Передача гвинт-гайка, З’єднання.

1. Передача гвинт-гайка

2. З’єднання

3. Зварювальні з’єднання

4. Шпонкові і шліцьові з’єднання

1. Конспект лекції.

1. Передача гвинт-гайка

Призначення передачі гвинт-гайка — перетворення обертального руху в поступальне. Передачі забезпечують великий виграш у силі, можливість одержання повільного руху, що несе велику здатність при малих габаритах, високій точності переміщень, простоту конструкції при малих габаритах.

Недолік передачі — великі втрати на тертя і низький КПД. Швидкість ковзання в різьбі більше швидкості осьового переміщення в 1/sinY раз; де Y — кут підйому різьби, так звичайно в 10 – 40 раз. Передача гвинт-гайка застосовується в машинобудівельних конструкціях, а саме підйомно-транспортувальних машинах.

По конструкції гвинт являє собою циліндричний стрижень з різьбленням на значній частині довжини, гайку в більшості випадків виконують у формі втулки з фланцем для осьового кріплення гайки. По призначенню (вантажні і ходові) гвинт різьба їх повинна забезпечувати найменше тертя між гвинтом і гайкою.

Гвинти передач без термообробки виготовляють зі сталей 45, 50 і ін. а з загартуванням зі сталей 65М, 40Х, 40ХГ і ін.

Для зменшення тертя і зносу різьблення гайки передач виготовляють із бронзи БРОФ10-1, Броцсб-6-3, БРАЖ-9-4. Останнім часом широке поширення одержали пари кулькові в яких значно менше втрати потужності на тертя, що збільшує КПД.

При проектувальному розрахунку гвинта-гайки на зносостійкість користуються формулою

— мм середній діаметр різьби,
де k=Н/d2 — відношення висоти гайки до середнього діаметру різьби; k=1,2-2,5 для суцільних гайок і k=2,5-3,5 для роз’ємних гайок;
[q] – загартована сталь по бронзі = 10-13 МПа;
[q] – для незагартованих сталей по бронзі = 8-10 МПа;
[q] – для прокатних станів нажимні гвинти = 15-20 МПа;
[q] – для сталі по чавуну = 5-6 МПа.

Розміри квадратної різьби:

H=0.1d2 – де h висота профілю різьби;
d=d2+h – зовнішній діаметр різьби;

D1=d2-h – внутрішній діаметр різьби;
P=2h – крок різьби.

Гвинт розраховують на міцність за гіпотезою найбільших дотичних напружень, тому що він працює і на розтяг і на стиск і на кручення.

Де Т – крутний момент в небезпечному поперечному перерізі гвинта,

F – повздовжня сила в небезпечному поперечному перерізі гвинта.

Т=0,5d2Ftg(Y+j) де j — кут тертя в різьбі.

2. З’єднання.

З’єднання деталей у механізмах бувають рухливі і нерухомі. У машинобудуванні термін "з’єднання" відносять звичайно до нерухомих з’єднань деталей, що у свою чергу розділяються на роз’ємні і нероз’ємні.

Роз’ємне з’єднання допускають багаторазове збирання і розбирання деталей. Сюди відносяться різьбові, шпонкові, шліцьові, клинові, штифтові, профільні.

Нероз’ємні з’єднання не допускають розбирання деталей без їхнього ушкодження чи руйнування.

У силу своїх переваг зварювальні з’єднання майже витиснули заклепувальні з’єднання, за винятком особливих випадків (у літакобудуванні, мостобудуванні і ін.).

3. Зварювальні з’єднання. Основним недоліком зварювальних з’єднань є наявність залишкових напружень у зоні шва, що викликають короблення конструкцій і утворення тріщин.

Конструкції зварювальних швів: стикові шви, напусткові, кутові, таврові. Основна геометрична характеристика шва — катет (к). Залежно від розміщення шва щодо лінії дії сили F кутові шви називаються лобовими, фланговими, комбінованими і кільцевими. Таврове з’єднання використовують при розміщенні з’єднаних деталей у взаємно перпендикулярних площинах. Це з’єднання виконують без підготовки кромок деталі або з підготовкою кромок. При статичному навантаженні з’єднання підготовку кромок можна не робити. Тоді катет k кутових швів не повинен бути більш ніж 1,2d, де d — найменша товщина зварювальних деталей.

Кутове з’єднання відповідно здійснюється без попередньої підготовки кромок і з підготовкою кромок. Здебільшого такі з’єднання є мало навантаженими і використовується для забезпечення щільності.

З’єднання точковим контактним зварюванням застосовують для плоских листових деталей сумарна товщина яких не перевищує 8 – 10 мм.

З’єднання шовним контактним зварюванням використовують для тонко листових деталей, до того ж товщина d деталей не повинна бути більш ніж 2-3 мм.

Розрахунок зварювальних швів. Найважливіша задача при проектуванні зварювальних з’єднань — забезпечення рівномірного шва і основного металу.

4. Шпонкові і шліцьові з’єднання.

Шпонкові з’єднання — широко застосовуються в машинобудуванні. Вони служать для передачі обертального моменту від вала до с тупиці зубчастого колеса, шківа маховика і т. д..

Переваги — простота конструкції, легкість зборки і розбирання.

Недолік — ослаблення вала і ступиці, а також необхідність припасування елементів. Розрізняють напружені і ненапружені шпонкові з’єднання.

Ненапружені шпонкові з’єднання виконуються за допомогою призматичних та сегментних шпонок.

Призматичні шпонки підрозділяються на звичайні і направляючі, застосовують коли деталі переміщаються уздовж осі вала. Шпонки виготовляються із тягнутих вуглецевих сталей з допустимою витривалістю dв ³600 МПа. Матеріали для шпонок – ст. 6, 45, 50, 55, 60 та інші. Розміри поперечних переріз призматичних і сегментних шпонок приймають у залежності від діаметра вала по відповідному стандарті. Довжину призначають на 5.. 10 мм менше довжини ступиці. З’єднання розраховують на зминання.

Де Т – обертовий момент,

Lр – робоча довжина шпонки,

T1 – глибина врізання шпонки у вал,

[dзм] – допускне напруження на зминання для матеріалу шпонки при спокійному навантаженню.
При перемінних режимах навантаження допустимі напруження зменшують: при реверсивному крученню в 1,5 рази а при ударних навантаженнях у 2 рази.

У випадках коли міцність з’єднання не забезпечується, тоді ставлять 2 шпонки під кутом 120° чи 180°.

2. Рекомендована література.

Реферати

Реферати :