Главная Учебники - Производство
поиск по сайту правообладателям
|
|
|
содержание .. 1 2 3 4 ..
2 3
2 2
личной
.
Для
чугунных
деталей
применяют
шпильки
с
глуби
-
ной
завинчивания
d
35
,
1
1
=
l
(
тип
I),
для
стальных
d
=
1
l
(
тип
II).
Гайки
.
Различают
гайки
в
зависимости
от
формы
,
высо
-
ты
,
точности
изготовления
.
В
зависимости
от
формы
гайки
бывают
:
шестигранные
,
круглые
,
гайки
-
барашки
и
др
.
В
зависимости
от
высоты
шестигранные
гайки
бывают
:
нормальные
,
высокие
и
низкие
.
Высокие
гайки
применяют
при
частых
разборках
и
сборках
с
целью
уменьшения
изно
-
са
резьбы
и
сблизить
граней
гайки
ключом
.
В
зависимости
от
точности
изготовления
шестигранные
гайки
бывают
нормальной
и
повышенной
точности
.
Шайбы
.
Шайбы
служат
для
предохранения
деталей
от
задиров
и
увеличения
опорной
поверхности
.
Их
подклады
-
вают
под
гайки
.
Имеется
большая
группа
стандартных
стопорных
шайб
,
которые
применяют
для
предохранения
резьбовых
деталей
от
самоотвинчивания
.
3.5.Расчет
резьбовых
соединений
на
прочность
Прочность
является
основным
критерием
рабо
-
тоспособности
резьбовых
соединений
.
Под
действием
осевой
силы
(
силы
затяжки
)
в
стержне
винта
возникают
напряжения
растяжения
,
в
теле
гайки
—
сжатия
,
в
витках
резьбы
—
смя
-
тия
,
среза
.
Случай
1
.
Болт
затянут
силой
F
о
,
внешние
нагрузки
отсут
-
ствуют
.
Расчет
болта
на
совместное
действие
растяжения
и
круче
-
ния
можно
заменить
расчетом
на
растяжение
,
принимая
для
расчета
не
силу
затяжки
F
0
,
а
увеличенную
,
с
учетом
круче
-
ния
,
силу
F
расч
.
.
Для
метрических
резьб
в
среднем
0
.
3
,
1
F
F
расч
=
.
(3.2)
Для
трапецеидальных
резьб
F
расч
=
1
,25
F
0
.
Для
упорных
и
прямоугольных
резьб
F
расч
= l,2
F
0
.
Расчетный
диаметр
резьбы
болта
определяют
из
условия
прочности
p
p
расч
E
d
F
]
[
4
2
.
σ
≤
π
=
σ
,
откуда
p
расч
p
F
d
]
[
4
.
σ
≥
,
(3.3)
где
p
]
[
σ
—
допускаемое
напряжение
растяжения
T
T
p
S
]
[
]
[
σ
=
σ
.
(3.4)
Здесь
T
σ
—
предел
текучести
материала
болта
; [
S
]
Т
—
коэффициент
запаса
прочности
.
Случай
2.
Болтовое
соединение
нагружено
сдвигающей
си
-
лой
F
.
Чаще
всего
в
таком
соединении
(
рис
. 3.
1
0)
болт
ставят
с
зазором
в
отверстия
деталей
.
При
затяжке
болта
на
стыке
деталей
возникают
силы
трения
,
которые
препятствуют
от
-
носительному
их
сдвигу
.
Внешняя
сила
F
непосредственно
на
болт
не
передается
.
Расчет
болта
проводят
по
силе
затяжки
F
0
:
)
(
0
ifz
KF
F
=
.
(3.5)
где
К
=
1
,4.. .2 —
коэффициент
запаса
по
сдвигу
деталей
;
f —
коэффициент
трения
;
для
стальных
и
чугунных
поверхностей
f
= 0,
1
5...0,20;
i
—
число
стыков
(
на
рис
. 3.
1
0
i
=2);
z
—
число
болтов
.
Рис
. 3.
1
0.
Схема
для
расчета
болтового
соединения
,
нагруженного
сдвигающей
силой
F
2 5
2 4
При
затяжке
болт
работает
на
растяжение
и
круче
-
ние
,
следовательно
,
F
расч
=
1
,3
F
0
[
см
.
формулу
(3.2)].
Расчетный
диаметр
резьбы
болта
определяют
по
форму
-
ле
(3.3).
Допускаемое
напряжение
подсчитывают
так
же
,
как
в
первом
случае
расчета
.
В
болтах
,
поставленных
с
зазором
,
сила
затяжки
значи
-
тельно
больше
сдвигающей
силы
F
,
что
требует
больших
диаметров
болтов
или
большого
числа
их
.
Так
,
при
К
=
1
,5,
i
=
1
,
f
= 0,
1
5
и
z
=
1
по
формуле
(3.5)
F
0
=
1
,5
F/(
1
.
0,
1
5
.
1
) =
1
0F.
Для
уменьшения
силы
затяжки
болта
при
нагружении
со
-
единения
сдвигающей
силой
применяют
различные
замки
,
втулки
,
штифты
и
т
.
п
.
Роль
болта
в
таких
случаях
сводит
-
ся
к
обеспечению
плотного
соединения
деталей
.
Для
уменьшения
диаметров
болтов
применяют
также
бол
-
ты
для
отверстий
из
-
под
развертки
.
Они
могут
быть
(
рис
. 3.
11
)
Глава
4.
ШПОНОЧНЫЕ
СОЕДИНЕНИЯ
4.1.Общие
сведения
Шпоночное
соединение
образуют
вал
,
шпонка
и
ступица
колеса
(
шкива
,
звездочки
и
др
.).
Шпонка
представля
-
ет
собой
стальной
брус
,
устанавливаемый
в
пазы
вала
и
сту
-
пицы
.
Она
служит
для
передачи
вращающего
момента
между
валом
и
ступицей
.
Основные
типы
шпонок
стандартизованы
.
Шпоночные
пазы
на
валах
получают
фрезерованием
диско
-
выми
или
концевыми
фрезами
,
в
ступицах
—
протягиванием
.
Достоинства
шпоночных
соединений
—
простота
конст
-
рукции
и
сравнительная
легкость
монтажа
и
демонтажа
,
вследствие
чего
их
широко
применяют
во
всех
отраслях
машиностроения
.
Недостаток
—
шпоночные
пазы
ослабляют
вал
и
ступи
-
цу
насаживаемой
на
вал
детали
.
Ослабление
вала
обуслов
-
лено
не
только
уменьшением
его
сечения
,
но
главное
,
значи
-
тельной
концентрацией
напряжений
изгиба
и
кручения
,
вы
-
зываемой
шпоночным
пазом
.
Шпоночное
соединение
трудоемко
в
изготовлении
:
при
изготовлении
паза
концевой
фрезой
требуется
ручная
пригонка
шпонки
по
пазу
;
при
из
-
готовлении
паза
дисковой
фрезой
—
крепление
шпонки
в
пазу
винтами
(
от
возможных
осевых
смещений
).
4.2.Разновидности
шпоночных
соединений
Шпоночные
соединения
подразделяют
на
ненапря
-
женные
и
напряженные
.
Ненапряженные
соединения
получа
-
ют
при
использовании
призматических
(
рис
. 4.
1
)
и
сегмент
-
ных
(
рис
.
4.2)
шпонок
.
В
этих
случаях
при
сборке
соединений
в
деталях
не
возникает
предварительных
напря
-
жений
.
Для
обеспечения
центрирования
и
исключения
контак
-
тной
коррозии
ступицы
устанавливают
на
валы
с
натягом
.
Напряженные
соединения
получают
при
применении
кли
-
новых
(
например
,
врезной
клиновой
,
рис
. 4.3)
и
тангенци
-
a)
б
)
Рис
3.
11
.
Схема
для
расчета
болтов
,
поставленных
без
зазора
в
отверстия
из
-
под
развертки
цилиндрическими
(
а
)
или
конусными
(
б
).
Затяжка
соединения
гайкой
предохраняет
болт
от
выпадания
,
увеличивает
несу
-
щую
способность
соединения
за
счет
трения
на
стыке
.
Работа
-
ют
такие
болты
на
срез
,
как
штифты
.
Диаметр
стержня
болта
d
0
определяют
из
условия
прочности
на
срез
:
ср
0
]
[
4
τ
π
≥
iz
F
d
,
(3.5)
где
i
=
1
...2 -
число
плоскостей
среза
(
на
рис
. 3.
11
.
i
=
1
);
z
—
число
болтов
; [
τ
]
ср
—
допускаемое
напряжение
на
срез
стержня
болта
:
2 7
2 6
2
1
Рис
. 4.2.
Соединение
сегментной
шпонкой
:
1
—
винт
установочный
;
2
—
кольцо
замковое
пружинное
Рис
. 4.3.
Соединение
клиновой
шпонкой
альных
(
рис
. 4.4)
шпонок
.
При
сборке
таких
соединений
воз
-
никают
предварительные
(
монтажные
)
напряжения
.
Основное
применение
имеют
ненапряженные
соединения
.
Соединения
призматическими
шпонками
.
Конструкции
соединений
призматическими
шпонками
изображены
на
рис
. 4.
1
.
Рабочими
являются
боковые
,
более
узкие
грани
шпонок
высотой
h
.
Размеры
сечения
шпонки
и
глубины
пазов
принимают
в
зависимости
от
диаметра
d
вала
.
По
форме
торцов
различают
шпонки
со
скругленными
торцами
—
исполнение
1
(
рис
. 4.
1
,
а
),
с
плоскими
торцами
—
исполнение
2
(
рис
4.
1
,
б
),
с
одним
плоским
,
а
другим
скругленным
торцом
—
исполнение
3
(
рис
. 4.
1
,
в
).
Шпонку
запрессовывают
в
паз
вала
.
Шпонку
с
плоскими
торцами
кроме
того
помещают
вблизи
деталей
(
концевых
шайб
,
колец
и
др
.),
препятствующих
ее
возможному
осевому
перемещению
.
Призматические
шпонки
не
удерживают
дета
-
ли
от
осевого
смещения
вдоль
вала
.
Для
фиксации
зубчатого
колеса
от
осевого
смещения
применяют
распорные
втулки
(
1
на
рис
. 4.
1
),
установочные
винты
(
1
на
рис
.4.2)
и
др
.
Соединения
сегментными
шпонками
(
рис
. 4.2).
Сегмент
-
ные
шпонки
,
как
и
призматические
,
работают
боковыми
гранями
.
Их
применяют
при
передаче
относительно
неболь
-
ших
вращающих
моментов
.
Сегментные
шпонки
и
пазы
для
них
просты
в
изготовлении
,
удобны
при
монтаже
и
демон
-
таже
(
шпонки
свободно
вставляют
в
паз
и
вынимают
).
Широко
применяют
в
серийном
и
массовом
производстве
.
Соединения
клиновыми
шпонками
(
рис
. 4.3).
Клиновые
шпонки
имеют
форму
односкосных
самотормозящих
клинь
-
ев
с
уклоном
1
:
1
00.
Такой
же
уклон
имеют
и
пазы
в
ступи
-
цах
.
Клиновые
шпонки
изготовляют
без
головок
и
с
голов
-
ками
.
Головка
служит
для
выбивания
шпонки
из
паза
.
По
нормам
безопасности
выступающая
головка
должна
иметь
ограждение
(
1
на
рис
. 4.3).
В
этих
соединениях
ступицу
ус
-
танавливают
на
валу
с
небольшим
зазором
.
Клиновую
шпонку
забивают
в
пазы
вала
и
ступицы
,
в
результате
на
рабочих
широких
гранях
шпонки
создаются
силы
трения
,
Рис
.
4.
1
.
Соединения
призматическими
шпонками
Исполнение
1
Исполнение
2
Исполнение
3
2 9
2 8
которые
могут
передавать
не
только
вращающий
момент
,
но
и
осевую
силу
.
Соединение
хорошо
воспринимает
удар
-
ные
и
переменные
нагрузки
.
Соединения
клиновыми
шпонками
применяют
в
тихоход
-
ных
передачах
.
Соединения
тангенциальными
шпонками
(
рис
. 4.4).
Тан
-
генциальная
шпонка
состоит
из
двух
односкосных
клиньев
с
уклоном
1
:
1
00
каждый
.
Работает
узкими
боковыми
граня
-
ми
.
Клинья
вводятся
в
пазы
вала
и
ступицы
ударом
;
обра
-
зуют
напряженное
соединение
.
Распорная
сила
между
валом
и
ступицей
создается
в
касательном
(
тангенциальном
)
на
-
правлении
.
В
соединении
ставят
две
тангенциальные
шпон
-
ки
под
углом
1
20°,
каждая
шпонка
передает
момент
только
в
одну
сторону
.
Применяют
для
валов
диаметром
свыше
60
мм
при
пере
-
даче
больших
вращающих
моментов
с
переменным
режи
-
мом
работы
(
крепление
маховика
на
валу
двигателя
внут
-
реннего
сгорания
и
др
.).
4.3.Расчет
шпоночных
соединений
Основным
критерием
работоспособности
шпо
-
ночных
соединений
является
прочность
.
Шпонки
выбирают
по
таблицам
ГОСТов
в
зависимости
от
диаметра
вала
,
а
за
-
тем
соединения
проверяют
на
прочность
.
Размеры
шпонок
и
пазов
подобраны
так
,
что
прочность
их
на
срез
и
изгиб
обес
-
Рис
4. 4.
Соединение
тангенциальными
шпонками
печивается
,
если
выполняется
условие
прочности
на
смятие
,
поэтому
основной
расчет
шпоночных
соединений
—
расчет
на
смятие
.
Проверку
шпонок
на
срез
в
большинстве
случаев
не
проводят
.
Соединения
призматическими
шпонками
(
рис
. 4.5
и
4.
1
)
проверяют
по
условию
прочности
на
смятие
:
σ
см
= F
t
/
А
см
≤
[
σ
]
см
.
Сила
,
передаваемая
шпонкой
,
F
t
= 2
.
1
0
3
Т
/d
.
На
смятие
рассчитывают
выступающую
из
вала
часть
шпонки
.
При
высоте
фаски
шпонки
h
f
06
,
0
≈
площадь
смятия
A
см
=(h – t
1
– f
)
l
p
=(h – t
1
–
0,06
h
)
l
p
=(0,94
h – t
1
)
l
p
,
следовательно
,
см
p
c
м
l
t
h
d
T
]
[
)
94
,
0
(
1
0
2
1
3
σ
≤
−
⋅
⋅
=
σ
,
(4.
1
)
где
T
—
передаваемый
момент
,
Н
.
м
;
d
—
диаметр
вала
,
мм
;
h
,
t
1
—
высота
шпонки
и
глубина
паза
на
валу
,
мм
(
таблица
величин
);
[
σ
]
см
—
допускаемые
напряжения
смятия
(
см
.
ниже
);
l
p
—
рабочая
длина
шпонки
;
для
шпонок
с
плоскими
торцами
l
p
= l,
со
скругленными
l
p
= l – b
.
h
–
t
1
–
f
Т
Т
Рис
4.5.
Расчетная
схема
соединения
призматической
шпонкой
содержание .. 1 2 3 4 ..
|
|
|