Șurubul (de la Gewinde - filet, fir, prin gwint) este un element de fixare pentru conectarea pieselor, dintre care unul poate fi cu filet interior. Șurubul are forma unei tije cu un filet exterior la un capăt și un element structural pentru transferul cuplului la celălalt [1]. Elementul de transmitere a forței poate fi diferite tipuri de capete, spline în fața capătului tijei și altele asemenea. Șurubul este un fel de șurub, diferă prin faptul că are o înclinare conică la capăt și un fir mai rar. Un șurub care creează un fir atunci când este înșurubat, se numește un șurub auto-înțepător - în limbajul comun "auto-atingând". Șurubul este conceput pentru a forma o racordare sau fixare filetată [1]. În plus față de piesele de legătură, șuruburile, împreună cu șuruburile, pot îndeplini funcția axei pieselor rotative, servesc drept ghid pentru mișcarea rectilinie sau rotativă și alte scopuri [2].
Mecanismul cu șuruburi era cunoscut chiar și în Grecia Antică (ca șurubul Archimedov). Mai târziu, șurubul a fost descris de matematicianul grec Arhitect al Tarentum. În secolul I î.Hr. e. uneltele cu filet din lemn au fost deja utilizate pe scară largă în țările mediteraneene în compoziția preselor de ulei și de vin. În secolul al XV-lea, șuruburile metalice ca elemente de fixare au fost foarte rare, dacă au fost cunoscute [3]. Șurubelnițele de mână (în original - fr. Tournevis [4]) au apărut nu mai târziu de 1580. Deși erau răspândite, ele erau doar la începutul secolului al XIX-lea [5]. Inițial, șuruburile au fost una dintre cele mai multe soiuri de elemente de fixare în construcții și au fost utilizate în meserii de tâmplărie și kuznetsk.
șuruburi de metal larg răspândite a început după apariția în 1760-1770 mașini ani pentru fluxul lor de producție în masă [6]. Dezvoltarea acestor mașini a fost pentru prima dată în două moduri: producția industrială de șuruburi de lemn pe o mașină cu destinație specială, și la scară mică forjare șuruburile maeștrilor necesare pe masina semi-manual, cu accesorii interschimbabile.
În funcție de scop, există:
- șuruburi de fixare (pentru conectarea detașabilă a pieselor);
- șuruburi de fixare (pentru fixarea reciprocă a pieselor).
Șuruburi de fixare
Cel mai obișnuit tip de șurub din tehnologie este un șurub de fixare. Un astfel de șurub este partea principală a articulației șuruburilor detașabile și este o tijă cu un fir pe un capăt și un cap pe celălalt.
Capul cu șurub este folosit pentru a presa piesele care urmează să fie îmbinate și pentru a prinde șurubul cu o șurubelniță. cu o cheie. o cheie inbus sau alt instrument. Șuruburile de fixare cu capete rotunde, hexagonale, pătrate și altele au devenit larg răspândite. O variație a capului cu șurub - un secret - este folosită pentru a preveni deșurubarea șurubului de către cei din afară. De exemplu, un șurub cu unul sau două găuri pe cap (în loc de o fantă), șuruburi pentru o șurubelniță în formă de Y și așa mai departe. În URSS, căile ferate (dispozitivele de fixare a șinelor) au folosit adesea șuruburi cu 5 fețe. Pentru autovehicule, ei vin "secrete" pentru fixarea roților mașinii - toate acestea, de regulă, necesită o cheie unică non-standard.
Proprietăților mecanice rusești ale șuruburilor, șuruburile de fixare și știfturile realizate din oțel carbon nealiat și aliaje conform standardului GOST 1,759.4-87 [7] (ISO 898 / 1-78), în condiții normale caracterizează puterea 11 clase: 3,6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6,8; 8,8; 9.8; 10,9; 12,9. Primul număr este înmulțit cu 100 pentru a determina rezistența la tracțiune nominală N / mm², al doilea număr (separate cu primul punct) înmulțit cu 10, - raportul dintre limita de curgere pentru rezistență maximă în procente. Numerele de produs, înmulțit cu 10, determină rezistența la curgere nominală în N / mm². Cele mai comune șuruburi și șuruburi cu o clasă de rezistență de 8,8 (rezistență normală).
Conectarea pieselor cu un șurub și o piuliță sunt numite cu șuruburi, iar șuruburile pentru acestea, respectiv cu șuruburi. Șuruburile, de regulă, au un cap hexagonal "pe bază de cheie".
La conectarea pieselor care au o suprafață neplanară, în locul șuruburilor se fac bufete sau se efectuează o tratare locală a suprafeței, astfel încât suprafețele de susținere a capului șurubului și piulițelor sunt plane. În caz contrar, conexiunea se poate înclina, ceea ce va duce la solicitări suplimentare și poate duce la ruperea șurubului. În detaliile materialelor moi pentru racorduri cu șuruburi, asigurați bucșe puternice. În detalii fine este de dorit să se facă o îngroșare locală sub sculptură. La conectarea materialelor cu diferite potențiale electrice, pot fi utilizate manșoane din materiale izolante sau șuruburi nemetalice [8].
Setați șuruburile
Șuruburile de fixare sunt utilizate, dacă este necesar, pentru a fixa poziția relativă a pieselor unul față de celălalt. Pentru a face acest lucru, capetele au proeminențe sau caneluri diferite pentru o fixare mai bună a pieselor și, dacă este necesar sau posibil, face găuri speciale pentru capetele șuruburilor de fixare.
Exemple de capete ale șuruburilor de fixare:
Elementele principale ale șurubului sunt [1]:
- Bara cilindrică - o parte a șurubului care intră direct în orificiu sau este înșurubată în material. Stemul este filetat parțial sau complet. Lungimea piesei filetate și adâncimea de tăiere sunt determinate în funcție de materialul din care sunt realizate șurubul și materialul pieselor care urmează a fi asamblate, precum și diametrul filetului [8].
- Capul este partea șurubului care servește la transmiterea cuplului la el. Are șuruburi sub o cheie sau o fantă pentru o șurubelniță. Forma capului și a fantei pot fi foarte diverse.
Forme de cap
Tipuri de capete: a) plate, b) convexe, c) rotunde, d) forma de ciuperci, e) secrete, f)
În funcție de scop, se disting următoarele forme de bază ale capului:
- plat;
- convexe;
- Rotund - de obicei, pentru scopuri decorative; [10]
- Ciupercă - cap mic al formei sferice;
- Contorped: un cap conic cu o suprafață exterioară plană, destinat încălzirii în "spălare" a materialului, este folosit pe scară largă pentru șuruburi;
- Jumătate ascunsă: partea inferioară este ca un secret, dar partea de sus nu este plată, ci rotundă [10].
Tipuri de sloturi
Spațiu drept (plat)
Protecție împotriva auto-deșurubării cu un bolț
În ciuda faptului că firele de fixare sunt realizate în așa fel încât unghiul spiralei este mai mic decât unghiul de frecare, conexiunile cu șuruburi au tendința de a se desuruba. Motivul pentru aceasta este lucrarea unor astfel de compuși sub influența încărcărilor dinamice. Vibrațiile, agitarea, loviturile determină frecarea firului dintre șurub și piesă să scadă brusc. Deșurubarea automată este o problemă importantă care poate duce la consecințe grave. Au fost dezvoltate un număr mare de metode diferite pentru a preveni auto-deșurubarea. Acestea pot fi împărțite în următoarele grupuri [13]:
- Protecție prin crearea unei fricțiuni sporite la șurubul de reglare. Măriți frecarea fie pe filet, fie între capul șurubului și piesă. Aceste obiective sunt realizate prin crearea unei presiuni suplimentare asupra șurubului. Prin astfel de metode includ utilizarea de fructe cu coajă de blocare (atunci când piulița principală a pus sus una, înălțime mai mică), utilizarea piulițelor despicate (piuliță este format din două părți cu fire separate, părți separate pot, uneori, în continuare constrânsă între un șurub), utilizarea de fructe cu coajă cu un elastic etanșa (în inel căptușit piulițele din material elastic, care, după prese de instalare de pe șurub) folosind șaibe de cauciuc (frecare crescută sub capul șurubului), utilizarea Polarizarea arcuri ale pieselor (ext a studiat gaura în care este așezat șurubul, un arc care este comprimat în timpul înșurubării șurubului și apoi presează pe ea, mărind frecarea pe firele) pot fi setate. Trebuie remarcat faptul că utilizarea de fructe cu coajă de blocare nu este cel mai eficient mod, atât caracteristicile operaționale, precum și din cauza faptului că aceasta duce la o pierdere de material - nu necesită doar o cantitate suplimentară de nuci și șuruburi mai lungi, dar de multe ori crește în dimensiune structura.
- Utilizarea șaibelor de arc, instalate sub capul șuruburilor. Apăsat în timpul șurubului, această mașină de spălat încearcă să readucă volumul anterior, creând o presiune suplimentară asupra firelor în direcția longitudinală. Deoarece asemenea șaibe, șaibe despicate, șaibe de formă cu legături elastice sunt folosite șaibe speciale de profil elastic. Atunci când se utilizează șaibe de primăvară, trebuie avut în vedere faptul că grosimea lor nu trebuie să fie prea mare. În caz contrar, există o posibilitate de excentricitate în direcția forței de reținere din șurub, ceea ce poate duce la ruperea capului. De asemenea, în această grupă există piulițe cu auto-blocare, care au muchii ascuțite pe suprafața inferioară. Tăierea în materialul piesei, astfel de nuci oferă o fixare mai puternică. Cu toate acestea, acest lucru este valabil numai pentru sarcini mici.
- Folosind știfturile de cotter. pini. șuruburi și arcuri plate.
- Aplicarea părților deformabile. Piese similare și șaibe au piese pliabile, cu care puteți crea o oprire care împiedică auto-deșurubarea.
- Schimbați forma capului sau a capătului șurubului, precum și schimbați forma pieselor care urmează să fie îmbinate. În acest caz, capetele șurubului pot fi nitate, crăpate sau îndoite în cazul șuruburilor speciale. Dezavantajul acestui tip de protecție îl reprezintă dezmembrarea slabă a conexiunii și, cel mai adesea, imposibilitatea reutilizării șuruburilor.
- Aplicarea blocurilor de sârmă. Mai multe șuruburi, instalate în poziție, pot fi fixate împreună cu un fir, care trece prin găurile în capetele lor. Foarte răsucite, firul va împiedica auto-promovarea.
- Aplicarea de lacuri sau vopsele. În acest caz, o picătură de lac sau vopsea este aplicată pe capul șurubului sau piuliței, care cuplează șurubul cu piesa. De asemenea, vopseaua poate fi aplicată la capul încastrat al șurubului.
Calcularea conexiunilor cu șurub
Cantitatea de cuplu necesar pentru rotirea piuliței se găsește în ecuația [14]:
Atunci când strângeți șurubul sau piulița în calcul, ar trebui să faceți și frecare între ele și suprafața piesei.
Calcularea rezistenței conexiunilor cu șuruburi este după cum urmează [14]:
1. Cazul în care forța conectată prin șurub este o forță aplicată de-a lungul axei șurubului. În acest caz, șurubul funcționează pe tensiune și ecuația de rezistență are forma:
- d 1> este diametrul interior al firului;
- [σ] p> este tensiunea de tracțiune admisibilă pentru materialul cu șurub.
Din partea d 1 găsită, selectați șurubul corespunzător și apoi piulița.
2. În cazul în care unul trebuie să efectueze strângerea bolt sub acțiunea sarcinii axiale, tensiunile suplimentare din tensiune și torsiune apar în secțiuni ale barei. Acestea sunt luate în considerare în cazul general utilizând factorul de siguranță. Diametrul interior al șurubului este în acest caz în conformitate cu formula:
3. În cazul în care, în plus față de forța de legătură este necesară pentru a se asigura densitatea acesteia, cantitatea de forță care acționează asupra bulonului va fi amplasat în dependență nu numai pe forța aplicată, dar, de asemenea, pe elementele elastice să fie conectate, și, de asemenea, ar trebui să țină seama de înghițituri anterioare la valoarea necesară, compus determinarea densității.
Putem considera două cazuri.
a) Dacă bolțul conectează piesele rigide, atunci forța de proiectare P p = 2. 6 P = 2,6P> b) Dacă piesele unite sunt elastice, atunci forța de proiectare P p = 2. 3 P = 2,3P>.Diametrul interior al piesei tocate în ambele cazuri este determinat de formula:
4. Conectarea pieselor supuse încărcărilor laterale. Există două cazuri posibile:
a) Șurubul (șurubul) este introdus în îmbinare fără un spațiu (spațiul dintre pereții găurii și tija). În acest caz, se calculează pentru felie și zdrobire prin următoarele formule:
- [τ] c p. [σ] c m, - tensiuni admise la forfecarea și zdrobirea materialului de șurub.
b) Șurubul este conectat la decalaj. În acest caz, strângerea ar trebui să fie mult mai puternică, altfel va exista o schimbare și șurubul va înclina. Este necesar să se creeze suficiente forțe de frecare între piesele ce urmează a fi strânse prin strângere. Calculul se efectuează pe deformarea tensiunii și a torsiunii:
În multe cazuri, firul în șuruburi este atribuit constructiv. În acest caz, este verificat pentru îndoire prin următoarele formule [15]:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: