Соединения деталей машин

Глоссарий.

Наружный отит – воспаление наружного уха

Молоточек – слуховая косточка.

Отгематома – кровоизлияние под надхрящницу.

Абсцесс ушной раковины – скопление гноя под нахрящницей.

Отомикоз – грибковое поражение кожи.

Гиперемия – покраснения.

Перихондрит – воспаление надхрящницы.

Инсуфляция – вдувание.

Аутофония – больной слышит свой голос в больном ухе.

Парацентез – разрез барабанной перепонки.

Аттик – надбарабанное пространство.

Периост – надкостница.

Менингит – воспаление мозговых оболочек.

Антрум – пещера.

Гематогенно – через кровь.

Профузное гноетечение – обильное.

Мезотимпанит – доброкачественное течение хронического отита

Эпитимпанит – злокачественное

Холестеатома – доброкачественная опухоль.

Перфорация – отверстие.

Криодеструкция – прижигание холодом.

Трипсин – фермент.

Лабиритнтит – воспаление лабиринта.

Камертон – прибор для исследования слуха.

Аудиометр – аппарат для исследования слуха.

Тугоухость – снижение слуха.

Глухота – отсутствие слуха.

Кондуктивная тугоухость – поражение звукопроводящей системы.

Перцептивная тугоухость – поражение звуковоспринимающей системы.

План лекции

1. Соединения: основные понятия и классификация. с. 20 – 21

2. Резьбовые соединения: классификация и геометрия резьб, основные типы крепежных деталей и образуемых ими резьбовых соединений. с. 21 – 28

3. Теория винтовой пары. с. 28 – 31

4. Прочность крепежных и износостойкость ходовых резьб. с. 33 – 34

1. Соединения – это неподвижные связи деталей в технике.

Разъемные соединения – это соединения, удобную разборку деталей без разрушения соединяющих или соединяемых элементов.

Неразъемные соединения – не позволяющие разъединять детали без их повреждения.

Основным критерием работоспособности и расчета соединений является прочность этих элементов.

2. Резьбовые соединения – это соединения деталей с помощью резьбы.

Резьба – это чередование выступов и впадин, расположенных по винтовой линии на внешней или внутренней цилиндрической (реже конической) поверхности детали.

(Методы изготовления резьб – см. стр. 16 – 17)

(!) – более распространены, другие используются

Основные геометрические параметры резьбы разберем на примере наиболее распространенной из крепежных резьб, метрической.

Это треугольная однозаходная правая цилиндрическая резьба.

Рис. 1 Рис. 2

Основные геометрические параметры: d, d₁, p, ψ ≈ 2,5..3,5^o, α = 60^о

Основные соотношения:

(1)

d₂ = 0,5 (d+d₁);

h = 0,5 (d-d₁);

tg ψ = p/ (πd₂).

Обозначение: М18, т.е. d=18 мм

Как и все резьбы, метрическая стандартизована, т.е. все ее параметры взаимосвязаны и определяются однозначно при известном d в соответствии с СТ СЭВ 180 – 75 (другие резьбы имеют другие ГОСТы)

Крепежные детали – детали, имеющие резьбу: болт (винт), шпилька и гайка.

Размеры этих деталей также стандартизованы и определяются по справочникам, например, Андреев В.И. «Справочник конструктора - машиностроителя» - М.: Машиностроение, 1980 – 81 гг., т. 1, 2, 3.

В зависимости от входящих в состав резьбового соединения крепежных деталей различают 4 типа этих соединений:

1. Болтовые с зазором

2. Болтовые без зазора

3. Винтовые

4. Шпилечные

(Подробнее о крепежных деталях и типах резьбовых соединений и способах их стопорения – см. стр. 20 – 22, а также отчет по ЛЗ №1)

Резьбовые соединения с ходовой резьбой – это, в основном, передача «винт – гайка».

3. Теория винтовой пары – это ее силовой анализ, т.е. анализ сил и моментов, возникающих при завинчивании гайки (2) на болт (1), ведущем к затяжке соединения некоторой силой F_з (рис.3).

Рис. 3

При этом момент завинчивания Т_з, равный моменту на гаечном ключе Т_кл, идет на преодоление моментов сопротивления от сил трения на торце гайки Т_т и в резьбе Т_р, т.е.

	(2)

T_зав = Т_т + Т_р

(4)

Приведенный диаметр сил трения на торце гайки, которым она опирается на шайбу (3) определяется, как

D_ср = 0,5 (D₁+d_отв),

где D₁ ≈ 0,9 S – диаметр фаски гайки; S – ее размер под ключ; d_отв – диаметр отверстия в шайбе.

(5)

Тогда

Т_т = f F_з D_ср/2,

где f – коэффициент трения на торце гайки.

Для определения величины Т_р воспользуемся следующей схемой, где гайка представлена в виде ползуна, поднимающегося по виткам резьбы болта как по наклонной плоскости (рис.4).

Рис. 4

По известной теореме механики ползун находится в равновесии, если равнодействующая внешних сил F_з и F_t, т.е. F_R отклонена от нормали n-n на угол трения φ, определяемый как

	(6)

φ = arctg (f_пр),

где f_пр=f/(cos α/2) – приведенный коэффициент трения в резьбе (для метрической резьбы f_пр ≈ 1,15 f) – вывод формулы см. на с.18

(7)

Окружная сила F_t = 2 T_p/d₂

и одновременно из анализа рис.4 F_t = F_з tg (φ+ ψ)

(8)

Тогда при завинчивании

Т_р = 0,5 F_з d₂ tg (φ+ ψ)

(9)

завинчивание

Подставив (5) и (8) в (2) имеем

T_зав = 0,5 F_з d₂ [f D_ср/ d₂ ± tg (φ+ ψ)]

		(10)
	отвинчивание

Полученные зависимости позволяют отметить:

1. По формуле (9), приняв T_зав = Т_кл ≈ F_ргб l_кл, где l_кл ≈ 15d – длина гаечного ключа, можно рассчитать выигрыш в силе при использовании резьбового соединения F_з/F_ргб, который при f ≈ 0,15 составляет ≈ 70..80.

1. Условие самоторможения в резьбе определяется

T_отв > 0 при T_т = 0,

или с учетом (10): φ> ψ.

Все крепежные резьбы самотормозящиеся, т.к. у них φ = 6^о..16^о при f=0,1..0,3, тогда как ψ = 2,5^о..3,5^о. Ходовые резьбы выполняются самотормозящимися и нет.

1. КПД резьбового соединения можно рассчитать как

(11)

КПД растет с ростом ψ и уменьшением φ.

1. Рассмотрев нагрузки при завинчивании резьбового соединения, перейдем к критериям его работоспособности.

Главные из них:

- прочность резьбы и стержня крепежной детали;

- износостойкость ходовой резьбы.

Условия прочности резьбы по напряжениям среза (рис.1)

[τ]

[τ]

(12)

где H = pz ≈ 0,8d – высота гайки; z – число резьбовых витков гайки; K_p – коэффициент полноты резьбы (K_p^Δ = 0,87; K_p^□ = 0,87; K_p = 0,87); K_m = 0,6..0,7 – коэффициент неравномерности нагрузки по виткам резьбы гайки; [τ] – допустимое напряжение среза материала винта или гайки; F – осевая сила.

Условия износостойкости ходовой резьбы по напряжениям смятия

Дата добавления: 2014-01-20