Зварні з’єднання. З’єднання паянням, запресуванням, заформуванням. Різьбові з’єднання, страница 6

У залежності від розмірів і призначення болти і гвинти мають різні голівки: шестигранні (рис. 4.6), циліндричні з внутрішнім шестигранником (рис. 4.7, а); циліндричні зі шліцом (прорізом) під викрутку (рис.  4.7, б) і ін.

З'єднання деталей за допомогою шпильки представлено на рис. 4.8, а. Шпилька - циліндричний стрижень, що має гвинтову нарізку з обох кінців При з'єднанні шпилькою її ввертають в одну з  деталей, що скріплюються, а на інший кінець шпильки  нагвинчують  гайку.

Шпилькове з'єднання застосовують замість болтового в наступних випадках:

§  коли болти не можна пропустити через  деталі, що з'єднуються, або тому, що вони мають надмірно велику сумарну товщину, або тому, що болт при з'єднанні деталей перетинає й  інші деталі; 

§  якщо механізм піддається частому розбиранню і багаторазове укручування гвинта в одну з деталей, що з'єднуються, виготовлену з чавуна або легких сплавів, приведе до підвищеного зносу або  руйнування  різьби.

Для закріплення на валові настановних кілець, невеликих шківів, покажчиків і т.п. , для запобігання зсуву уздовж осі вала зубчастих коліс, шківів і інших деталей при відносно невеликих осьових  навантаженнях  використовують настановні гвинти (рис. 4.8, б)

Крім стандартних кріпильних гвинтів у машинобудуванні порівняно широко застосовують спеціальні гвинти і гайки. Так, для збереження постійної відстані між  деталями, що з'єднуються, служать розпірні болти (рис. 4.8, в).

Рис. 4.8 Шпильки, настановні гвинти, розпірні та фундаментні болти

Для з'єднання машин з фундаментами служать фундаментні болти. Пірамідальний стрижень болта зазубрений або виготовлений у формі скрученої гвинтом або вигнутої сталевої смуги (рис. 4.8, г и д). Болт закладають в отвір фундаменту і заливають цементним розчином.

Рис. 4.9 Гайки, шплінти, шайби

Гайки мають різну форму. Здебільшого їх виготовляють шестигранними. Розміри гайок погоджують з розмірами болтів

Незважаючи на те, що усі кріпильні різьби задовольняють умові самогальмування при ударах і струсах, випробовуваних з'єднанням, можливі випадки самовідгвинчування. З метою запобігання самовідгвинчування застосовують гайкові замки. Розглянемо деякі   з   них.

Контргайка (рис. 4.9, а) - друга гайка, що навертається поверх основної гайки і створює в різьбі додаткову силу тертя.

Шплінт - дріт напівкруглого поперечного перетину, складений вдвічі і пропущений через гайку і болт (рис. 4.9, б) або  тільки  через   болт.   Кінці  шплінта  розводять  (відгинають).

Пружинна шайба (рис. 4.9, в) - спеціальна шайба, що підкладається під гайку. Відкручуванню гайки перешкоджають гострі краї кінців шайби, що упираються в торець гайки й у  деталь, що притискається. Крім того, при ослабленні осьового зусилля в болті сила пружності шайби підтримує з'єднання в напруженому стані  і  перешкоджає самовідгвинчуванню гайки.

4.3  Розрахунок різьбових з’єднань

Кріпильні різьбові деталі виготовляють з вуглецевих сталей Ст3 і Ст4, а також марок 10, 20, 30, 35. Різьбові деталі з   цього  матеріалу  можна  виготовляти   холодним   штампуванням з наступною нарізкою або накаткою різьби. Для відповідальних різьбових деталей застосовують леговані сталі марок 35Х,   З0ХГСА.

Для болтів, гвинтів і шпильок з вуглецевих і легованих сталей за ГОСТ 1759-70 передбачені 12 класів міцності. Вони позначаються двома цифрами: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 6.9; 8.8; 10.9; 12.9; 14.9. У табл. 4.1 приведені механічні властивості найбільш розповсюджених сталей для різьбових  деталей.

Усі стандартні різьби виготовляють рівноміцними на розрив стрижня, зріз і зминання витків, тому при розрахунку на міцність визначають необхідний діаметр  різьбового стрижня.

Розрахунок незатягнутих різьбових з’єднань.

Характерним прикладом такого з'єднання   є   різьбовий кінець   вантажного гака (рис. 4.10). У цьому з'єднанні гайка вільно нагвинчується на стрижень і фіксується шплінтом. Стрижень болта навантажується при прикладені зовнішнього навантаження і працює тільки на розтягання.

Небезпечним у різьбовому стрижні є перетин нарізаної частини з розрахунковим діаметром , де і  - зовнішній діаметр і шаг різьби.

Рис. 4.10 Вантажний крюк