Способы стопорения резьбовых деталей

Все крепежные резьбы удовлетворяют условию самоторможения, так как в резьбах этого типа угол ψ подъема резьбы значительно меньше приведенного угла трения φ'. Однако практика эксплуатации машин показывает, что при переменных нагрузках и вибрациях значение коэффициента трения (и, следовательно, угла трения) снижается и происходит самоотвинчивание гаек и винтов вследствие взаимных микросмещений поверхностей трения.

Стопорение резьбовых деталей осуществляют различными способа­ми, при которых используют:

1. Дополнительное трение в резьбе, создаваемое с помощью контр­гаек, пружинных шайб (рис. 6.26, а), фрикционных вставок в винты или гайки (рис. 6.26, б, в) и т. п. В настоящее время контргайки приме-

S) в)

Рис. 6.26. Стопорение дополнительным трением в резьбе

мяют редко из-за необходимости увеличения длины винта, двойного расхода гаек и недостаточной надежности стопорения.

Пружинные шайбы 1 (рис. 6.26, а) представляют собой один виток цилиндрической винтовой пружины с квадратным сечением и заост­ренными краями. Вследствие большой упругости они обеспечивают сохранение сил трения в резьбе. Острые края шайбы, врезаясь в горцы гайки и детали, дополнительно препятствуют самоотвинчива­нию гайки. Пружинные шайбы изготовляют разными для правой и левой резьбы.

Самоконтрящимися являются гайки с завальцованным пластмассо­вым стопорным кольцом (рис. 6.26, в). Резьба в кольце образуется при навинчивании на винт.

2. Фиксирующие детали, т. е. шплинты (рис. 6.27, а), проволоку (рис. 6.27, б), стопорные шайбы с лапками, которые отгибают после завинчивания гаек или винтов (рис. 6.27, в). Подобные устройства широко применяют вследствие их высокой надежности, простоты конструк­ции, удобства сборки и разборки.

3. Приварку (рис. 6.28, о) или пластическое деформирование: расклепывание (рис. 6.28,5), кернение (рис. 6.28, в). Такие способы применяют, когда соединение не требует разборки.

4. Пласты, лаки, краски и клеи, которые наносят на резьбу перед завинчиванием.

Рис. 6.27. Стопорение фиксирующими деталями

Рис. 6.28. Стопорение приваркой и пластическим деформированием

Классы прочности и материалы резьбовых деталей

В зависимости от механических характеристик материала стальные винты, болты и шпильки изготовляют 11 классов прочности, которые обозначают двумя числами, разделенными точкой: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.6, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9.

Первое число, умноженное на 100, указывает минимальное зна­чение временного сопротивления σ_B в Н/мм² материала резьбовой детали; произведение чисел, умноженное на 10, определяет предел текучести σ_Т в Н/мм² (для класса прочности 3.6 значения приблизи­тельные).

При выборе класса прочности (табл. 6.3) для резьбовых деталей учитывают величину и характер нагрузки: например, класс прочно­сти 4.6 рекомендуют для неответственных деталей; 5.6 —для деталей общего назначения; 6.6 —для деталей средней нагруженности, 12.9 — для деталей высокой нагруженности.

Таблица 6.3. Классы прочности и марки сталей для болтов, винтов, шпилек и гаек (выборка)

 

Класс прочности	Временное сопротивление σв, Н/мм^2	Предел текучести σг, Н/мм^2	Марка стали
болта	гайки
4.6 5.6 6.8 10.9	400 500 600 1000	240 300 480 900	30, 35 45, 40г 30ХГСА	Ст3 10, Юкп 20, 20кп, 35 16ХСН

Для стандартных стальных гаек высотой > 0,8d установлено 7 клас­сов прочности: 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12. Это число указывает наибольший класс прочности болта, с которым гайка может быть сопряжена в соединении. Например, гайка класса прочности 4 может быть в соеди­нении только с болтами класса прочности не выше 4.8.

Материалы резьбовых деталей. Стандартные крепежные резьбовые детали общего назначения изготовляют из низко- и среднеуглероди-стых сталей марок СтЗкпЗ, 10, 20, 35 и др. Эти стали в условиях массового производства позволяют изготовлять резьбовые детали мето­дом холодной штамповки с последующей накаткой резьбы. Они хоро­шо обрабатываются резанием. Легированные стали марок 40Х, ЗОХГСА применяют для весьма ответственных винтов, болтов, шпилек и гаек.

Для повышения коррозионной стойкости резьбовые изделия, под-перженные действию воды или других окислительных сред, оксидиру­ют, омедняют или оцинковывают. В некоторых случаях резьбовые де­тали изготовляют из неметаллических материалов (нейлон, полиамид и др.).