, на второй — 25%, на третий — 12%, на четвертый — 6%, на пятый — 3% и на шестой — 2%. По этой причине число витков в гайке не должно превышать десяти (z≤10), так как одиннадцатый виток совсем не нагружается. Для выравнивания нагрузки в резьбе применяют специальные гайки (рис. 3.43), которые повышают динамическую прочность соединений до 30%.
Контрольные вопросы
1. Каково достоинство болтов, установленных в отверстия из-под развертки, по сравнению с болтами, установленными с зазором, при нагружении поперечными силами?
2. По рис. 3.37 объясните, для чего производится предварительная затяжка болта при сборке?
3. Почему результирующая осевая сила, действующая на предварительно затянутый болт с внешней осевой нагрузкой, меньше суммы усилия затяжки и внешней осевой силы?
4. Почему число витков в гайке не рекомендуется делать больше десяти?