Резьбовое Распределение нагрузки между витками

Работа резьбового соединения шпильки с цилиндром недостаточно ясна. Распределение нагрузки по длине нарезанной части неравномерно, причем нагружены главным образом первые витки резьбы в цилиндре. Разность шагов резьбы шпильки и цилиндра, вызванная неточностью изготовления или появившаяся из-за различия их температур, может совершенно исказить распределение нагрузки между витками и привести к смятию части витков резьбы. Для более равномерного распределения нагрузки на витки резьбы по длине завинченной части иногда применяется срезка вершин резьбы шпильки на части длины и упор торца шпильки в дно отверстия. Это создает предварительный натяг, при котором сильнее всего будут нагружены наиболее глубоко расположенные витки в цилиндре. [c.219]

На примере резьбового соединения типа болт—гайка выясним закон распределения нагрузки между витками такого соединения. Предположим для определенности, что шаг резьбы гайки больше шага болта, а отклонение шага бр постоянно по всей длине соединения. Тогда зазор между рабочими гранями витков вдоль оси [c.96]

Распределение нагрузки между витками резьбового соединения со спиральной вставкой [c.110]

Таким образом, резьбовая вставка, увеличивающая податливость витков резьбы (при возрастании коэффициента у), существенно улучшает распределение нагрузки между витками. [c.112]

Необходимая высота гайки зависит от диаметра и шага резьбы, соотношения механических характеристик материалов резьбовых деталей, а также типа соединения, влияющего на характер распределения нагрузки между витками. Увеличение высоты гайки [c.149]

Прочность резьбового соединения можно повысить конструктивным улучшением распределения нагрузки между витками (например, введением в соединение резьбовой спиральной вставки и др.) или увеличением перекрытия витков (например, применением резьб с крупным шагом), а также переходом с метрической резьбы на резьбу упорную с рабочим углом (f для уменьшения поперечных деформаций. Такую резьбу применяют, например, на двигателях внутреннего сгорания для повышения прочности резьбового соединения головки и гильзы цилиндра. [c.155]

Деформации витков в пластической области распределены неравномерно. Они зависят от механических характеристик материалов резьбовых деталей, а также распределения нагрузки между витками в упругой области и конструктивных параметров резьбы, поэтому значения коэффициента кт определяются в основном особенностями разрушения резьбы в зависимости от се параметров И. соотношения механических характеристик резьбовых деталей (рис. 5.20). Улучшение условий нагружения витков для соеди- [c.159]

Как отмечено выше, для резьбовых соединений характерны неравномерное распределение нагрузки между витками и высокая концентрация напряжений в наиболее нагруженном витке, вызванная действием общей осевой и местной нагрузки на виток. Напряжения, обусловленные первым фактором, значительно ниже напряжений от местной нагрузки на виток, которые действуют в зоне перехода радиусной поверхности впадины в виток. [c.182]

Усилие Р распределяется по виткам резьбового соединения неравномерно по причине различных по величине и знаку деформаций, которые испытывает при работе болт (или винт) и гайка. Так, например, резкая неравномерность распределения нагрузки между витками резьбы имеет место, когда болт (винг) работает на растяжение, а гайка — на сжатие если болт и гайка работают на растяжение (когда деформации однородны), то нагрузка по виткам гайки распределится более равномерно могут быть случаи, когда гайка своей верхней частью работает на сжатие, а нижней — на растяжение и т. д. [c.109]

С увеличением диаметра винта и глубины завинчивания возрастают как осевая, так и поперечная удерживающие силы. Но из данных табл. 5.25 установить какую-либо закономерность зависимостей величины удерживающей силы от геометрических параметров соединения сложно. Вместе с тем в работе [139, с. 117] установлено, что прочность резьбового соединения (осевая удерживающая сила почти линейно возрастает с увеличением глубины завинчивания винта в стеклопластик (рис. 5.107), что возможно при равномерном распределении нагрузки между витками резьбового отверстия. Равнопрочность резьбы в деталях из стеклопластика и тела винта достигалась при глубине завинчивания, равной (3-4)й d — диаметр резьбы). При глубине завинчивания, меньшей 3d, срезаются витки в отверстии детали, большей 3d — винт разрывается по первому витку. Разрыв винта при его извлечении из полиэфирного стеклотекстолита происходит при глубине завинчивания >2d(табл. 5.26). [c.256]

Увеличение т ах приводит к ускорению усталостного разрушения болта, поэтому создание в результате увеличения резьбы гайки достаточно большего зазора по внутреннему диаметру будет увеличивать циклическую прочность резьбовых соединений. Циклическая прочность резьбовых соединений зависит также от характера распределения нагрузки между витками резьбы (чем это распределение равномернее, тем выше циклическая прочность). [c.162]

Важнейшие работы Н. Е. Жуковского посвящены главным образом теоретическим основам авиации, исследованиям в области трения и ряду задач по кинематике и динамике машин. Теоретически и экспериментально было изучено явление упругого скольжения ремня в ременной передаче и решена задача о распределении нагрузки между витками резьбы и резьбовом скреплении. [c.7]

Прочность болтов значительно повышается при применении специальных гаек, работающих на растяжение (рис. 6.27). При таких гайках распределение нагрузки между витками резьбы более равномерное, чем при обычных гайках, работающих на сжатие. Вследствие высокой стоимости специальные болты и гайки улучшенных конструкций применяют лишь в особо ответственных резьбовых соединениях. [c.92]

Бобышка под крепежную шпильку (рис. 15, о). Схема II выгоднее по прочности резьбового соединения, так как повышенная податливость бобышки способствует более равномерному распределению нагрузки между витками )езьбы. [c.76]

В ответственных резьбовых соединениях для повышения усталостной прочности применяют болты и гайки улучшенных конструкций (болты с меньшей концентрацией напряжений в нарезанной части, гайки, работающие на растяжение с более равномерным распределением нагрузки между витками). [c.228]

В резьбовом соединении без зазора с максимальной рабочей высотой профиля резьбы к (что достигается при изготовлении болта и гайки по 1-му классу точности или с более высокой точностью) поверхности витков резьбы плотно соприкасаются между собой, образуя жесткое соединение. Распределение нагрузки по виткам резьбы в этом случае будет неравномерным, а циклическая прочность резьбовых сопряжений понизится. [c.162]

В беззазорном резьбовом соединении с максимальной рабочей высотой профиля резьбы /г (что достигается при изготовлении болта и гайки по 1-му классу точности или выше) поверхности витков резьбы плотно соприкасаются между собой, образуя жесткое, мало податливое соединение. Распределение нагрузки по виткам [c.420]

Рис. 8. Гайки навесные. Используются в резьбовых соединениях, работающих при переменных и ударных нагрузках (обеспечивают более равномерное распределение сил между витками) делаются из сталей повышенной прочности.

Распределение усилий между витками, в свою очередь, зависит от формы ганки, болта и профиля резьбы. На фиг. 569 представлена рациональная конструкция ответственной резьбовой детали, воспринимающей большую нагрузку Р. При рассмотрении чертежа видно, что усилие передается на выступы А, расположенные в средней части детали, в результате чего получается равномерная загрузка всех витков резьбы. [c.753]

Общие замечания и постановка задачи. Для проектирования и оценки прочности резьбовых соединений необходимо знать распределение напряжений в сечениях болта и гайки. Однако решение такой задачи в точной постановке связано с трудно преодолимыми математическими и техническими трудностями. Обычно при решении в условия взаимодействия (контакта) деталей и их форму вводят ряд упрощений и выполняют расчет распределения нагрузки (сил) между витками соединения, который используют для интегральной оценки местной напряженности и конструктивной целесообразности соединений. [c.70]

При наличии зазоров по среднему, внутреннему и наружному диаметрам ослабляется сечение витков резьбы и увеличивается их податливость, что способствует более равномерному распределению усилий между ними, и снижает нагрузку на первый и второй рабочие витки резьбы болта. Усталостная прочность таких соединений значительно повышается. Усталостное разрушение резьбовых соединений, имеющих зазоры по диаметрам резьбы, происходит по второй и даже третьей впадине. [c.125]

Разрушения резьбовых соединений, особенно при переменных нагрузках, часто связаны со значительной концентрацией напряжений во впадинах резьбы из-за неравномерного распределения на-4(0) грузки между витками и высокой [c.52]

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 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]

Стержневая модель резьбового соединения впервые была использовала ироф. Н. Е. Жуковским (1902 г.) для расчета распределения нагрузки между витками. Позднее в статьях Е. Жакэ, Л. Мадушки и других авторов [8] также использовалась стержневая дискретная модель для решения аналогичной задачи. В работе И. А. Биргера расчет распределения нагрузки между витками сделан для стержневой модели с непрерывно идущими витками [8]. [c.47]

Характер распределения нагрузки между витками является одной из важных оценок совершенства динамически лагруженных резьбовых соединений. Практика показывает, что уменьшение нагрузки на первом витке приведет к столь же заметному повышению прочности соединений при переменной нагрузке. [c.50]

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]

Резьбовые спиральные вставки улучшают распределение нагрузки между витками. Благодаря этому предел прочности резьбы в соединениях со вставками существенно выше предела прочности обычных соединений как при одинаковых наружных диаметрах шпильки d = idem, так и при одинаковых диаметрах резьбы корпуса (рис. 5.18 штриховые линии соответствуют [c.156]

Исследования Сопвита показывают, что распределение нагрузки между витками резьбы может быть улучшено либо путем уменьшения высоты гайки, коэффициента трения между соприкасающимися поверхностями резьбы, либо увеличения внешнего диаметра гайки, шага резьбы, угла профиля резьбы, коэффициента формы резьбы. Из сказанного, однако, не следует, что прочность резьбовых соединений определяется всегда упомянутыми факторами, так как оказывают влияние и другие обстоятельства. [c.333]

Теоретическое исследование напряженного состояния и концентрации напряжений в резьбовых соединениях представляет собой одну из трудных математических и техначеских проблем [19]. Указанное обстоятельство обусловлено сложной формой тела болта и граничными условиями но всей поверхности тела. Чтобы определить напряженное состояние, необходимо решить сложную пространственную контактную задачу. Поэтому с давних лор внимание многих исследователей было привлечено к приближенному определению характера распределения нагрузки между витками и н оценке прочности наиболее нагруженного витка. [c.117]

Конструктивно улучшить распределение нагрузки между витками можно путец увеличения податливости витков 7 и уменьшения податливости тел болта и гайкй соответственно при растяжении и сжатии р. Последнее может быть достигнуто введением в соединение резьбовой спиральной вставки (см, рис. 1,г), применением [c.54]

Значения эффективного коэффициента концентрации напряжений Ка для метрической резьбы соединений винт—гайка из углеродистых сталей принимают равными 4—6, из легированных сталей с Ов <С 130 кгс/мм 5,5—7,5, из титановых сплавов 4,5—6 большие значения принимают для винтов из более прочных материалов и термически обработанных до изготовления резьбы. Для резьбового соединения типа винт—стяжка (или гайка, рабо-таюш,ая на растяжение), в котором распределение нагрузки между витками более равномерное, чем в обычном соединении. Ка уменьшают на 30—40%. [c.147]

Влияшк отклонений диаметров резьбы. Циклическая прочность резьбовых соединений, кроме перечисленных выше факторов, зависит от концентрации напряжений, возникающих во впадинах резьбы болтов, и от характера распределения нагрузки между витками (при равномерном распределении циклическая прочность выще). Циклически иш руженные резьбоцью соединения разрушаются по первой или второй нагруженным впадигам резьбы болта. Разрушению предшествует появление усталостной трещины. [c.243]

Разрушения резьбовых соединений, особенно прн переменных нагрузках, часто связаны со значительной концентрацией напряженнй во впадииах резьбы из-за неравномерного распределения нагрузки между витками и высокой местной напряженности. [c.58]

Предел выносливости резьбового соединения возрастает на 10—20% при уменьшении модуля упругости материала гайки благодаря улучшению распределения нагрузки между витками (например, в случае применения гаек из дюралюминия или титановых сплавов). Если модуль упругости материала гайки выше, чем у болта, то предел выносливости соединений понизится (на 20% в случае свинчивания титановых болтов со стальными гайками). Предел выносливости соединений может быть повышен на 20—50% благодаря применению более совершенных (по распределению нагрузкн) гаек (см, рис. 17 и 18). [c.69]

Рнс. 77. Схема распределения нагрузки между витками резьбового соединеиня [c.62]

Вследствие износа и приработки распределение нагрузки между витками резьбы улучшается. Поэтому е механизмах применяют более высокие гайки, чем в резьбовых соединениях. Увеличением высоты гайки [ овышают работоспособность передачи. [c.200]

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]

Исследования на плоских моделях объемной задачи резьбового соединения приближенно оценивали возможные концентрацию и распределение напряжений по контуру резьбы, но не позволяли измерить распределение нагрузки но виткам резьбового соединения. Применение метода замораживания , приведенное в ряде работ (см., например, [2,3]), не обеспечивает соблюдения условий моделирования из-за значительного искажения формы резьбы и получаемых нарушений условий контакта, которое осуществляется в большом числе мест соединений зубьев. Необходимость обеспечения условий контакта, особенно при большом числе мест соединений, как известно, делает метод замораживания , требующий больших деформаций в модели, неудовлетворительным. Тензоизмерения па натурной конструкции, где все условия работы соединения соблюдены, не позволили пока достаточно хорошо замерить распределения напряжений по контуру и концентрации напряжений из-за малых размеров по дну резьбы и отсутствия достаточных зазоров между навинчиваемыми частями соединения. При исследованиях, рассмотренных в [4], распределение усилий по виткам резьбы определялось экспериментально на натурной конструкции резьбового соединения, нагружаемого в разрывной машине. Эта задача давала в какой-то мере приближенное решение, так как усилия оценивались по показаниям тензодатчиков, установленных по дну искусственно выполненной продольной канавки в соединении. Распределение напряжений по контуру резьбы и коэффициенты концентрации находили с применением плоских моделей и моделей прозрачного оптически нечувствительного материала с вклейками из оптически чувствительного материала по диаметральному сечению. Этот путь экспериментального решения был правильный, однако размер моделей оказался недостаточным для возможности правильной оценки порядков полос интерференции для зон концентрации напряжений. [c.137]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...