В результате сотрясений и воздействия рабочих нагрузок затяжка резьбовых соединений ослабляется, а следовательно, снижается надежность крепления отдельных деталей машины. В частности, в процессе работы крепежного соединения под дейст­вием внешней силы болт или шпилька удлиняются на величину (мм)

где Р — внешняя сила, Н;

l—рабочая длина болта, мм;

Е — модуль упругости;

F— площадь сечения стержня болта (шпильки), мм2.

Если при сборке гайка навернута только до соприкосновения торцов стягиваемых деталей, то в процессе работы в соединении может возникнуть зазор. В связи с этим большинство соединений деталей машин работают на предварительную затяжку. При этом за счет усилий затяжки в стыке соединяемых деталей возникают силы трения, которые препятствуют взаимному перемещению данного соединения — «раскрытию стыка».

Предварительную затяжку крепежного соединения осуществляют поворотом гайки или болта после соприкосновения их с торцами соединяемых деталей. Усилие (Н) предварительной за­тяжки задают исходя из величины внешней силы, т. е.

где Р — внешняя сила, Н;

β — коэффициент (0,8-г-1);

Е1, E2 — модули упругости;

F1, F2 — площади прилегания стягиваемых деталей, мм2.

Работоспособность крепежного соединения при длительных пе­ременных нагрузках оценивают по степени снижения предваритель­ной затяжки, которую регламентируют техническими условиями или определяют исходя из условий работы, материала и размера крепежных деталей.

Важным является обеспечение стабильности крепежного соеди­нения в процессе эксплуатации, под которым подразумевают способность крепежного соединения сохранять значение предвари­тельной затяжки в условиях действия длительных переменных нагрузок. Стабильность оценивают числом циклов нагружения или временем работы в определенных условиях эксплуатации.

Цель крепежных работ — своевременное принятие мер, пре­пятствующих достижению крепежным соединением предельного со­стояния, при котором раскрывается стык, возникают ударные на­грузки, а сами крепежные детали начинают работать на срез, что вызывает разрушение соединения.

При периодическом подтягивании соединений на поверхности резьбы и стыка крепежных деталей может создаваться напряжение, превышающее нормальное; кроме того, возможно взаимное переме­щение деталей, что приводит к остаточной деформации, смятию и износу сопряженных поверхностей (гайки, шайбы), а это уменьшает стабильность соединения.

При затяжке момент на ключе равен сумме моментов, необходимых для создания осевого усилия и преодоления трения в резьбе и на торцовой поверхности гайки, головки, винта или его упорного конца. Для нормальных стандартных конструкций момент на ключе можно считать пропорциональным номинальному диаметру болта, а условия трения при стандартной резьбе выразить через безразмерный коэффициент. Тогда момент на ключе будет

Mкл = Р 3d0m

где P3 — усилие затяжки, Н;

т — безразмерный коэффициент (для чисто обработанных поверхностей

т = 0,22 ׃-0,28; для грубо обработанных т =0,35׃-0,44);

do — номинальный диаметр болта, мм.

При выполнении крепежных работ гайки затягивают плавно, без рывков, одной рукой. За один прием гайку рекомендуется за­тягивать не более чем на —окружности.

Целесообразно при некоторых крепежных работах применять динамометрические и предельные ключи, так как при этих работах не допустима повышенная затяжка соединений. Это определяется тем, что в процессе использования ряда машин амплитуды динами­ческой нагрузки на детали и на их соединения могут из­меняться в широких пределах. Резкое увеличение динамической нагрузки вызывает остаточную деформацию болта или шпильки.

Динамометрические ключи показывают текущий момент затяжки; предельные ключи могут быть установлены на предельный момент затяжки, по достижении которого они автоматически выключаются и дальнейшая затяжка соединения становится невозможной.

Для выполнения крепежных работ применяют также коловороты и Г-образные ключи с торцовыми головками, электрические и пневма­тические гайковерты, а также так называемые трещоточные ключи, обеспечивающие возможность завертывания гаек в стесненных усло­виях (без снятия ключа с гайки).

Смотрите также: