- •Лекция №2 Соединения. Разъемные и неразъемные соединения. Резьбовые соединения.
- •Классификация резьб.
- •Геометрические параметры резьбы.
- •Основные типы резьб.
- •Силовые отношения в винтовой паре.
- •Резьбовое соединение с поперечной нагрузкой.
- •Самоторможение в винтовой паре.
- •К.П.Д. Винтовой пары.
- •Крепежные детали.
- •Расчет резьбовых соединений.
Основные типы резьб.
Метрическая резьба – является основной треугольной резьбой. Она характеризуется углом профиля 60о. Метрические резбы бывают с мелким и крупным шагом. За основную принята с крупным шагом.
Статическая несущая способность этой резьбы выше, чем резьбы с мелким шагом, влияние на прочность погрешностей изготовления и износа меньше. Область применения резьбы с мелкими шагами: а) динамически нагружаемые детали; б) полые тонкостенные детали; в) детали, у которых резьба применяется для регулирования.
Условные обозначения: буква М – номинальный диаметр резбы, числовое значение шага 1 для резьб с мелким шагом, буквы LH для резьб с крупным шагом.
М 20 или М 24
1,5
(1,5- шаг); М 24
1,5LH
– левая с крупным шагом.
Для многозаходной резьбы: М 20 3 (Р1) (3-ход резьбы, шаг 1мм); М 20 3(Р1)LH – левая.
Т
рубная
цилиндрическая – используется в
цилиндрических резьбовых соединениях.
Условное обозначение – буква G –
обозначает размер резьбы и класс точности
среднего диаметра. Левая – HL.
Трубная цилиндрическая 13/4 класс
точности А
G 13/4 – А;
G 11/2 LH – В (класс точности В).
Т
рапециидальная
резьба – является основной для передач
винт – гайка. Она имеет меньшие потери
на трение, чем треугольная резьба, проста
в изготовлении и более прочна, чем
прямоугольная.
При необходимости она допускает выборку зазоров радиальным сближением. Трапециидальная резьба имеет угол профиля 30о. Трапецеидальные резьбы стандартизованы в диапазоне диаметров 8-640мм.
Условное обозначение: 1. Значение номинального диаметра
2. Шаг резьбы
3. Поле допуска среднего диаметра (цифры, степень точности, буквы, основное отклонение).
Tr 50 8-7 е (7-степень точности,е-основное отклонение)
Tr 50 8 LH-7 е (LH-левая)
Многозаходная
трапециидальная – ход
(n–число
заходов, P-шаг).
Tr 24 8(Р4) (24-номинальный диаметр, 8-ход, Р4-шаг)
Tr 24 8(Р4) – левая, Tr –радиальная.
Упорная резьба – используется для винтов со значительной односторонней нагрузкой. Профиль винтов нессиметричный трапециидальный.
S40 8 (40-номинальный диаметр, 8-шаг)
S 40 8 HL – левая.
Круглая резьба для санитарно-технической арматуры – предназначена для шпинделей, вентилей смесителей.
Кр 12 2,54 ГОСТ (12-номинальный диаметр, 2,54-шаг).
Силовые отношения в винтовой паре.
Рассмотрим усилия возникающие в винтовой паре с прямоугольной резьбой. Гайка нагрузится осевой силой F и равномерно вращается под действием окружной силы Ft приложенной по касательной к окружности среднего диаметра резьбы d2, перемещаясь вверх. Виток резьбы развернем в наклонную плоскость, а гайку представим в виде ползуна. При равномерном перемещении вверх ползун находится в состоянии равновесия под действием сил F, Ft, N и Fтр, где N – нормальная реакция наклонной плоскости, а Fтр=f N – сила трения. Заменим силы N и Fтр их равнодействующей R.
Угол
между векторами сил R и N
называется углом трения. Известно, что
,
где f – коэффициент трения. Проектируя
на х-х систему сил, расположенную под
углом
к горизонту, получим
;
,
откуда
.
Полученная
зависимость между F и Ft
справедлива
только для прямоугольной резьбы. В
прямоугольной и трапецеидальной резьбах
имеется повышенное трение вследствие
клинчатой формы витков резьбы. Связь
между силами трения в прямоугольной и
остроугольной резьбах легко получить,
если предположить, что витки резьбы
перпендикулярны к оси винта, т. е.
.
Сила трения х0 прямоугольной резьбы Fтр=f N, но при нормальная реакция N=F, следовательно Fтр=f F.
Для треугольной
резьбы Fтр=f
F,
где
.
-
угол наклона рабочей грани витка. При
составляющая нормальной реакции
откуда
,
где
- приведенный коэффициент трения.
Приведенный угол трения
.
При определении окружного усилия с треугольной или трапецеидальной резьбой в формулу необходимо подставить вместо действительного приведенный угол трения
.
