Витки резьбы — Распределение нагрузки

Уравнение (4.14) имеет ясный физический смысл алгебраическая разность осевых деформаций тел болта и гайки компенсируется разностью прогибов витков, обусловливающей неравномерное распределение нагрузки между витками резьбы. При абсолютно жестких стержне болта и теле гайки нагрузка по виткам распределяется равномерно. [c.75]

Определение усилий и напряжений в резьбовых соединениях при известных величине нагрузки и формы соединения является трудной задачей, правильное решение которой связано с учетом многих факторов, влияющих на распределение усилий и напряжений в соединении. Сложность задачи определяется необходимостью нахождения распределения усилий по виткам резьбы и распределения напряжений в теле шпильки и гайки при сложной форме их контура, дающей высокую концентрацию напряжений при этом распределение усилий по виткам резьбы является контактной задачей при большом числе мест контакта и сложных условиях сопряжения. В соответствии с этим задача может рассматриваться как состоящая из двух частей нахождение распределения нагрузки по виткам по всей высоте сопряжения шпильки и гайки с учетом деформаций, получаемых во всех элементах натурного соединения при действительных условиях контакта, и нахождение распределения деформаций и напряжений с учетом формы элементов соединения и найденного распределения нагрузки по виткам резьбы. [c.136]

Расчет резьбы. Характер распределения нагрузки по виткам резьбы гайки зависит от ряда причин, в том числе от ее конструкции, упругих свойств материала гайки и болта, от неточностей изготовления и степени износа резьбы. Поэтому проверку прочности резьбы производят не по истинным, а по условным напряжениям, которые сравнивают с допускаемыми. [c.347]

На усилие затяжки оказывают влияние силы трения, возникающие на боковых гранях резьбы при взаимодействии гайки с винтом или шпильки с телом отверстия. Сложность учета сил трения, возникающих в резьбе и влияющих на усилие затяжки, заключается в том, что отдельные витки резьбы нагружены неравномерно. Это впервые теоретически было доказано Н. Е. Жуковским. Таким образом, для вычисления момента трения в резьбе необходимо определить момент трения в одном витке и знать распределение нагрузки, возникающей при затя.жке по виткам. [c.246]

Теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать конструкции специальных гаек, выравнивающих распределение нагрузки в резьбе (рис. 1.16). На рис. 1.16, а изображена так называемая висячая гайка. Выравнивание нагрузки в резьбе здесь достигают тем, что как винт, так и гайка растягиваются. При этом неравенство AD и АС изменится на обратное Дд>Дс, а разность и Ддс уменьшится. Кроме того, в наиболее нагруженной нижней зоне висячая гайка тоньше и обладает повышенной податливостью, что также способствует выравниванию нагрузки в резьбе. На рис. 1.16,6 показана разновидность висячей гайки — гайка с кольцевой выточкой. У гайки, изображенной на рис. 1.16, в, срезаны вершины нижних витков резьбы под углом 15.. . 20°. При этом увеличивается податливость нижних витков винта, так как они соприкасаются с гайкой не всей поверхностью, а только своими вершинами. Увеличение податливости витков снижает нагрузку этих витков. [c.26]

В ходовых винтовых парах неравномерность распределения нагрузки по виткам выравнивается вследствие приработки резьбы. Поэтому здесь допускают более высокие гайки, чем в крепежных изделиях. [c.258]

В настоящее время разработаны многочисленные приемы выравнивания нагрузки по виткам. Технологически наиболее простой способ — увеличение шага резьбы гайки на 2 — 4% по сравнению с шагом 55 резьбы болта. Кроме того, в соединении предусматривают повышенные радиальные зазоры, обеспечивающие самоустановку гайки относительно болта в плоскости, перпендикулярной к его оси. В свободном состоянии верхний виток болта соприкасается с верхним витком гайки (рис. 365,в) между последующими витками образуются прогрессивно увеличивающиеся зазоры к2, / 3. С приложением нагрузки Р, когда болт растягивается, а гайки сжимаются, витки болта последовательно ложатся на витки гайки (рис. 365, г). Вполне равномерное распределение нагрузки достигается лишь при определенной расчетной величине Р, согласованной с разницей шагов резьбы гайки и болта. Однако и при близких к ней величинах нагрузка на витки распределяется более равномерно, чем в резьбах с одинаковый шагом. [c.518]

На рис. 372 приведены значения для т = 1 и т = 2. Напряжения смятия незначительно уменьшаются при уменьшении sjd и при ш = 1 составляют от 0,3 до 0,45, а при т = 2 от 0,55 до 0,8 напряжений разрыва. Как видно, наибольшую величину имеют напряжения разрыва, которые заметно снижаются с измельчением резьбы. Напряжения изгиба, смятия и среза при допущении постоянства высоты гайки (л = 1) очень слабо уменьшаются с уменьшением s d и имеют значительно меньшую величину, чем напряжения разрыва, за исключением случая неравномерного распределения нагрузки по виткам (ш = 2), когда напряжения изгиба и смятия приближаются к напряжениям разрыва. [c.527]

Рис. 7.17. Схема распределения нагрузки между витками резьбы по Н, Е, Жуковскому

Влияние отклонения шага и половины угла профиля резьбы. При прогрессивной ошибке шага, достигающей 0,0Й мм, и при отклонении половины угла профиля до 2,5° сопротивление срезу резьбы снижается до 20 %. Это объясняется уменьшением сечения витков резьбы, вызываемым значительными зазорами по среднему диаметру (зазоры необходимы для диаметральной компенсации отклонений шага и половины угла профиля при свинчивании). Обычно на практике отклонения шага в пределах 0,01 мм и половины угла профиля в пределах 1 на статическую прочность резьбовых соединений влияют незначительно. Как положительные, так и отрицательные отклонения шага увеличивают неравномерность деформации болта и гайки, а следовательно, и неравномерность распределения нагрузки по виткам резьбы, что понижает циклическую долговечность резьбовых соединений. [c.292]

После определения параметров винта переходят к его, проверке на прочность. Для этого строят эпюры продольных сил и крутящих моментов, по-прежнему принимая равномерное распределение нагрузки по виткам резьбы и соответственно равномерное распределение скручивающих моментов по высоте гайки. Например, для [c.393]

Расчет резьбы. Как показали исследования, проведенные Н. Е. Жуковским, силы взаимодействия между витками резьбы винта и гайки распределены в значительной степени неравномерно, однако действительный характер распределения нагрузки по виткам зависит от многих факторов, трудно поддающихся учету (неточности изготовления, степени износа резьбы, материала и конструкции гайки и болта и т. д.). Поэтому при расчете резьбы условно считают, что все витки нагружены одинаково, а неточность в расчете компенсируют значением допускаемого напряжения. [c.44]

Первый расчет распределения нагрузки между витками резьбы выполнен проф. Н. Е, Жуковским в 1902 . [c.514]

Расчет на износостойкость. Расчет сводится к определению фактического среднего давления между витками резьбы винта и гайки и сравнению его с допускаемым [р]. Условие износостойкости в предположении равномерного распределения нагрузки по виткам резьбы [c.237]

Для равномерного распределения нагрузки по виткам резьбы высоту буртика гайки принимают [c.238]

Распределение осевой нагрузки по виткам резьбы гайки [c.70]

Статически неопределимая задача о распределении нагрузки по виткам прямоугольной резьбы гайки с 10 витками была решена проф. Н. Е. Жуковским в 1902 г. В дальнейшем это решение подтвердилось многочисленными экспериментальными исследованиями. Установлено, что в стандартной крепежной гайке с шестью витками на первый, наиболее нагруженный виток приходится 52 % общей осевой нагрузки, на второй — 25, на третий — 12, на четвертый — 6, на пятый — 3, на шестой — 2 %. Учитывая [c.70]

Отметим, что подобная стержневая (одномерная) модель впервые использовалась проф. Н. Е. Жуковским (1902 г.) для расчета распределения нагрузки между витками резьбы. [c.28]

Для расчета распределения нагрузки между витками резьбы необходимо знать податливость эквивалентного контактного слоя, обеспечивающего одинаковые с резьбой осевые перемещения. Если пренебречь взаимным влиянием витков резьбы, то податливость конструктивного слоя можно найти из соотношения [c.48]

На рис. 3.10 показано распределение агрузки между витками резьбы М10 в соединении типа болт — гайка из стали (кривая /). Видно, что иагрузка по высоте гайки распределяется неравномерно, а первый (от опорного торца гайки) виток резьбы несет свыше 33% нагрузки. Этот результат, согласующийся с данными других теоретических исследований, был неоднократно подтвержден экспериментально [8]. [c.49]

Распределение осеоой нагрузки винта по виткам резьбы. На рис. 1.15 изображена схема винтовой пары. Осевая нагрузка винта передается через резьбу гайке и уран- [c.25]

Значение Ка зависит от многих факторов и трудно поддается точному учету. Для приближенных расчетов рекомендуют [18] Ка 3,5.. . 4,5 — углеродистые стали, /Со яа 4,0.. . 5,5 — легированные стали. Ббльшие значения относятся к резьбам d > 20 мм. Эти значения получены для метрических нарезанных резьб и при простых гайках. Для накатанных резьб Ка уменьшается на 20...30%. При применении специальных гаек (см. рис. 1.16), выравнивающих распределение нагрузки по виткам резьбы, значение Ка уменьшают на 30...40%, [c.36]

Важное значение имеет распределение нагрузки по виткам резьбы. В гайках обычной конструкции (гайки сжатия) деформации гайки и болта под нагрузкой противоположны по знаку гайка работает на сжатие, а болт на растяжение. Если в свободном состоянии витки гайки и болта совпадают (рис. 365, а), то с приложением нагрузки Р, когда резьбовой пояс болта растягиваезся на величину /1, а гайка сжимается на величину /2 (рис. 365, 6), первые (от опорной поверхности гайки) витки болта ложатся на первые витки гайки и берут на себя большую часть нагрузки. Наиболее нагружен крайний виток, прочность которого лимитирует прочность соединения. [c.518]

Установка шпилек на эпоксидных клеях не вызыва ет в системе дополнительных напряжений, облегчает монтаж (свободная посадка в резьбе), допускает регулировку глубины завертывания и способствует равно- мерному распределению нагрузки по виткам. Способ, одаакр, применим в соединениях, работающих при температурах ниже 150 — 200°С. [c.523]

Если допускает конфигурация корпуса, то ввертной конец шпильки дополнительно крепят гайкой (12), что в значительной степени разгружает резьбу шпильки и способствует равномерному распределению нагрузки по виткам. Неравномерное распределение нагрузки по виткам в быщках обычной конструкции, (13). можно улучшить введением разгружанзщей кольцевой выборки (14) или (если позволяет конструкция) переменой расположения бобышки (15). [c.523]

Футорки завертывают с помощью солдатиков на резьбе с натягом до упора нарезанных на выход витков в витки отвфстия. Торцы футорок срезают заподлицо с плос1юстью стыка при чистовой обработке последней (17) или утапливают по отношению к поверхности стык (18). Для повьпиения равномерности распределения нагрузки цо виткам 14 - [c.523]

Влияние отклонений диаметров резьбы. Циклическая долговечность резьбовых соединений зависит от концентрации напряжении, возникающих во впадинах резьбы болтов, и характера распределения нагрузки между витками (при равномерном распределении циклическая долговечность выше). При периодическом нагружении резьбовые соединения разрушаются по первой или второй нагруженным впадинам резьбы болта. Разрушению предшествует появление усталостной трещины. В возникновении усталостной треи ,ины большую роль играют касательные напряжения, зависящие от зазора по виутреинему диаметру резьбы. При достаточно большом зазоре (рис. 12.8, а) максимальные касательные напряжения определяют по формуле [c.290]

В беззазорном резьбовом соединении с максимальной рабочей выс(Л ой профиля резьбы Hi (например, для болта с полем допуска 4h и гайки с полем допуска 4Н5Н) поверхности витков резьбы плотно соприкасаются между собой, образуя жесткое малоподатливое соединение, Распределение нагрузки по виткам резьбы в этом случае неравномерное, циклическая долговечность резьбовых соединеьшй низкая. [c.291]

При наличии зазоров по среднему диаметру уменьшается сечение витков, увеличивается их податливость, распределение нагрузки по виткам резьбы становится более равномерным при зазорах по среднему, внутреннему н наружному диаметрам устраняется заклинивание витков, уменьшается трение между ними, появляется возможность комг.еисацин перекосов резьбы, ч ю также способствует более равномерному распределению нагрузки между ними и сгшжает нагрузку на первый и второй рабочие biitkh болтов. Циклическая долговечность таких соединении значительно выше [21 ). [c.291]

Определив высоту гайки как произведение гряЛ. необходимо проверить соблюдение неравенства sS, 10. Если оно не выполняется, придется изменить параметры винта. При числе витков резьбы в гайке, большем десяти, допущение о равномерном распределении нагрузки по виткам становится неприемлемым и резьба [c.393]

После определения параметров винта переходят к его проверке на прочность. Для этого строят эпюры продольных сил и крутящих моментов, по-прежнему прини.мая равномерное распределение нагрузки по виткам резьбы и, соответственно, равномерное распределение скручивающих моментов по высоте гайки. Для домкрата и винтового пресса эпюры представлены на рис. 83 и 84 соответственно. [c.476]

В винтовых механизмах можно применять более высокие гайки, нежели в резьбовых соединениях, так как вследствие износа и приработки распределение нагрузки между витками резьбы улучщается. Увеличение высоты гайки позволяет повысить работоспособность передачи. Требуемое число рабочих витков, определяющих высоту гайки [c.390]

Действительные значения напряжения от осевого растяжени. и от нагрузки на отдельный зуб значительно меняются вдоль длины резьбы на модели. В исследуемом резьбовом соединении все элементы находятся под действием осевой растягиваюпцей нагрузки. Распределение нагрузки между витками такого соеди- [c.314]

Влияние основных параметров резьбы и конструктивных факторов на распределение нагрузки между ее витками подроб но [c.47]

На практике. наибольшее распространение получили методы улучшения распределения нагрузки между витками, основанные на увеличении податливости резьбы за счет введения резьбовой спиральной вставки (рис. 3.11, а), скоса ижних витков гайки (рис. 3.11, б) или болта (рис. 3.11, в), увеличения радиальной податливости в нижней части тела гайки или шпильки и, как следствие, повышения податливости наиболее нагруженных витков резьбы (рис. 3.11, г и d). [c.50]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...