Разрушение головки винта

Разрушение резьбы стержня

Расчет элементов резьбы для предотвращения разрушения

Расчет винтов на прочность.

Крепёжно-винтовые соединения выполняют со значительной начальной затяжкой.

Основные виды разрушения.

1.Для крепежных резьб - срез витков

2.В ходовых – износ витков

Вследствие этого критерием работоспособности для расчета на прочность крепежных резьб является расчет на срез. Для ходовых – износостойкость, связано это с напряжением смятия.

Расчет выполняют по статической нагрузке.

Виды разрушения:

1. Разрушение резьбы происходит в зоне контакта резьбы винта и гайки.

a. Срез резьбы

b. Смятие резьбы

c. Износ резьбы

d. Изгиб резьбы

2. Разрушение головки винта

a. Отрыв головки от стержня

b. Срез головки по кольцевому сечению

с. Разрыв стержня винта по внутреннему диаметру резьбы в зоне первых витков со стороны гайки.

3. Разрыв стержня винта в зоне 1-ых винтов стороны гайки по внутреннему диаметру.

h- высота рабочего профиля резьбы.

H_r- высота гайки.

1.a. Срез резьбы возможен по стержню винт (по d₁).

Условие прочности резьбы по напряжениям среза для винта.

к - коэффициент полноты резьбы.

Метрическая: к=0.87

Трапецеидальная: к=0.65

Прямоугольная: к= 0,45… 0.5

- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение нагрузки по виткам резьбы 0.55…0.75.

-осевая нагрузка

-высота гайки

-внутренний диаметр резьбы

k=0.87 k=0.45…0,5

k=0.63

1.б. Срез резьбы в гайке по номинальному диаметру

d –внешний номинальный диаметр резьбы, d₁ <d

для стали допускаемое напряжение
.

.в. Смятие резьбы осуществляется по контактной поверхности винта и витков гайки, т.е. по кольцевым поверхностям.

−высота профиля резьбы

−число витков

; Р- шаг резьбы гайки.

(1) – общая формула для винта и для гайки.

.г. На износ резьбы винта и гайки не рассчитывают для крепежной резьбы..

Износ не имеет принципиального значения, и крепежные резьбы на износ не рассчитывают. На износ рассчитывают ходовые резьбы. Изгиб резьбы также не рассчитывается из-за неравномерности распределения нагрузки по виткам. Это в какой-то степени учитываем введение коэффициента

2.а. отрыв головки от стержня

; d_ст - диаметра стержня

2.б.Срез головки винта по кольцевому сечению

;

Если винт выбран стандартным, то расчет по 1 и 2 видам разрушения не проводят, т.к. элементы выбираются из условия равнопрочности. Основным видом разрушения является 3-я область.

Если не стандартный и есть специальное условие, то выполняют проверочный расчет.

3. Разрушение стержня винта по внутреннему диаметру резьбы в зоне первых витков со стороны гайки.

Проектировочная зависимость позволяет определить d₁

Дата добавления: 2014-01-20