Детали машин

Материалы резьбовых изделий и допускаемые напряжения

Материалы для изготовления резьбовых деталей по ГОСТ 1759.4—87 указаны в табл. 1.1. В отдельных случаях применяют сплавы цветных металлов (латунь, бронзу и др.).

Таблица 1.1

Мате­риал

Предел прочности <тв, МПа

Предел текучести <7Т, МПа

Предел выносли­вости

МПа'

Мате­риал

Предел прочности <7В, МПа

Предел текучести <тт, МПа

Предел выносли­вости

МПа'

СтЗ и 10

340

200

160

35Х

800

640

280

20

400

240

170

30ХГСА

1000

900

300

35

500

300

180

ВТ16

1200

1100

350

45

600

360

240

При выборе материала учитывают условия работы (темпера­туру, коррозию и т. п.), величину и характер нагрузки (статическая или переменная), способ изготовления и объем производства. Например, стандартные крепежные изделия общего назначения из­готовляют из низко - и среднеуглеродистых сталей типа сталь 10... сталь 35. Эти дешевые стали позволяют изготовлять большие пар­тии болтов, винтов и гаек методом холодной высадки или штам­повки с последующей накаткой резьбы. Легированные стали 35Х, 30ХГСА применяют для высоконагруженных деталей при перемен­ных и ударных нагрузках, при высоких температурах, в агрессивных средах и пр.

Для повышения прочности, коррозионной стойкости и жаро­прочности применяют специальные виды термической и химико - термической обработки, а также нанесение гальванических и других покрытий, например улучшение, цинковое или кадмиевое хромиро­вание, хромовое или медное покрытие и пр.

В зависимости от механических характеристик материала для стандартных болтов, винтов и шпилек установлены 12 классов прочности.

Класс прочности обозначается двумя числами, между которыми ставят точку. Например: 3.6; 5.8; 12.9. Первое число, умноженное на 100, определяет минимальную величину предела прочности ((хв; МПа) материала детали. Произведение этих двух чисел, умножен­ное на 10, определяет минимальную величину предела текучести (<гт; МПа). Для стандартных гаек в диапазоне диаметров t/=1...48 мм с размерами под ключ по ГОСТ 24671 — 84 и высотой ^0,8d установлено 7 классов прочности. Например: 4; 8; 10. Число, указы­вающее класс прочности гайки, определяет тот наибольший класс прочности винтов или шпилек, с которыми данная гайка может быть использована в соединении. Например, гайка класса прочно­сти 8 может быть использована в соединении с винтами, имеющими класс прочности 3.6; 5.8; 8.8, но не может использоваться с винтами класса прочности 9.8; 12.9.

Для низких гаек с высотой от 0,5d до 0,8d предусматривается два класса прочности — 04 и 05. Цифра 0 указывает на то, что гайка низкая. Механические характеристики материала резьбовых деталей в зависимости от их класса прочности приведены в ГОСТ 1759.4— 87 и ГОСТ 1759.5 — 87.

Допускаемые напряжения и коэффициенты запасы прочности для резьбовых соединений приведены в табл. 1.2 и 1.3, Они учитывают точность расчетных формул, характер нагрузки, качество монтажа соединения (контролируемая или неконтролиру­емая затяжка) и пр.

Таблица 1.2

Вид нагрузки

Номер формулы

Рекомендуемые величины

Растягивающая внеш­

Няя нагрузка:

Без затяжки болтов

(1.16)

М-

= 0,6<7Т

С затяжкой болтов

(1.19),

Статическая нагрузка:

(1.32)

[JT] по табл. 1.3 — неконтролируемая затяжка;

Ы-

= 1,5...2,5 — контролируемая затяжка

Переменная нагрузка:

(1.34)

И >2,5...4, 1

Ы

> неконтролируемая затяжка;

По табл. 1.3 J

(1.35)

И-

Ы-

> контролируемая затяжка

= L,5...2,5j

Поперечная внешняя

Нагрузка:

Болты поставлены с

Зазором

(1.19)

[JT] по табл. 1.3 — неконтролируемая затяжка;

= 1,5...2,5 — контролируемая затяжка

Болты поставлены

Без зазора

(1.21)

М=

0,4(7т (статическая);

М-

(0,2...0,3)о"т (переменная)

(1.22)

| = 0,8о-т — сталь;

[°см] = (0,4...0,5)<гв — чугун

Прочность деталей

В стыке

(1.49)

= 0,8о-т -- сталь;

°см

= 0,4о-в — чугун;

= 1...2 МПа — бетон;

Рем

= 2...4 МПа — дерево

Таблица 1.3

Материал болта

[Jx] при неконтролируемой затяжке и постоянной нагрузке при

М6...М16

М16...М30

М30...М60

Углеродистая сталь Легированная сталь

5...4 6,5...5

4...2,5 5...3,3

2,5...1,5

З, з

При неконтролируемой затяжке запас прочности значительно увеличивают, особенно для болтов малых диаметров (см. табл. 1.3) [1]. Это связано с возможностью перенапряжения и даже разрушения малых болтов при неконтролируемой затяжке (см. табл. 1.6).

В тех случаях, когда увеличение массы конструкции, связанное с увеличением диаметра болтов, является неоправданным (напри­мер, авиастроение), применяют контролируемую затяжку. Возмож­ность значительного увеличения статической нагрузки болтов из стали 20 при контролируемой затяжке показана в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Тип резьбы

[Fp], Н, при затяжке

Тип резьбы

[Fp], Н, при затяжке

Неконтро­лируемой

Контроли­руемой

Неконтро­лируемой

Контроли­руемой

Мб

800

3000

М16

8000

23 500

М8

1500

5500

М20

14000

37000

М10

2500

8600

М24

21000

53000

М12

3800

12200

М30

46000

85000

Контроль затяжки оговаривают специальными техническими условиями и выполняют не только при заводской сборке, но также в эксплуатации и ремонте. Несоблюдение этих условий может при­вести к аварии. Затяжку можно контролировать методом измерения деформаций болтов или специальных упругих шайб, а также с по­мощью специальных ключей предельного момента (подробнее см. [1, 3]).

Детали машин

Муфты комбинированные

Эти муфты применяются в тех случаях, когда ни одна из рас­смотренных выше муфт не может полностью удовлетворить всем требованиям, предъявляемым к соединению валов. На практике чаще всего используют комбинацию упругих …

Муфты автоматические, или самоуправляемые

Эти муфты предназначаются для автоматического разъединения валов в тех случаях, когда параметры работы машины становятся недопустимыми по тем или иным показателям. Классификация автоматических муфт представлена схемой на с. 367. Вышеизло­женные …

Муфты управляемые, или сцепные

Управляемые муфты позволяют соединять или разъединять ва­лы с помощью механизма управления. По принципу работы все эти муфты можно разделить на две группы: муфты, основанные на зацеплении (кулачковые или зубчатые); муфты, …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.