ос° 20 30

Рис. 282. Коэффициент перекрытия т] безызгибных (о) н практически безызгибных (б) резьб

20 25 30 35 W U5 50 55 «°

Рис. 283. Отношение Ос„/ар для безызгибных резьб

Т1 определяется по той же формуле из условия Рг = 0,08. Величина Т1 максимальна при а = = 40".

На рис. 282, б приведены значения Т1 для практически безызгибных резьб с pg = 0,2 и т = 1 ч- 1,3. Ограничивающая линия по-прежнему определяется условием = 0,08. По мере увеличения т значения т1 возрастают, а их максимумы смещаются в сторону меньших значений а (при т = 1,3 величина г\ = 0,375; tt = 35°).

Критерием выгодности резьб по смятию являются напряжения смятия 0, которые целесообразно выразить в долях максимального напряжения растяжения Ор в стержне болта, представляющего собой главный показатель напряженности резьбового соединения.

Напряжение смятия на витке

m Р

Подставляя значение d, находим

=0.25-Lx Ор и кэ

из формулы (17),

{l-2[Ti + P6(l-sina)]

Осм =

п Vidw l - T\s/d

(33)

Напряжение растяжения в опасном сечении нарезанной части стержня болта

" 0,785d„-

(34)

Разделив почленно формулы (33) и (34), получим

m 1 : 0,25 -

п к, r](l-r]s/d)

(35)

(36) Ml-r)s/d)

На основании этой формулы составлен график (рис. 283) значений Осм/ор для безызгибных резьб в функции а при различных s/d (принято Рб = 0,2; m = 1; и = 1; кэ = 1,5). Значения Т1 для а < 40° определены по формулам (18) и (31), а для а > 40° - из условия Pj. = 0,08. Кривые dajdp строго следуют закону обрати ной пропорциональности коэффициенту пере? крытия Т1, который, таким образом, является достоверным критерием напряжений смятия. Выгодный диапазон углов безызгибных рез*4 заключен в пределах а = 35 40°, Наиболее высокую прочность на смятие при практиччс ски полной безызгибности имеют резьбы- а = 35 37,5°. ;вв

Значения Осм/Ор у мелких резьб (s/d-ig-, =0,02-0,05) на 15-20% выше, чем у крупней* (s/d = 0,1 0,2). Следовательно, у мелки$. резьб напряжения смятия при одинаковости напряжений Ор больше, а напряжения растяжения при одинаковости напряжений смятия меньше, чем у крупных. .ис ь

6. СПОСОБЫ СТОПОРЕНИЯ КРЕПЕЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ

виды СТОПОРРНИЯ

Все нарезные крепежные детали машин должны быть надежно застопорены от самоотвертывания. Несоблюдение этого правила приводит к самым серьезным последствиям; известны случаи, когда отвернувшиеся внутри механизма гайка или болт вызывали тяжелые аварии и выводили из строя дорогостоящие агрегаты.

Различают два основных способа стопорения. Позитивное (или жесткое) стопорение заключается в том, что стопоримая деталь соединяется со стопорящей деталью жесткой связью - стопором; отвертывание стопоримой детали невозможно без среза, разрушения или деформации стопора. К этому способу относится стопорение шплинтами, отгибными шайбами, пластинками, вязочной проволокой й т. д.

Другой способ заключается в создании повышенного трения между стопоримой и стопорящей деталями; этот способ называют фрикционным стопорением. К нему относится стопорение контргайками, упругими подкладными шайбами, самоконтрящимися гайками и т. д. Фрикционное стопорение менее надежно, чем позитивное; всегда существует опасность уменьшения силы трения и, как следствие, ослабление соединения. По этой причине во всех ответственных соединениях и в соединениях, расположенных внутри машины, применяют Только позитивное стопорение (главным образом шплинтами). Менее ответственные соеди-йения, ослабление которых не может вызвать аварии машины, а также наружные (доступные дяя наблюдения) соединения допускается сто-йбрить фрикционным способом. Однако йбтом случае необходим периодический контроль с подтяжкой ослабевших соединений. Разновидностью фрикционного стопорения является упругое стопорение; заключающееся в том, что в соединение вводят упругий элемент, постоянно поддерживающий натяжение в системе. Чем больше податливость системы, тем надежнее фрикционное стопорение: сила трения между стопоримой и стопорящей деталью будет поддерживаться при появлении некоторых остаточных деформаций, вибра-

циях, пульсациях нагрузки и т. д. При стопоре-нии контргайками система почти не обладает упругостью, при стопорении шайбами Гровера (пружинными шайбами) обладает незначительной упругостью; при некоторых видах фрикционного стопорения обеспечивается весьма большая упругость.

Существуют и смешанные способы стопорения, в которых сочетаются принципы позитивного и фрикционного стопорения. Таков, например, случай храповых шайб. Здесь стопорение осуществляется отчасти повышенным трением в резьбе в результате упругой деформации шайбы при затяжке и отчасти созданием жесткой связи между гайками и корпусом в результате врезания зубьев шайбы в торец гайки и опорную поверхность корпуса.

Гайку можно стопорить на болт и на корпус (стягиваемую деталь). Различают следующие случаи.

1. Гайка удерживается за резьбу болта. При

этом способе между нитками резьбы гайки и болта теми или иными приемами создают повышенное трение, увеличивающее сцепление между гайкой и болтом. К данному способу относят, например, стопорение за счет натяга в соединении, контргайками, упругими подкладными шайбами, самоконтрящимися упругими гайками и т. д.

2. Гайка удерживается за тело болта. При этом способе применяют стопор той или иной формы, который одновременно входит в отверстия или выемки в теле болта и гайки. К данному способу относят стопорение шплинтами, шайбами с отгибными лапками и т. д. Этот способ стопорения позитивный.

3. Гайка удерживается за корпус. При этом способе создают жесткую или упругую связь между гайкой и стягиваемой деталью (корпусом) или установленными на ней элементами. К данному способу относят, например, стопорение гаек лепестковыми шайбами с отгибом лепестков на гайку и на корпус, стопорение привертными шайбами с вырезами под гайку, вязку гаек проволокой и т. д. При этом способе обязательна одновременная фиксация болта от проворота относительно корпуса; иначе возможно самопроизвольное вывертывание болта из гайки.

На рис. 284 изображены различные способы

Рис. 284. Способы стопорения крепежных деталей

стопорения крепежных деталей. Здесь примером фрикционного способа является стонорение шайбой Гровера, примером позитивного способа - стонорение шплинтами, отгибной шайбой и проволочной вязкой. Для болтов (а) и шпилек (б) применимы все возможные спо-

собы стопорения: фрикционного, позитивного с фиксацией гайки на тело болта или шпильки, позитивного с фиксацией гайки на корпус. Для ввертных болтов (в) возможно фрикционное (I) и позитивное стонорение болта на корпус ( , /).

Во всех случаях, целесообразно увеличивать податливость болта. Это повышает надежность стопорения, способствуя сохранению постоянного натяга в соединении.

Соединения с короткими жесткими болтами (рис. 285, /) быстро ослабевают в эксплуатации, так как остаточные деформации, неизбежно возникающие со временем в резьбе и на опорных поверхностях, соизмеримы с удлинением болта при затяжке; поддерживать постоянный натяг в соединениях такого типа невозможно, особенно в условиях тряски, вибраций и пульсации нагрузки. Не помогает в данном случае и позитивное стонорение (рис. 285, II), шплинты только предупреждают потерю болта или гайки, соединение же с течением времени все равно ослабевает и делается неработоспособным.

В тех случаях, когда применение коротких жестких болтов продиктовано необходимостью (например, случай ;фепле1шя отъемных лигтовых элементов рам, облицовок и т. д.), приходится прибегать к периодическому осмотру и подтяжке ослабевших соединений (регулярная подтяжка всех болтовых соединений шасси й корпуса автомашин). Шплинтовку гаек в данном случае не применяют, так как она только затруднила бы подтяжку.

Рациональное решение задачи состоит в увеличении податливости системы. Длинные тонкие упругие болты (рис. 285, /) могут удерживать гайку от самоотвертывания; шплинтовка в данном случае является дополнительной

Рис. 285. Жесткие н податливые болты, способы увеличения податливости системы