Курсовая работа - виды стопорения крепёжных деталей

Содержание.

1. Виды стопорения………………………………………………..2

2. Стопорение контргайками……………………………………...4

3. Стопорение шплинтами………………………………………...5

4. Стопорение шайбами………………………………………….. 6

4.1. Отгибные шайбы…………………………………………. 6

4.2. Упругие шайбы…………………………………………….7

4.3. Храповые шайбы…………………………………………..8

5. Вязка проволокой……………………………………………… 9

6. Самоконтрящиеся гайки……………………………………10-11

7. Стопорение покрытиями………………………………………12

8. Литература……………………………………………………...13

1.Виды стопорения.

Все нарезные крепежные детали машин должны быть надежно застопорены от само¬отвертывания. 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 за¬ключается в том, что стопоримая деталь со¬единяется со стопорящей деталью жесткой связью — стопором; отвертывание стопоримой детали невозможно без среза, разрушения или деформации стопора. К этому способу отно¬сится стопорение шплинтами, отгибными шай¬бами, пластинками, вязочной проволокой и т. д.

Другой способ заключается в создании по¬вышенного трения между стопоримой и сто¬порящей деталями; этот способ называют фрик¬ционным стопорением. К нему относится стопо¬рение контргайками, упругими подкладными шайбами, самоконтрящимися гайками и т. д. Фрикционное стопорение менее надежно, чем позитивное; всегда существует опасность уменьшения силы трения и, как следствие, ос¬лабление соединения. По этой причине во всех ответственных соединениях и в соединениях, расположенных внутри машины, применяют только позитивное стопорение (главным обра¬зом шплинтами). Менее ответственные соеди¬нения, ослабление которых не может вызвать аварии машины, а также наружные (доступные для наблюдения) соединения допускается сто¬порить фрикционным способом. Однако в этом случае необходим периодический кон¬троль с подтяжкой ослабевших соединений.

Разновидностью фрикционного стопорения является упругое стопорение, заключающееся в том, что в соединение вводят упругий эле¬мент, постоянно поддерживающий натяжение в системе. Чем больше податливость системы, тем надежнее фрикционное стопорение: сила трения между стопоримой и стопорящей де¬талью будет поддерживаться при появлении некоторых остаточных деформаций, вибрациях, пульсациях нагрузки и т. д. При стопорении контргайками система почти не обладает упругостью, при стопорении шайбами Гровера (пружинными шайбами) обладает незначитель¬ной упругостью; при некоторых видах фрик¬ционного стопорения обеспечивается весьма большая упругость.

Существуют и смешанные способы стопорения, в которых сочетаются принципы позитивного и фрикционного стопорения. Таков, например, слу¬чай храповых шайб. Здесь стопорение осуществляет¬ся отчасти повышенным трением в резьбе в резуль¬тате 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 под¬кладными шайбами, самоконтрящимися упру¬гими гайками и т. д.

2. Гайка удерживается за тело болта. При этом способе применяют стопор той или иной формы, который одновременно входит в от¬верстия 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 (корпу¬сом) или установленными на ней

элементами. К данному способу относят, например, стопо¬рение 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 спосо¬бе обязательна одновременная фиксация болта от проворота относительно корпуса; иначе возможно самопроизвольное вывертывание болта из гайки. Для болтов и шпилек применимы все возможные способы стопорения: фрикционного, позитивного с фиксацией гайки на тело болта или шпильки, позитивного с фиксацией гайки на. корпус. Для ввертных болтов возможно фрикционное и позитивное стопорение болта на корпус.

Во всех случаях целесообразно увеличивать податливость болта. Это повышает надеж¬ность стопорения, способствуя сохранению по¬стоянного натяга в соединении.

Соединения с короткими жесткими болтами быстро ослабевают в эксплуата¬ции, так как остаточные деформации, неизбеж¬но возникающие со временем в резьбе и на опорных поверхностях, соизмеримы с удлине¬нием болта при затяжке; поддерживать по¬стоянный натяг в соединениях такого типа не¬возможно, особенно в условиях тряски, вибра¬ций и пульсации нагрузки. Не помогает в данном случае и позитивное стопорение,

шплинты только предупреждают потерю болта или гайки, соединение же с тече¬нием времени все равно ослабевает и делается неработоспособным.

В тех случаях, когда применение коротких жестких болтов продиктовано необходи¬мостью (например, случай крепления отъ¬емных листовых элементов рам, облицовок и т.д.), приходится прибегать к периодическо¬му осмотру и подтяжке ослабевших соедине¬ний (регулярная подтяжка всех болтовых со¬единений шасси и корпуса автомашин). Шплинтовку гаек в данном случае не приме¬няют, так как она только затруднила бы подтяжку.

Рациональное решение задачи состоит в уве¬личении податливости системы. Длинные тон¬кие упругие болты могут удерживать гайку от самоотвертывания; шплинтов¬ка в данном случае является дополнительной мерой предосторожности. Применение длинных болтов, однако, далеко не всегда возможно из-за габаритных условий; в этих случаях прибе¬гают к установке специальных упругих эле¬ментов.

Аналогичный результат дает и повышение упругости стягиваемых деталей. Подобные конструк¬ции, разумеется, применимы только в случае если детали изготовлены из прочного мате¬риала с высоким модулем упругости. В целях исключения перетяжки соединения вводят ограничители. Величина за¬тяжки в данном случае определяется размером зазора, выбираемого при затяжке.

Гайки, работающие под постоянным натя¬гом сильных пружин испытывают фрикционное стопорение. Однако при работе в условиях вибраций или под динамической нагрузкой целесообразно дополнительно сто¬порить гайку тем или иным способом.

Глухое стопорение применяют в случаях, когда гайку на болте устанавливают навсегда. Существуют различные способы глухого стопорения: полной или частичной сваркой (пайкой) гайки и болта, раскерновкой), расклепкой или развальцовкой,

обжатием удлиненного «воротника» гайки, расклиниванием конца болта кони¬ческим штифтом), прошпиливанием гайки и болта штифтом.

Наиболее простым способом из указанных является сварка, особенно частичная (доста¬точно одной капли расплавленного металла).

2.Стопорение контргайками.

Стопорение контргайками (рис. 1) приме¬няют редко вследствие недостаточной надежности. Этому способу присущ и другой недо¬статок: при затяжке контргайка 1 (см рис. 1,I), вытягивая болт, принимает на себя всю нагрузку, в то время как основная гайка раз¬гружается. Это заставляет иногда применять обратную схему: контргайку распо¬лагают под основной гайкой (см. рис. 1,II), что обеспечивает более благоприятное распре¬деление сил. Иногда контргайку делают одной высоты с основной гайкой (рис. 1,III).

Контргайки незаменимы в тех случаях, ког¬да требуется бесступенчатая фиксация положе¬ния гайки на болте, особенно при значитель¬ном перемещении гайки вдоль болта.

Часто применяют стопорение контргайкой в узлах регулирования осевого натяга подшип¬ников качения.

При применении конических контргаек увеличивается сцепление между контргайкой и основной гай¬кой. Для повышения сцепления в резьбе кони¬ческие контргайки снабжают прорезями, уве¬личивающими податливость конуса в радиаль¬ном направлении. Излишняя податливость конуса может затруднить пол¬ную затяжку вследствие заклинивания гайки на резьбе на последних стадиях затяжки. Не¬достаток конических контргаек — усложнение обработки посадочных поверхностей конуса и возникновение повышенных напряжений смятия на опорных поверхностях.

На рис. 2 изображена упругая контргайка Палнэт (по названию фирмы «Polnut», выпу¬скающей эти гайки). Гайку изготовляют из ли¬стовой закаленной стали. Она имеет один виток резьбы, образованный отгибом по винто¬вой линии внутренних лепестков. К достоин¬ствам этой конструкции следует отнести ее малую массу и наличие некоторой упругости, обеспечивающей более надежное сцепление гайки с болтом. В последнее время упругие контргайки выполняют как одно целое с ос¬новной гайкой.

3.