Предотвращение самоотвинчивания резьбы
Способы стопорения резьбовых деталей
Все крепежные резьбы удовлетворяют условию самоторможения ψ < φ’, так как в резьбах этого типа угол ψ подъема резьбы значительно меньше приведенного угла трения φ’.
Однако практика эксплуатации машин показывает, что при переменных нагрузках и вибрациях значение коэффициента трения (и, следовательно, угла трения) снижается, и происходит самоотвинчивание гаек и винтов вследствие микросмещений поверхностей трения. Условие самоторможения нарушается.
Стопорение резьбовых деталей осуществляют различными способами, при которых используют дополнительное трение в резьбе или фиксирующие детали и материалы. Иногда применяют комбинацию этих способов.
Дополнительное трение в резьбе
Дополнительное трение в резьбе, создают с помощью контргаек, пружинных шайб, фрикционных вставок в винты или гайки и т. п.
Контргайка (рис. 1, а) устанавливается на шпильку или болт после затяжки соединения основной гайкой. При этом между элементами крепежа создается натяг, способствующий увеличению силы трения в резьбе и между контактирующими плоскостями деталей. Этот способ практически не используется в машиностроении, а применяется, преимущественно, в быту, поскольку не является эффективным и существенно повышает стоимость соединения за счет дополнительной гайки. Нередко его применяют совместно с другими способами стопорения резьбовых деталей.
Пружинные шайбы (шайбы Гровера, гроверы) представляют собой один виток цилиндрической винтовой пружины с квадратным сечением и заостренными краями (рис. 1, б, изображение вверху). Вследствие большой упругости они обеспечивают сохранение сил трения в резьбе, удерживая определенный натяг в соединении. Острые края шайбы, врезаясь в торцевую плоскость гайки и детали, дополнительно препятствуют самоотвинчиванию гайки. Пружинные шайбы изготовляют разными для правой и левой резьбы.
Пружинные стопорные шайбы изобрел английский инженер Джон Гровер (1836-1892), именем которого иногда и называют эти детали в обиходе. Стопорение пружинными шайбами недостаточно надежно, и при высоких уровнях вибрации не исключает самоотвинчивание соединения.
Самоконтрящимися являются гайки с завальцованным пластмассовым стопорным кольцом. Резьба в кольце образуется при навинчивании на гайки винт.
***
Применение фиксирующих деталей
Широко распространены для предотвращения самоотвинчивания фиксирующие детали, т. е. шплинты, проволоку, стопорные шайбы с лапками, которые отгибают после завинчивания гаек или винтов. Подобные устройства обладают достаточно высокой надежностью, простотой конструкции, удобством сборки и разборки соединения.
Некоторые из этих способов приведены на рисунке 1 (в-л): стопорение специальными винтами, вворачиваемыми в гайку, штифтами, шплинтами, различными шайбами.
Приварка и деформирование резьбы
Еще один способ предотвращения самоотвинчивания резьбы – приварка или пластическое деформирование деталей расклепыванием и кернением. Подобные методы применяют в тех случаях, когда не требуется частый демонтаж соединения в процессе эксплуатации, поскольку соединительные элементы крепежа повреждаются в той или иной степени и, зачастую, требуют замены после разборки и последующей сборки.
Применение клеящих и фрикционных материалов
Для предотвращения самоотвинчивания резьбовых соединений нередко используют склеивающие материалы – пасты, лаки, краски и клеи, которые либо значительно увеличивают коэффициент трения в резьбе, либо склеивают между собой детали крепежа. Склеивающие материалы наносятся на резьбу непосредственно перед завинчиванием.
Иногда на практике используют комбинацию перечисленных выше способов стопорения крепежных деталей, что позволяет повысить надежность резьбовых соединений от самоотвинчивания.
***
Учебные дисциплины
- Инженерная графика
- МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
- Карта раздела
- Общее устройство автомобиля
- Автомобильный двигатель
- Трансмиссия автомобиля
- Рулевое управление
- Тормозная система
- Подвеска
- Колеса
- Кузов
- Электрооборудование автомобиля
- Основы теории автомобиля
- Основы технической диагностики
- Основы гидравлики и теплотехники
- Метрология и стандартизация
- Сельскохозяйственные машины
- Основы агрономии
- Перевозка опасных грузов
- Материаловедение
- Менеджмент
- Техническая механика
- Советы дипломнику
Олимпиады и тесты
- «Инженерная графика»
- «Техническая механика»
- «Двигатель и его системы»
- «Шасси автомобиля»
- «Электрооборудование автомобиля»
Средства измерения параметров резьбы
Микрометр со вставками является основным устройством для замера среднего диаметра нарезки в машиностроении (его часто называют “нарезной микрометр”). Чтобы провести расчет резьбовых соединений, пользуются определением, в котором средним диаметром резьбы считают длину между параллельными сторонами витков, расположенными на противоположных сторонах оси нарезки, и измеряя перпендикулярно оси нарезки.
Отличие микрометра от гладкого микрометра МК в том, что на торцах его пятки и микровинта сделаны отверстия, в которых размещаются вставки. Когда прибор охватывает вставками реальную резьбу, коническая вставка входит во впадины, а призматическая охватывает виток. В этом расположении отсчет по шкалам барабана и стебля дает размер среднего диаметра измеряемой детали.
Микрометр со вставками имеет цену деления с=0,01 мм. Диапазон измерения – 25 мм, а границы измерения: 0-25; 25-50 и т. д., до 325-350 мм.
Микрометр от 0 до 25 мм устанавливается на «0» гайками вместе со вставками, возведенными до упора, а микрометры для измерения размеров более 25 мм устанавливаются на нижнюю границу измерения с приложенной к каждому прибору установочной меры. Вставки для замера среднего диаметра приложены парами к каждому микрометру: призматическая и коническая. Размер измерительных поверхностей каждой пары зависит от шага резьбы. Погрешность измерения микрометром со вставками составляет от 0,025 до 0,20 мм.
Виды резьбовых соединений и их назначение
Нарезным называется соединение резьбой двух деталей, одна из которых имеет внешнюю, а другая – внутреннюю резьбу. По эксплуатационному использованию соединения различают специальные и общего применения, применяемые для соединения одного типа элементов конкретного механизма. Резьба, полученная по наружной цилиндрической поверхности, называется внешней (условно – болт), а полученная по внутренней цилиндрической поверхности – внутренней (условно – гайка). Резьбовые соединения деталей широко используются в машиностроении (в большинстве современного транспорта более 60% всех элементов имеют резьбу). К первой группе относятся:
- крепежные (дюймовая, метрическая), которые используются для разъемного соединения деталей машин;
- кинематические (прямоугольная и трапецеидальная), которые используются для ходовых винтов, столов измерительных устройств и винтов суппортов станка и т. п., основное требование к которым – обеспечить точное передвижение при малейшем трении;
- арматурные и трубные (трубная коническая, коническая, цилиндрическая и метрическая), применяемые для арматуры и трубопроводов различного назначения, основная задача которых – создать герметичность соединений.
По профилю поперечного сечения резьбовые соединения делятся на упорные, треугольные, круглые трапецеидальные и прямоугольные. По направлению витков их разделяют на правые (закручивают по часовой стрелке) и левые (закручивают против часовой стрелки). По количеству мероприятий резьбовые соединения делятся на многозаходные и однозаходные. Характеристики распространяются на все резьбовые соединения. ГОСТ 9150-81 устанавливает единственный для них номинальный профиль.
Инструментальный измерительный микроскоп
Применяются две модели инструментальных микроскопов: БМИ и ММИ. Обе они созданы согласно одной принципиальной схеме и имеют отличия друг от друга, прежде всего, в габаритных размерах, наборе принадлежностей и границах измерения. Приборы позволяют измерить все главные элементы профиля внешней резьбы, резьбовых калибров, метчиков, различных фрез и других инструментов. Путем измерения в полярных или прямоугольных координатах на микроскопах также проверяют усилие резьбового соединения, размеры и контур калибров и деталей сложной формы, фасонные резцы, фасонные фрезы, формовые детали штампов и пресс-форм, шаблоны и пр. Все измерения на микроскопе выполняются бесконтактным методом.
Стопорение резьбового соединения
Болты, винты, шпильки, гайки и шайбы производятся для общего или специального применения. Весь ассортимент деталей общего и частично специального назначения являются стандартизованными.
Болты общего назначения по точности их изготовления подразделяют на болты с классом точности А (повышенной точности), классом точности В (нормальной точности) и классом точности С (грубой точности). Стандартные болты общего назначения изготавливают: с шестигранными головками; с шестигранными головками и отверстиями в них (для стопорения проволокой
); с полукруглыми и потайными головками, под которыми выполнен квадратный подголовок или ус. Болты общего назначения производят: с нормальным стержнем; со стержнем с отверстием (длястопорения болтов шплинтами); с утолщенным стержнем для установки в развернутые отверстия без зазора. Концы болтов выполняют: плоскими, с конической фаской; сферическими (вогнутыми или выпуклыми). Кспециальным болтам отнесены: болты к станочным пазам; откидные; фундаментные и конические для отверстий, обработанных разверткой.
Винты
общего назначения подразделяются на:крепежные (например, винты ГОСТ 1491, ГОСТ 17473) иустановочные (винты ГОСТ 1482, ГОСТ 1485). Винты крепежные предназначены для соединения частей конструкций, а винты установочные – для предотвращения смещения деталей друг относительно друга.
Резьбовые шпильки различают нормальной и повышенной точности. Шпильки изготавливают с одинаковыми номинальными размерами резьбы и гладкой части стержня или с номинальным размером резьбы, превышающим диаметр гладкой части.
Гайки общего назначения изготавливают с классами точности А, В и С. На боковых гранях стандартных шестигранных гаек могут быть выполнены отверстия для стопорения проволокой или стопорения штифтами
определенной формы.Специальные гайки могут быть изготовлены как с глухими (например, колпачковые гайки), так и сквозными отверстиями.Стопорение гаек корончатых и прорезных производится установкой разводных шплинтов с соответствующими размерами условных диаметров.
Стопорение резьбовых соединений
выполняют с целью предотвращения самопроизвольного откручивания деталей, происходящего под воздействием внешних сил. Различают такиевиды стопорения крепежных изделий в готовых конструктивных исполнениях машин и механизмов, которые достигаются путем
− установки контргаек или пружинных шайб, значительно повышающих действие сил трения в резьбовых соединениях;
− применением стопорных шайб с лапкой, обеспечивающих жесткость соединения;
− приварки участка болта, винта, гайки или шпильки;
− бокового или торцевого кернения резьбовой части детали.
Стопорение резьбовых соединений может быть также выполнено путем расклепывания резьбовой части стержня болта, шпильки или винта, а также нанесением лака или краски на резьбу под гайку.
Товары каталога:
| Анкерный болт с гайкой |
| Болт с фланцем DIN 6921 класс прочности 8.8 |
| Винт ГОСТ 1491-80, DIN 84 (цилиндрическая головка плоский шлиц) |
| Винт ГОСТ 17473, DIN 7985 (полукруг шлиц / полуцилиндрическая головка крест) |
| Гайка А4 ГОСТ 5915, ГОСТ 5927, DIN934 |
| Твитнуть |
comments powered by Disqus
О методике изготовления самотормозящего резьбового соединения
Известно, что существующая резьба и резьбовые соединения изготавливаются при помощи специально разработанных и стандартизированных инструментов. Часто это требует соответствующего оборудования и осуществляется по существующей методике нарезания. Но известные методики и способы изготовления стандартизированной резьбы не могут быть использованы для специальной, разработанной и внедренной в производство самотормозящей резьбы. Проблема в том, что в этом случае она нарезается конической в конце болта со специальным профилем. Причем витки имеют переменную высоту, но диаметры болта остаются постоянными.
Сечение винтовой нарезки имеет три характерные части, то есть треугольник у вершины и две трапеции в ее середине и основе. Показатели прочности и момент трения в резьбе выгодно отличаются от подобных параметров стандартной резьбы. В мире также разработано специальное прочное резьбовое соединение труб, которое уже получило положительные отзывы. Основным результатом изобретения является удачное решение поставленной задачи изменением профиля.
Самотормозящий фиксатор резьбовых соединений подобного прототипа состоит из стержня и гайки с нарезками. Нарезной конец болта имеет также коническую поверхность, на которой сделана резьба так, что ее диаметры по всей длине нарезки также постоянны. Вершины профиля одной составляющей нарезного соединения выполнены в форме сегментов с одинаковым радиусом дуг. Закругления впадин второго элемента соединения выполнены тем же самым радиусом, что и вершины витков болта. Центры дуг сегментов стержня находятся на линии, которая является параллельной образующей конуса наружной поверхности стержня. Выполнение вершин профиля гайки или стержня болта в соответствии с приведенными параметрами с указанной геометрией впадин стержня или гайки позволяет получить прочный фиксатор резьбовых соединений, обеспечить надежное стопорение гайки без применения дополнительных стопорных деталей, повышать конструктивные и эксплуатационные характеристики соединения и уменьшать его металлоемкость.
Виды стопорения резьбовых соединений
Рис. 6.10 Конструктивное изображение болтового соединения
Рис. 6.11 Упрощенные изображения болтового соединения
На рис. 6.12 приведены упрощенные и конструктивные упрощенные изображения шпилечного соединения. В этом примере показано резьбовое соединение с пружинной шайбой.
а б
Рис.6.12 Соединение шпилькой: а – упрощенное изображение;
б – конструктивное изображение
На рис. 6.13 приведено упрощенное и конструктивное изображения винта с прямым шлицем.
| l = d (для стали) 1,25d (для чугуна) 2d (для легкого сплава) |
| 45 o) |
| 120 o |
| 0,8d |
| d |
| 0,2d |
| 1,5d |
Рис.6.13 Соединение винтом
На сборочных чертежах изображение резьбового соединения, построенное по размерам, взятым из стандартов, применяют только в ответственных случаях.
На рис. 6.14 показаны относительные размеры, необходимые для построения разного вида головок винтов, и формулы в зависимости от номинального диаметра резьбы для построения конусов винтов для металла.
При сборке приходится, как правило, учитывать особенности конструкции машины, с тем чтобы соединение было достаточно прочным и надежным.
Зачастую при сборке принимаются меры к стопорению резьбовых соединений. Вызвано это тем, что от толчков и сотрясений, которые неизбежны при работе любой машины, резьбовые соединения могут ослабнуть. При этом происходит самоотвинчивание гаек, вывинчивание шпилек и винтов.
Для стопорения резьбовых соединений предложено много различных способов. Рассмотрим некоторые из них, наиболее часто встречающиеся на практике (рисунок 6.15).
Стопорение контргайкой – наиболее простой и распространенный способ. Стопорение в данном случае осуществляется за счет трения, возникающего в резьбе и на торцевых поверхностях гаек. К сожалению, контргайка утяжеляет соединение, кроме того, в современных быстроходных машинах могут возникнуть такие вибрации, что этот способ станет недостаточно надежным.
Стопорение пружинной шайбой – наиболее распространенный способ. Он основан на том, что пружинная шайба создает дополнительное напряжение в резьбовом соединении и, кроме того, острые закаленные кромки шайбы, врезаясь в опорную поверхность гайки, предотвращают тем самым ее самоотвинчивание.
Стопорение винтом, ввинченным в гайку – простой способ, позволяющий стопорить гайку в любом положении. Для того чтобы не отвинчивался сам стопорный винт, шаг его резьбы должен быть по возможности мал, а резьба выполнена точно и обеспечивала плотность соединения.Недостаток этого способа заключается в том, что резьба болта сминается стопорным винтом. В последнее время под стопорный винт стали подкладывать деталь – сухарь из красной меди.
Стопорение штифтом коническим разводным – также простой и надежный способ. Затянув гайку, просверливают ее вместе с болтом в сборке (со стороны одной из граней гайки). В отверстие вставляют конический штифт, после чего разводят его конец.
Стопорение разводным шплинтом – один из наиболее надежных и распространенных способов.Шплинт изготавливается из стальной проволоки полукруглого сечения и имеет головку в виде кольца.Отверстие в болте под шплинт просверливается до или после монтажа. Разводной шплинт заводится в это отверстие и в пазы корончатой или прорезной гайки, тем самым стопоря ее.
Стопорение деформируемыми шайбами – простой и надежный способ. Существует много конструкций деформируемых шайб, некоторые из них приведены на чертеже (рис. 6.15 ж, з, и, к, л).
Шайба одним усом отгибается по краю детали, а другим – по грани гайки.
Рис.6.14 Различные виды головок и концов винтов
Рис. 6.15 Виды стопорений резьбовых соединений
Ост 107.460091.014 Бесплатно
Способы и виды предохранения от самоотвинчивания. Стопорение деформацией металла кернением обеспечивает высокую надежность соединения; целесообразнее применять для резьбовых соединений, которые в процессе эксплуатации не подвергается разборке. Для плит из сплава В9. Способы и виды предохранения от. В технически обоснованных случаях для предохранения резьбовых соединений от самоотвинчивания допускается применять способы виды , не предусмотренные настоящим стандартом, подтвердив работоспособность применяемого средства стопорения протоколом испытаний по согласованию предприятием-потребителем и представительством «Заказчика» на нем. На неограниченный срок Вы получаете возможность скачать любой уже имеющийся в библиотеке портала документ либо дождаться поступления еще отсутствующего документа. Способы и виды предохранения от.
Государственные нормы
Система выбора нужного способа устанавливается принятыми гос., отраслевыми стандартами и изложена в Единой Системе Конструкторской документации (ЕСКД). Она включает:
- ЕСКД Изображение резьбы (ГОСТ 2.311-68);
- отраслевой стандарт (ОСТ) 39502-77 (определяет способы, параметры и возможности разных видов крепления);
- все крепёжные изделия оговорены в ГОСТ 27017-86.
Для любого вида фиксации крепёжного соединения в виде резьбы предусматривается собственный стандарт. К примеру, выбор пружинной шайбы изготавливается на основании ГОСТ 6402-70.
Стало быть, все крепёжные соединения в виде резьбы ГОСТ ЕСКД стопорятся на основании руководящих документов. Одна конструкция конструкторской документации дает возможность определить имеющиеся варианты устранения разъединений и подобрать нужные детали с целью решения данных задач.
Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Шайба стопорная клиновая INFIX
Эффективное решение проблемы самопроизвольного откручивания – клиновые шайбы INFIX, которые гарантируют надёжность резьбового соединения в условиях вибрации и динамических колебаний.
Система клиновых шайб INFIX состоит из двух одинаковых шайб, каждая из которых имеет на одной стороне клиновые выступы, а на другой – радиальную зубчатую насечку. При сборке болтового соединения шайбы устанавливаются клиновыми сторонами друг к другу. Угол клина α больше угла подъёма резьбы β.
В процессе затяжки клиновые выступы становятся в упор и шайбы не могут повернуться по клиновым поверхностям в направлении затягивания. Радиальные зубцы вдавливаются в сопрягаемые поверхности, и между ними образуется жёсткая связь. При отвинчивании, в том числе и самопроизвольном, клиновые поверхности шайб создают дополнительное осевое усилие, увеличивающее необходимый для откручивания крутящий момент.
Преимущества:
- не требует предварительной подготовки и очистки деталей
- возможно многократное использование без потери качества
- легкий монтаж-демонтаж
- сертифицированная система закрепления
- предназначены для систем, работающих в условиях вибрации и динамических нагрузок
Подробнее об этих шайбах вы можете прочитать в статье на нашем сайте или посмотреть обзорный ролик на канале ЦКИ в YouTube.
Как и чем герметизируют стыки труб
Виды уплотнителей, способы герметизации
Чтобы предотвратить утечку рабочей среды трубопровода необходимо качественно герметизировать трубные скручивания.
При резьбовом соединении стальных труб в качестве уплотнителей используют:
- прокладку. Этот способ уплотнения резьбового соединения требует относительно толстых торцевых трубных срезов. Наличие ровных трубных торцов никогда не сможет обеспечить герметичность. При использовании резиновой или пластиковой прокладки эта проблема успешно решается. Данный вариант – идеальный в случае сочленения с помощью гайки накидного типа;
- подмотку. Материалами могут служить льняные пряди, полимерные нити, ФУМ ленты в комплексе затвердевающими герметиками, красками, пастами.
При монтаже пластиковых стояков применяют способ герметизации, основанный на деформационных свойствах материала. Сущность этого метода состоит в том, что пластиковую трубу с наличием внешней резьбы вкручивают в стояк с внутренней резьбой. Пластик во время деформации способствует отличному заполнению промежуточного пространства, исключая появление зазоров.
Когда речь идет о трубопроводных конструкциях с высоким давлением, то цилиндрические резьбовые соединения труб здесь – не совсем уместны. В таких случаях используется соединение конического типа. Принцип присоединения заключается в том, что при вкручивании наблюдается плотное прижимание труб до такой меры, пока полностью не исчезнет зазор.
Материалы для уплотнения стыков
Чтобы стык был непроницаемым, в качестве уплотнителей используют:
- лён (паклю);
- асбест;
- ФУМ ленту;
- натуральную олифу;
- белила;
- сурик;
- графитную смазку и др.
Надежным уплотнителем при скручивании стальных труб на резьбе является льняная прядь, пропитанная суриком или белилами. Такое соединение отличается простотой монтажа, надежностью в плане герметизации. Уплотнитель используется очень давно, не теряет своей популярности и сегодня, несмотря на появление искусственных аналогов.
Для тех, у кого небольшой опыт работ по монтажу фитингов и труб, подсказываем, что ни в коем случае не применяйте лён без краски. На первых порах стык не будет пропускать влаги. Но пройдет несколько месяцев, льняные волокна намокнут, начнут разлагаться. Поэтому качество всех соединений ухудшится, а еще через месяц-другой – на стыке будет просачиваться вода.
Важно! Волокна необходимо тщательно пропитать суриком или белилами, чтобы не осталось ни одной сухой пряди. Важно! Нужно стык с прядями промазать сначала суриком, а после этого – белилами, а не наоборот. Важно! Нужно стык с прядями промазать сначала суриком, а после этого – белилами, а не наоборот
Важно! Наматывать пряди необходимо «за резьбой», после чего пропитать краской
Важно! Нужно стык с прядями промазать сначала суриком, а после этого – белилами, а не наоборот. Важно! Наматывать пряди необходимо «за резьбой», после чего пропитать краской. Если уложить паклю против хода нарезки, то при навинчивании муфты она вся вылезет на стороны и придется начинать все сначала
Важно! Во избежание засорения стояков, нужно следить за тем, чтобы пакля не свисала с торца или не попадала внутрь стояка
Если уложить паклю против хода нарезки, то при навинчивании муфты она вся вылезет на стороны и придется начинать все сначала
Важно! Во избежание засорения стояков, нужно следить за тем, чтобы пакля не свисала с торца или не попадала внутрь стояка. Важно! Наматывать пряди необходимо «за резьбой», после чего пропитать краской
Если уложить паклю против хода нарезки, то при навинчивании муфты она вся вылезет на стороны и придется начинать все сначала
Важно! Наматывать пряди необходимо «за резьбой», после чего пропитать краской. Если уложить паклю против хода нарезки, то при навинчивании муфты она вся вылезет на стороны и придется начинать все сначала. Важно! Во избежание засорения стояков, нужно следить за тем, чтобы пакля не свисала с торца или не попадала внутрь стояка
Важно! Во избежание засорения стояков, нужно следить за тем, чтобы пакля не свисала с торца или не попадала внутрь стояка. Многие пользуются ФУМ лентой которая ничем не уступает старым традиционным материалам – пакле с краской
Многие пользуются ФУМ лентой которая ничем не уступает старым традиционным материалам – пакле с краской.
Иногда в месте стыковки стояков отсутствует герметичность. Для устранения этого дефекта нужно заменить уплотняющий материал, а резьбовой участок очистить от грязи, остатков уплотнителя. После этого еще раз намотать льняную нить, ФУМ ленту или иной уплотнитель, собрать конструкцию.
В качестве дополнительных герметизаторов используют пасты, герметики химического происхождения, которые помогут усилить данный участок трубопровода.
