3.3. Определение коэффициента трения на опорной поверхности гайки

Момент трения, возникающий на опорной торцевой поверхности гайки (см. в разделе 2)

Т_т = F f (D₁+d₀) / 4,

где D₁- наружный диаметр опорного торца гайки, d₀ - диаметр отверстия под болт, f – коэффициент трения на торце гайки.

Учитывая, что Т_т может быть определено как Т_т = Т_зав –Т _p, где Т_зав – полный момент на гайке при завинчивании и Т_p – момент сил в резьбе, получим формулу расчета коэффициента трения на опорной поверхности гайки.

f = 4(Т_зав – Т_p) / F(D₁ + d₀).

Величины Т_зав и Т_p определяются на лабораторной установке при одной и той же величине развиваемой силы F.

3.4. Определение к.П.Д. Резьбового соединения

По ранее полученным экспериментально значениям величин r' и f определяем к.п.д. резьбового соединения без учета трения на торце гайки

h = tgg ¤ tg(g + r'),

а затем к.п.д. резьбового соединения при завинчивании гайки с учетом трения на торце

3.5. Порядок выполнения работы

1. Получите у преподавателя исследуемые болт и гайку, а также опорную втулку.

2. Замерьте при помощи штангенциркуля наружный диаметр d, шаг резьбы болта p, диаметр отверстия опорной втулки d₀ и наружный диаметр опорного торца гайки D₁.

3. Определите по таблице средний диаметр резьбы d₂.

Шаг резьбы		Диаметр резьбы
		Наружный d=D		Средний d2=D2	Внутреннийd1=D1
1,5	10		9,026	8,376
1.75	12		10,863	10,106
2	14		12,701	11,835
2	18		14,701	13,835
1,5	18		16,376	15,294

4. Определите число заходов и ход резьбы.

5. Определите угол подъема g винтовой линии резьбы.

6. Все предварительные данные заносятся в протокол испытаний.

7. Соберите установку, установив в качестве опоры гайки упорный подшипник качения.

8. Проверьте показания индикаторов динамометра и динамометрического ключа (они должны соответствовать значению 1,00 мм).

9. Получите у преподавателя три значения осевых нагрузок F₁ , F₂ и F₃, при которых в дальнейшем производятся исследования резьбового соединения.

10. Определите по графику (рис.6) показания индикатора 9 D₁, D₂ и D₃, соответствующие осевым нагрузкам F₁, F₂ и F₃

Рис.6. Тарировочный график

индикатора динамометра осевого усилия

11. Медленно вращая гайку по часовой стрелке, при достижении показаний индикатора динамометра, соответствующих значению D₁, зафиксируйте визуально показание индикатора 8 динамометрического ключа d₁; продолжая вращать гайку по часовой стрелке соответственно, снимите показания d₂ и d₃ соответствующие значениям D₂ и D₃. Значения d₁, d₂ и d₃ занести в протокол.

12. Затянув гайку дальше на 3¸5 делений индикатора 8, начинайте медленно отвинчивать ее, вращая против часовой стрелки, фиксируя значения d₆, d₅ и d₄ соответствующие значениям D₃, D₂ и D₁. Значения d₄, d₅, d₆ занести в протокол.

13. Определите по тарировочному графику (рис.7 ) значение момента сил на ключе Т_р и данные занести в протокол, против соответствующих значений d₁…d₆.

Рис.7. Тарировочный график

индикатора динамометрического ключа.

14. Замените упорный подшипник на опорную втулку и повторите п.п. 11,12,13. Зафиксируйте значения d₇…d₁₂ и определите по тарировочному графику соответствующие значения моментов силы на ключе при завинчивании Т_зав и отвинчивания Т_отв.

14. Выполнить все расчеты по результатам экспериментов и заполнить соответствующие графы протокола испытаний.