Наибольшее распространение среди резьбовых деталей получили крепежные болты, винты, шпильки, гайки. Под болтом или винтом понимают стержень с головкой и одним резьбовым концом. Шпилька имеет два резьбовых конца. Гайка – это деталь с резьбовым отверстием.
С помощью этих деталей образуют разъемные соединения болтом, винтом и шпилькой в разнообразных конструкциях. Тип соединения определяется прочностью материалов соединяемых деталей, частотой сборки и разборки соединений в эксплуатации, а также особенностями конструкции и технологии изготовления соединяемых деталей.
Для предохранения повреждений поверхностей соединяемых деталей при завинчивании и увеличения опорной поверхности гайки используют шайбы.
При статических нагрузках самоотвинчивание резьбовых деталей не наблюдается, так как все крепежные резьбы выполняются самотормозящимися (явление самоотвинчивания не должно наблюдаться). При динамических и вибрационных нагрузках может произойти самоотвинчивание гаек и винтов.
|
|
Для предотвращения самоотвинчивания резьбовых деталей применяют различные средства стопорения. Основные из них – контргайки, пружинные шайбы, стопорные шайбы, шплинты. Если не требуется разборка соединения, гайки устанавливают наклеп, производят кернение, расклепывание и приварку.
Штифты, винты, упругие контргайки, проволока также могут выполнять функции стопорения.
Болты, винты, шпильки и гайки изготавливают из мало- и среднеуглеродистых сталей Ст 3 кп, Ст 5, 10, 10 кп, 15, 20, 30, 45 и др. В ответственных случаях (ударные нагрузки, высокие температуры) применяют легированные стали 40Х, З8ХА, ЗОХГСА, 35ХГСА, 40ХН2МА и др., а также титановые сплавы (резьбовые детали из титановых сплавов по сравнению со стальными имеют повышенную прочность и примерно в два раза легче).
Пружинные шайбы изготавливают из рессорно-пружинных сталей 65, 70, 75, 65Г.
Гайки изготавливают из стали Ст 3.
Механические характеристики материалов крепежных деталей нормированы ГОСТ 1759-82. Для стальных болтов, винтов и шпилек предусмотрено 12, а для гаек - 7 классов прочности и соответствующие им марки сталей.
2 6.5.2. Резьба и ее параметры
Резьба является основным элементом резьбового соединения. Резьба образует выступы по винтовой линии на поверхности винта и гайки (наружная и внутренняя). Может изготавливаться на цилиндрической (цилиндрическая резьба) и конической (коническая резьба) поверхностях заготовки. Бывает правая, если винтовая линия направлена вверх слева направо, и левая при направлении ее вверх права налево. Наиболее применяемые правые резьбы. Если на поверхность детали наносится один винтовой выступ, резьбу называют однозаходной. Применяют также многозаходные резьбы.
|
|
Основные параметры цилиндрической резьбы (рис.26.17): d, D– наружные диаметры соответственно болта и гайки; d1, D1;d2, D2 – внутренние и средние диаметры резьбы; d3 – внутренний диаметр болта по дну впадины; Р – шаг (расстояние между одноименными сторонами двух смежных профилей); – угол подъема резьбы, т.е. угол развертки винтовой линии по среднему диаметру резьбы: ;Ph – ход резьбы (осевое перемещение гайки за один оборот): для однозаходной резьбы Рh=Р, для многозаходной – Ph=n·P, где n – число заходов резьбы (рис. 26.18).
Рис. 26.17 Рис. 26.18
По форме профиля крепежные резьбы бывают треугольные и круглые; резьбы винтовых механизмов (ходовые резьбы) – трапецеидальные, упорные, прямоугольные.
Метрическая резьба (ГОСТ 24705-81) – основной вид резьбы крепежных деталей (см. рис. 26.17). Бывает с крупным и мелким шагом, но чаще выполняют наиболее износостойкую и технологичную резьбу с крупным шагом.
Дюймовая резьба подобна метрической (α = 55°, у метрической α= 60°).
Трубные резьбы (цилиндрическая и коническая) служат для соединения труб и арматуры.
Трапецеидальная резьба технологична, отличается высокой прочностью витков и является основной для винтовых механизмов.
Упорная резьба имеет несимметричный профиль витков и выполняется на винтах, воспринимающих значительную одностороннюю нагрузку.
Прямоугольная резьба сложна в изготовлении и применяется редко.
Геометрические параметры резьб (кроме прямоугольной) и их допуски стандартизованы.
Резьбу получают методом резания, накатыванием, литьем и прессованием.