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 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 и 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 соеди­нения, ослабление которых не может вызвать аварии машины, а также наружные (доступные для наблюдения) соединения допускается сто­порить фрикционным способом. Однако в этом 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, вибрациях, пульсациях нагрузки и т. д. При стопорении 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. 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 надеж­ность стопорения, способствуя сохранению по­стоянного натяга в соединении.

Соединения с короткими жесткими болтами 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 стопорение,

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 крепления отъ­емных листовых элементов рам, облицовок и т.д.), приходится прибегать к периодическо­му осмотру и подтяжке ослабевших соедине­ний (регулярная подтяжка всех болтовых со­единений шасси и 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 могут удерживать гайку от самоотвертывания; шплинтов­ка в данном случае является дополнительной мерой предосторожности. Применение длинных болтов, однако, далеко не всегда возможно из-за габаритных условий; в этих случаях прибе­гают к установке специальных упругих эле­ментов.

Аналогичный результат дает и повышение упругости стягиваемых деталей. Подобные конструк­ции, разумеется, применимы только в случае если детали изготовлены из прочного мате­риала с высоким модулем упругости. В целях исключения перетяжки соединения вводят ограничители. Величина за­тяжки в данном случае определяется размером зазора, выбираемого при затяжке.

Гайки, работающие под постоянным натя­гом сильных пружин испытывают фрикционное стопорение. Однако при работе в условиях вибраций или под динамической нагрузкой целесообразно дополнительно сто­порить 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 кони­ческим штифтом), прошпиливанием гайки и болта штифтом.

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

2.Стопорение контргайками.

Стопорение контргайками (рис. 1) приме­няют редко вследствие недостаточной надежности. Этому способу присущ и другой недо­статок: при затяжке контргайка 1 (см рис. 1,I), вытягивая болт, принимает на себя всю нагрузку, в то время как основная гайка раз­гружается. Это заставляет иногда применять обратную схему: контргайку распо­лагают под основной гайкой (см. рис. 1,II), что обеспечивает более благоприятное распре­деление сил. Иногда контргайку делают одной высоты с основной гайкой (рис. 1,III).

Контргайки незаменимы в тех случаях, ког­да требуется бесступенчатая фиксация положе­ния гайки на болте, особенно при значитель­ном перемещении гайки вдоль болта.

Часто применяют стопорение контргайкой в узлах регулирования осевого натяга подшип­ников качения.

При применении конических контргаек увеличивается сцепление между контргайкой и основной гай­кой. Для повышения сцепления в резьбе кони­ческие контргайки снабжают прорезями, уве­личивающими податливость конуса в радиаль­ном направлении. Излишняя податливость конуса может затруднить пол­ную затяжку вследствие заклинивания гайки на резьбе на последних стадиях затяжки. Не­достаток 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», выпу­скающей эти гайки). Гайку изготовляют из ли­стовой закаленной стали. Она имеет один виток резьбы, образованный отгибом по винто­вой линии внутренних лепестков. К достоин­ствам 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 ос­новной гайкой.