Общие положения. 1. 1. Резьбовые соединения в конструкциях машин составляют 15-20% от общего количества соединений

1.1. Резьбовые соединения в конструкциях машин составляют 15-20% от общего количества соединений. Также распространённость объясняется их простотой и надёжностью, удобством регулирования затяжки, а также возможностью разборки и повторной сборки соединения без замены детали.

Широко применяются следующие разновидности резьбовых соединений:

· для обеспечения неподвижности и прочности сопрягаемых деталей;

· для обеспечения прочности и герметичности;

· для правильности установки сопрягаемых деталей;

· для регулирования взаимного положения деталей.

Трудоёмкость разборки и сборки резьбовых соединений судовых дизелей, компрессоров, вспомогательных механизмов составляет 35-45% общей трудоёмкости сборочно-разборочных работ.

В конструкциях судовых машин применяются болтовые и винтовые соединения, собираемые с предварительной затяжкой. Предварительная затяжка соединений при сборке играет существенную роль в повышении долговечности работы машин или механизмов и должна быть такой, чтобы упругие деформации деталей соединения находились в определённых пределах, обусловленных конструктивными особенностями. Поэтому вычисление силы затяжки (сила, действующая по оси шпильки) Р_зат и точный её контроль являются необходимым условием надёжной работы резьбовых соединений.

Основным методом обеспечения заданного усилия затяжки, которое указано в инструкции по эксплуатации механизма, является затяжка при помощи динамометрического ключа. В случае несоблюдения правил за­тяжки резьбовых соединений, возникающие погрешности в силе затяжки Р_зат приводят к ослаблению соединения в процессе эксплуатации или разрушению деталей соединения. Усилия затяжки в каждом конкретном случае рассчитывается конструктором из условий работы резьбового соединения: напряжение затяжки в шпильке, болте или винте должна составлять для резьбовых соединений из углеродистой стали σ_зат = (0.6-0.7)σ_т, а для деталей из легированных сталей σ_зат = (0.5-0.6)σ_т.

При затягивании гайки момент затяжки М_зат, прикладываемый к ней, идёт на преодоление трения торца гайки о неподвижную опорную поверхность скрепляемых деталей и трение в резьбе : .

Установить точно значения членов правой части этого равенства трудно, так трение зависит от коэффициента трения, а последний изменятся в очень широких пределах (0.1-0.4), в зависимости от состояния резьбы.

В связи с трением возникает опасность задиров, холодной сварки, заеданий поверхностей сопряжений. Заедание возникает и когда между контактирующими поверхностями в резьбовом соединении давление достигает предела текучести.

Для устранения опасности заедания болт (шпильку) и гайку делают из материалов различной твёрдости (материал гайки меньшей твёрдости) или применяют гальванические покрытия мягкими металлами: оловом, кадмием, медью, цинком и др. Заедание в значительной мере предотвращается масляной плёнкой, создаваемой между сопрягающимися поверхностями. Среди применяемых для этой цели смазок лучшие результаты даёт двусернистый молибден. Резьбы, не соприкасающиеся с агрессивной средой, смазывают перед сборкой соединений графитовой пастой, состоящей из 40 % графита карандашного марки 3А и 60 % смазки ЦИАТИМ – 221. Обычно одновременно применяют оба способа предотвращения заедания. В судоремонте применяют также масла с графитом (до 25%) или с присадками порошкообразного цинка, меди, свинца, дисульфита молибдена и др.

В настоящей работе необходимо освоить практические навыки всех этапов затяжки резьбовых соединений:

а) расчёт усилия предварительной затяжки Р_зат;

б) контроль усилия затяжки:

· по удлинению шпильки (болта);

· ;

· по углу поворота гайки;

в)последовательность затяжки гаек.

В данной работе мы также выясним, каким образом смазка резьбового соединения влияет на силу затяжки Р_зат при постоянном моменте затяжки М_зат. Для этого первый опыт проводится в соответствии с правилами за­тяжки резьбовых соединений с использованием солидовой и графитовой смазки на поверхности резьбы, а второй – без неё. Используемая в лабораторной работе установка позволяет с большой точностью определить действительное напряжение в шпильке во время затяжки дина­мометрическим ключом по удлинению шпильки, измеренному двумя способами:

1) индикатором часового типа;

2) по углу поворота гайки φ.