ш 11" 1!" % 1

Рис. 257. Разгрузка резьбовых деталей от изшба и среза

�853

РЕЗЬБОВЫР СОЕДИНЕНИЯ

рована гладким пояском шпильки. В улучшенной конструкции 9 шпильке придан центрирующий цилиндр, входящий по посадке H7/Js6 в отверстия корпуса и стойки. В конструкции

10 срезывающие силы воспринимаются контрольными штифтами, а в конструкции

11 - центрирующим буртиком стойкр.

На рис. 257 показаны способы восприятия срезывающих сил в узле крепления противовеса (12 - 16), нагруженного центробежной силой Рц5, и во фланцевом соединении (17 - 21), передающем крутящий момент. Конструкции 12, 17 ошибочны; остальные в большей или меньшей степени обеспечивают правильные условия работы болтов.

Изгиб болтов часто является результатом неправильного их расположения относительно действующих нагрузок. В конструкции кронштейна 22 допущены две ошибки: отсутствует элемент, воспринимающий поперечную (сдвигающую) силу; стержни болтов испытывают изгнб в результате внецентренного приложения осевой нагрузки N. Под действием силы Р кронштейн стремится повернуться вокруг точки А. Сила, действующая на каждый болт, N = Р1/2Ь = 1,4 Р. Болт подвергается изгибу моментом М = 0,5Nd, где d - диаметр головки болта.

При повороте фланца на 90° (конструкция 23) нагрузка на болт вследствие увеличения плеча Ь становится практически центральной. Сила, действующая на левый болт (правый болт разгружен), N = Pl/b = \,1Р. От среза болты разгружены центрирующим буртиком цоколя. Введение треугольного фланца (кон-

струкция 24) не увеличивает прочность соединения, так как добавленные болты не принимают участия в работе. В целесообразной конструкции 25 работают два болта. Сила, действующая на болты, уменьшается до N" = = Р1/2Ь" = 0,7Р.

В конструкции 26 (прямоугольный фланец) база цоколя увеличена, вследствие чего нагрузка на болты снижается до N" = Р1/2Ь" = 0,5Р, т. е. примерно в 3 раза по сравнению с исходной конструкцией 22.

Общее правило рационального конструирования болтовых соединений состоит в том, чтобы статический момент сечений болтов относительно оси поворота детали при изгибе был наибольшим.

Трудность заключается в определении оси поворота. Для жестких деталей можно считать, как это сделано в предыдущем примере, что ось поворота проходит через крайнюю (в плоскости действия изгибающего момента) кромку детали.

Изгиб крепежных деталей часто возникает из-за перекоса опорных поверхностей, вызывающего внецентренное приложение нагрузки (рис. 258). Если опорная поверхность имеет конструктивный уклон, то обязательно применение косых 1 или, лучше, сферических 2 шайб. Для предупреждения внецентренного нагружения плоские торцы нажимных, грузоподъемных и т. п. винтов 3 следует заменять сферическими 4.

Внецентренный изгнб возникает также при несимметричной форме головки болта, напри-

13 » 15

Ряс. 258. Устранение изгиба резьбовых детален

мер в случае болта с лыской, фиксирующей болт от проворачивания при затяжке 5. Изгиб можно устранить снятием лыски с двух сторон 6 или уменьшением жесткости головки на участке 7, противоположном лыске.

Эффективное средство предупреждения изгиба - придание крепежрым деталям способности самоустанавливаться. В конструкции 8 неизбежны перекос траверсы, изгиб болта и неравномерная затяжка угольников. В конструкции 9 эти недостатки устранены применением самоустанавливающейся траверсы.

На рис. 258 приведены неправильная 10 и правильная 11 конструкции узла притяжки смежных цилиндров к фланцу.

Изгиб возникает также в результате упругой деформации стягиваемых деталей. При затяжке клеммного соединения 12 концы клеммы перекашиваются, нагрузка становится внецен-тренной. В конструкции 13 изгиб стяжного болта устранен введением сферических подкладных шайб.

Во всяком соединении, где болты смещены с плоскости действия сил, например во фланцевых соединениях, нагруженных силой внутреннего давления 14, неизбежен изгиб. В ответственных тяжелонагруженных соединениях применяют самоустанавливаюшиеся болты 15. Изгиб устраняется также прн совмещении центров болтов с осью жесткости стенок, что достигается уменьшением вылета болтов и оре-брением стенок 16.

П1Ч)ДОЛЬН\Я и ПОИЕРГЧН.ЛЯ

Фик< чпия in villi

Соединения на резьбе не обеспечивают точной взаимной фиксации стягиваемых деталей. Крепежные болты и шпильки обычно устанавливают в отверстия детален с зазором, который зависит от их числа и расположения, точности выполнения межосевых расстояний н в среднем составляет 0,5-1 мм. При отсутствии зазора крепежные соединения невозможно собрать из-за неизбежного на практике смещения парных отверстий в стягиваемых деталях, а также смещения отверстий одного относительно другого в каждой детали.

Для обеспечения точного взаимного расположения деталей вводят дополнительные фиксирующие элементы. Приемы фиксации приведены на рис. 259. Часто применяют фиксацию продольными буртиками (1-3), выполненными на крышке или в корпусе и входящими по посадке Н1/\6 в соответствующие пазы. Конструкция с фиксирующим зубом (4) нетехнологична, так как в данном случае приходится обеспечивать плотное прилегание одновремен-

но четырех поверхностей. Не рекомендуется и способ фиксации с помощью закладных призматических шпонок (5).

Цилиндрическая форма центрирующего буртика (6) облегчает точное изготовление буртика и гнезда в корпусе и обеспечивает продольную н поперечную фиксацию крышки. От поворота относительно корпуса в плоскости стыка крышка не застрахована. Конструкция больше приспособлена для единичных подшипников; для подшипников, расположенных в ряд, выгоднее применять продольные буртики и пазы, обрабатываемые с одной установки.

Иногда крышку фиксируют продольными шлицами треугольного профиля (7), изготовленными наружным протягиванием. При наличии соответствующего оборудования способ вполне технологичен; соединение получается большой несущей способности. В целях увеличения жесткости крепления применяют установку крышек в продольных гнездах корпуса {8-9).

Способы 1-9 обеспечивают фиксацию крышки только в поперечном направлении. Если подшипник воспринимает осевые нагрузки, то необходима еще продольная фиксация, обеспечивающая совпадение торцов крышки и корпуса. Фиксацию осуществляют цилиндрическими поясками на шпильках (10), закладными стаканами (11), контрольными штифтами (12).

Съемные конические контрольные штифты (13) обеспечивают более точную фиксацию, но сложнее в изготовлении и монтаже. Их необходимо стопорить от выпадения. Фиксация продольными контрольными штифтами (14) применима только при возможности подвода сверл и разверток с торца подшипника. Восприятия продольных нагрузок этот способ не обеспечивает. Другой способ - крепление продольными штифтами (15), устанавливаемыми в отверстиях на вертикальных стыках крышки с корпусом. Систему замыкают стяжкой поперечными болтами. При невозможности подхода сверлом и разверткой с торца подшипника штифты заменяют треугольными шлицами, обрабатываемыми протягиванием (16).

ЦКНГРИРОВЧНИЕ

Резьбовые соединения обычной точности не обеспечивают правильного центрирования вследствие практически неизбежного биения среднего диаметра резьбы, а также из-за зазоров в резьбе. Исключение представляют применяемые в отдельных случаях (шпиндели токарных станков) точные центрирующие резьбы - преимущественно крупные резьбы трапецеидального профиля, обрабатываемые фрезерованием и шлифованием.