Пластические деформации в гайке

Пластические деформации в гайке [c.160]

За рубежом для повышения сопротивления усталости применяют соединения с преднамеренным отклонением шага резьбы одной из деталей (увеличенным до 1,5 % шагом резьбы гайки или уменьшенным до такого же предела шагом резьбы болта). При этом отклонение шага назначают таким, чтобы первый (от опорного торца гайки) виток соединения воспринимал 1. .. 2 % об-ш,его усилия, а последний — около 45%. Подобная модификация резьбы целесообразна лишь в соединениях высокопрочных болтов с гайками из менее прочных и пластичных материалов (для исключения пластических деформаций в болте). Так, при Ов материала болта до 1400 МПа предел прочности материала гайки не должен превышать 200 МПа, а при материала болта выше 1550 МПа предел прочности материала гайки должен быть менее 400 МПа. Недостаточную прочность соединения можно компенсировать увеличением высоты гайки до 1,3 диаметра резьбы. [c.99]

При Ов. б i> 20в. г соединения разрушаются, как правило, в результате среза витков гайки прочность при этом наибольшая (кривая 1 на рис. 5,8). На рис. 5.9 показаны схемы деформации витков (рисунки шлифов) соединений стальных болтов М16 (Ов = = 880 МПа) с гайками из стали (Ов = 435 МПа) и дуралюмина (Ов = 474 МПа) при ступенчатом нагружении до разрушения. Согласно зависимостям, иллюстрирующим изменение относительной деформации соединения (по резьбовой части), небольшие пластические деформации в резьбе появляются уже при напряжениях, составляющих 40 % разрушающих. Интенсивный рост пластических деформаций начинается при напряжениях а = = (0,7. .. 0,9) От разрушение носит взрывной характер и сопровождается повышением температуры в соединении до 60 °С. [c.152]

Пластические деформации в теле гайки (рис. 5.21) существенно влияют на предел прочности резьбового соединения. Вследствие деформаций гайка увеличивается в поперечных размерах и может сползать с болта с частичным срезом вершин витков. Это особенно характерно для тонких гаек, а также для корпусных деталей из легких материалов. [c.160]

Если подставить в эту с )ормулу значения и Р, то получим равенство, определяющее условие наступления пластической деформации в крайних волокнах материала гайки и болта одновременно по всем виткам (Q — осевая сила затяжки) [c.47]

Следовательно, в этом случае пластические деформации в зонах фактического касания резьбы болта и гайки появляются прн контурных давлениях [c.249]

Целесообразно, однако, отступить от условия равнопрочности на разрыв и для снижения напряжений смятия и изгиба витков увеличивать высоту гайки до (1,5 —l,6)d, так как пластические деформации в резьбе составляют значительную долю остаточных деформаций болтов под длительной нагрузкой и являются основной причиной ослабления болтовых соединений. Кроме того, высокие гайки удобнее при монтаже и демонтаже. Прочность гайки обычно не лимитирует прочность соединения вследствие меньшего уровня напряжений в гайке [c.126]

С течением времени сальниковая набивка приходит в негодность и требуется ее замена. При протечках коррозионной среды поверхность шпинделя в сальниковом узле также приходит в негодность. В запорном органе уплотнительные кольца подвергаются механическому изнашиванию, эрозии и коррозии, что приводит к потере герметичности запорного органа. В ходовом узле изнашиваются поверхности резьбы шпинделя и гайки. Под действием температуры может происходить коробление уплотнительных поверхностей соединения крышки с корпусом и корпуса с трубопроводом, между которыми обычно устанавливается прокладка в результате нарушается герметичность соединения. При действии тепло-смен в прокладке периодически происходят сжатие, пластические деформации, уплотнение материала, после чего упругие свойства материала прокладки ухудшаются и она не в состоянии обеспечивать герметичность. Этому при протечках может способствовать и коррозионное действие среды. Резиновые прокладки с течением времени твердеют. Изнашиваются детали электропривода, пневмопривода контакты электроаппаратуры подвергаются электроэрозионному разрушению. [c.265]

При наличии положительных погрешностей в шаге резьбы (в этом случае шаа резьбы у болта больше, чем у гайки) пластические деформации при тех же напряжениях в стержне болта (оо = = О, 0т) будут охватывать больший объем металла. Так, в случае, когда Д = 0,0033 и ас = 450 МПа почти весь первый виток оказывается в области пластичности (рис. 8.15, а) и распределение нагрузки между витками в процессе нагружения улучшается (рис. 8.16). [c.155]

При высоких температурах в шпильках, болтах и гайках, а также в ряде других деталей энергоустановок происходит снижение напряжений в результате перехода упругой деформации в пластическую при постоянной суммарной начальной деформации, т. е. наблюдается релаксация напряжений. [c.218]

При наличии положительных отклонений шага резьбы, когда шаг резьбы болта больше шага резьбы гайки, пластические деформации при тех же напряжениях в стержне болта (сГд 0,7 Ор) охватывают больший объем металла. Так, если бр/Р — 5 мкм/шаг и (Тн 450 МПа, почти весь второй виток оказывается в области пластичности (см. рис. 4.51, б) и распределение нагрузки между витками в процессе нагружения становится более равномерным (рис. 4.52). [c.126]

Это можно объяснить улучшением условий деформирования и разрушения витков резьбы гайки вследствие смещения наибольшего давления в зоне контакта к основанию витков гайки. Отметим, что при Ов. б Ов.г пластические деформации витков резьбы болта ничтожно малы. [c.149]

Предельная длина свинчивания соответствует максимальному числу витков, на которые действует нагрузка при наличии в резьбе пластических деформаций, и зависит преимущественно от диаметра и шага резьбы, диаметра (жесткости) тела гайки, влияющих на радиальные деформации гайки при нагружении и характер распределения нагрузки между витками резьбы. На рис. 5.12 приведена зависимость предельной длины свинчивания от отношения Р = 6. .. 24 для гаек с разными диаметрами. При В й = = 3 предельная относительная длина свинчивания приблизительно постоянна = 1,90. .. 1,95. При уменьшении диаметра [c.154]

Нагруженный растягивающей нагрузкой болт представим в виде стержня с надрезами в форме резьбы, в наименьшем сечении которого (под гайкой) возникает трехосное напряженное состояние (всестороннее неравномерное растяжение) с разным соотношением главных напряжений по глубине. На поверхности впадин — двухосное растяжение. Наличие резьбы вызывает неравномерное распределение осевых напряжений растяжения по сечению болта, наибольшая концентрация которых отмечается в вершине впадины резьбы. Поэтому уже при = (0,1. .. 0,2) От напряжения у поверхностных слоев в вершине наиболее нагруженных витков резьбы болта достигают предела текучести. В результате в поверхностных слоях возникают пластические деформации, дальнейшее увеличение которых не может привести к существенному повышению напряжений в наиболее нагруженной области. [c.181]

Переменный шаг в сочетании с углом профиля а 90° спо-собствует сущ.ественному повышению долговечности. Степень влияния увеличенного шага гайки зависит от прочности ее материала при растяжении, В случае невысокой прочности происходит перераспределение нагрузки вследствие пластических деформаций и нижние витки начинают работать аналогично виткам обычной гайки. [c.198]

Прочность гаек. Соединение типа болт — гайка характеризуется неравномерностью распределения нагрузки между витками (рис. 100). Наиболее нагруженным оказывается первый виток, на который может приходиться до 30% нагрузки. Увеличение числа витков резьбы в гайке при рабо-те материала в упругой области за счет увеличения высоты гайки неэффективно. Поэтому полезную высоту гайки обычно назначают равной Н = (0,8. .. 1) d . При большой нагрузке, особенно при нагрузке, близкой к разрушающей, пластические деформации приведут к более равномерному распределению нагрузки между витками и полезная высота гайки окажется большей. Отметим, что прочность соединения повышается при несколько меньшей твердости материала гайки по сравнению с болтом. [c.347]

В шпильках, болтах и гайках первоначально созданные затяжкой напряжения снижаются, так как упругая деформация переходит в пластическую (рис. 2.15). Заметная релаксация напряжений развивается при тех же температурах, что и ползучесть. Кривая снижения напряжений имеет два участка первый аЬ, характеризующийся резким падением напряжений, а второй Ьс — замедленным практически прямолинейным снижением. Чем более высокое начальное напряжение, тем интенсивней падение напряжений на первом участке. Способность материалов противостоять релаксации напряжений называется релаксационной стойкостью. Релаксационная стойкость оценивается отношением Оц/Ок, где сго — начальное напряжение, 0к — конечное напряжение после релаксации. Для определения релаксационной стойкости чаще всего пользуются испытаниями кольцевых образцов равного сопротивления изгибу (образец И. А. Одинга) (см. рис. 2.15). Начальные напряжения в образце создаются путем установки клина в прорезь образца. Чем толще клин, тем выше напряжения, возникающие в образце. Кольцо с клином помещается в печь, имеющую постоянную температуру. После выдержки и удаления клина концы прорези сближаются, но на расстояние меньшее первоначального. Измеряя изменившуюся величину прорези, определяют пластическую деформацию. Проведя серию испытаний на одном и том же образце со все увеличивающимися выдержками, строят кривую релаксации напряжений. [c.49]

Стабильность затяжки резьбовых соединений. В процессе эксплуатации машин наблюдается снижение усилия затяжки, что крайне неблагоприятно сказывается на нормальной работе соединения и может привести к его разрушению. Такое снижение силы затяжки, а следовательно, и напряжения затяжки происходит как в результате остаточных пластических деформаций крепежных и стягиваемых деталей, так и в результате произвольного отвертывания гайки. [c.279]

Высоту гайки или длину свинчивания, при которой несущая способность резьбы наибольшая, называют предельной. Эта длина свинчивания соответствует максимальному числу витков, несущих нагрузку при наличии в резьбе пластических деформаций, и зависит преимущественно от характера распределения нагрузки по виткам, диаметра и шага резьбы, диаметра (радиальной жесткости) гайки. При диаметре [c.59]

Испытуемый образец (шпилька) вставляется в блок, и с помощью навинчивания гаек в нем создается нужное начальное напряжение. Перед испытанием измеряется расчетная длина образца в ненапряженном состоянии. Затем навертыванием гаек образец нагружается степень его нагружения контролируется измерением деформации специальным калибром. Блок с нагруженным образцом помещают в печь, где он находится в течение определенного времени при постоянной температуре. Затем его вынимают из печи, охлаждают, отвертывают гайки и вновь замеряют расчетную длину образца. Изменение расчетной длины дает представление о нарастании пластической деформации, а следовательно и о падении напряжения. Это приспособление приблизительно имитирует эксплуатационные условия, в которых находятся шпильки фланцевого соединения. [c.113]

Так как контурные давления распределены по виткам, то в общем случае в зонах фактического касания отдельных витков могут возникать упругие, упругопластические и пластические деформации. Однако вследствие того, что гайки имеют не бесконечную длину, на менее нагруженной стороне гайки Qз =0. Следовательно, вид деформаций в зонах фактического касания элементов резьбы можно оценить по минимальным контурным давлением. [c.248]

В зависимости (2.2.18) отсутствуют коэффициенты трения, поэтому точность затяжки в основном зависит от упругого сжатия всех деталей соединения, в том числе и тех упругих и пластических деформаций контактирующих поверхностей сопрягаемых деталей, которые имеют место еще до обеспечения полного их контакта. Значения последних переменны, поэтому расчетный угол затяжки должен быть изменен на величину угла обжатия. На точность затяжки по углу 0 гайки оказывает существенное влияние податливость деталей соединения (рис. 2.2.29). При [c.164]

На рис. 8.14, а показано распределение интенсивности напряжений во впадинах идеально точной резьбы М10 (/ = 0,108Р) для идеально упругого материала деталей (сплошные линии) и для случая, когда болт и гайка изготовлены из стали 45 (от = 650 МПа, штриховые линии). Видно, что после затяжки соединения с напряжением ао 0,7(Тт [соответствует верхнему уровню напряжений затяжки резьбовых соединений в транспортных машинах, обычно (То- = (0,4 0,5)От] пластические деформации схватывают часть боковых поверхностей первого рабочего витка (см. рис. 8.14, а зоны пластичности заштрихованы), впадины в свободной части резьбы, а также виадины под. первым и вто-рым рабочими витками. Наибольшая глубина проникновения пластических деформаций от центра впадины к оси болта равна 0,17 мм под первым рабочим витком и 0,07 мм в свободной части резьбы. Пластические деформации в теле гайки в этом случае отсутствуют. [c.155]

Результаты экспериментального исследования влияния высоты гайки на сопротивление усталости, проведенного Г. Вигандом, К.-Г. Иллгнером и К. Г. Беелихом [45] (табл. 6.15) показывают, что при Я 1,25 предел выносливости стальных соединений практически не повышается. Если Н = (0,8. .. 1,25Ы, значение сГап увеличивается на 5. .. 12 %. Это обусловлено пркменением низкопрочных гаек и высоким средним напряжением, приводящим к появлению местных пластических деформаций в резьбе и улучшению распределения нагрузки. [c.203]

В промышленности, особенно в станкоииструментальной и приборостроении, резьбовые сопряжения достаточно широко используются для передачи движения. В этом случае между витками винта и гайки имеет место реверсивное скольжение. При первом начальном нагружении вследствие распределения нагрузки по виткам обычно на рабочих поверхностях винтового сопряжения наблюдаются пластические деформации в зонах фактического касания микронеровностей. Повторные нагружения приводят к упругим деформациям в этих зонах (90. 95]. Однако вследствие пластических деформаций точность взаимного расположения винта и гайки уменьшается, что недопустимо в точных приборах и в измерительном инструменте. Поэтому в винтовых парах необходимо создавать нагрузки, приводящие к упругим деформациям в зонах фактического касания винтовой пары. [c.251]

Высокопрочные болты изготовдяют преимущественно методами холодной пластической деформации. Наиболее рациональна следующая схема высадка головки — редуцирование стержня на ротационно-ковочной машине — механическая обработка — термическая обработка — обкатывание резьбы и га.пелей на участках переходов. При достаточно высокой пластичности материала (5 > 5%) механическую обработку резьбы заменяют выдавливанием (накатыванием) резьбы в холодном состоянии накатными роликами, а на гайках — с помощью бесстружечиых уплотняющих метчиков, что обеспечивает наиболее благоприятное расположение волокон в витках резьбы. [c.515]

Резьбовые соединения способны до известной степени самоупрочняться. Если напряжения в наиболее нагруженных витках превосходят предел текучести, то витки резьбы подвергаются пластической деформации сдвига и смятия, вызывающей увеличение шага наиболее нагруженных витков гайки и уменьшение шага наиболее нагруженных витков стержня, в результате чего нагрузка на виток выравнивается. Это явление особенно характерно для резьбовых соединений, выполненных из мягких и пластичных материалов. У соединений, выполненных из твердых и прочных материалов, способность самоупрочняться гораздо меньше. [c.13]

Осевые решетки всех РК набраны из отдельных концевых лопаток, примыкающих к радиальной решетке. Концевые лопатки спроектированы с закруткой по законам р2 = onst tg р2 = = onst. С целью исключения из осевой решетки замковых лопаток, у которых при максимальной частоте вращения ротора наблюдалась пластическая деформация штифта и тела хвостовика, а также для упрощения процесса наборки решеток во всех моделях ДРОС применена конструкция крепления лопаток при помощи накидной втулки с гайкой. После наборки лопаток в одну половину Т-образного паза они фиксируются накидной втулкой, имеющей проточку в форме второй половины паза. Затем втулка зажимается гайкой. Для того чтобы сменить облопачивание осевой решетки, достаточно отвинтить гайку и снять профильную втулку. [c.122]

Предельная относительная длина свинчивания зависит также от соотношения механических характеристик материалов шпильки и гайки (корпуса). При сближении этих характеристик HJd существенно уменьшается (кривые /, 4 на рис. 5.8), так как пластические деформации стержня шпильки в пределах длины свин- [c.154]

Н — высота гайки и — пределы прочности материалов соответственно болта и гайки на срез [для сталей и титановых сплавов Тв = (0,6. .. 0,7) Ов, для алюминиевых и магниевых сплавов Тв = (0,7. .. 0,8) Ов1 кт — коэффициент, учитывающий характер изменения деформаций витков по высоте гайки при наличии в резьбе пластических деформаций (нагрузки кежду витками в момент, предшествующий разрушению, распределены равномерно) и особенности разрушения резьбы соединен ния. Теоретически кт — 1 лишь для соединений с равномерным распределением нагрузки между витками, разрушаемых в результате чистого среза. На практике такой случай реализовать невозможно и всегда кт < [c.159]

В двухфазных латунях вследствие а /3-превращения легкоплавкие эвтектики находятся не по границам, а внутри зерен твердого раствора и не влияют на их способность к горячей пластической деформации. Иногда добавляют свинец для улучшения обрабатываемости резанием и повышения антифрикционных свойств. Ввиду невысокой пластичности эти латуни выпускают в виде горячекатаного полуфабриката листов, прутков, труб, штамповок. Из них изготовляют втулки, гайки, тройники, штуцеры, токопроводяшле детали электрооборудования и др. [c.307]

Остаточные пластические деформации имеют место на поверхностях стыков, под гайкой и головкой болта (смятие неровностей) появление их в материале крепежных деталей связано с перезатяжкой соединения или действием кратковременных нерасчетных нагрузок. Для резьбовых соединений, работающих при повышенных температурах, снижение силы затяжки происходит в результате релаксации напряжений (для [c.279]

В этих равенствах и — коэффициенты полноты резьбы болта и гайки для метрической резьбы а = = 0,87, для трапецеидальной к = к = 0,65 Н — Бьгсота гайки кщ — коэффициент, учитывающий неравномерность деформаций витков по высоте гайки при наличии в резьбе пластических деформаций и особенности разрушения резьбы теоретически к = I лишь для соединений с равномерным распределением нагрузки между витками, разрушение которых происходит в результате чистого среза, на практике такой случай практически не реализуется, и всегда к 1< и -Сцг — пределы прочности материалов соответственно болта и гайки на срез можно принимать = (0,6 -г- 0,7) Од для сталей и титановых сплавов, Тц = (0,7 0,8) 0д для алюминиевых и магниевых сплавов. [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...